Устройство для электродинамического разрушения горных пород Советский патент 1981 года по МПК E21C37/18 

1

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к устройствам для разрушения горных пород электрическим током, и может быть исполь- j эовано для их отбойки при расположении электродов на одной поверхности.

Известно устройство для разрушения горных пород электрическим током, состоящее из корпуса с присоединенными |Q к нему изоляторами, на которых закреплены держатели с электродами, установленными с возможностью перемещения, и изолятор, смонтированный между держателями 1 .

Такое выполнение устройства обеспечивает надежный контакт электродов с разрушаемой породой и повыиенную производительность разрушения.

Однако при работе этого устройства 20 в забое с одной доступной поверхностью одновременно могут нёисодиться в контакте несколько пар электродов, поэтому в случае одинакового электрического сопротивления между ними на- 25 копленная энергия в батарее конденсаторов может растекаться;по нескольким полным или неполным каналам пробоев, и режим отбойки породы становится неОпГимальным.30

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является устройч,гво для электродинамического разрушения горных пород, имеющее раму и закрепленные на ней посредством изоляторов держатели с электродами, подключенными к источнику тока и контактирующими с разрушаемой породой L2.

Недостатком этого устройства является то, что, когда электроды перекатываются по поверхности породы, выделяемая электрическая энергия не всегда производит разрушение породы в межэлектродиом пространстве с выбросом ее. Нередко при частичном разрушении породы в межэлектродном пространстве образуются трещины, разрушенные блоки, которые препятствуют контакту электродов с ненарушенной, породой, что в конечном счете приводит к дополнительному переиэме.льче--. нию породы, повинению энергоемкости разрушения, сиижению производительности.

Целью изобретения является повышение иадежности процесса раэрушеняя путем создаиия ояиооолиого электромагнит801Ю поля между внутренней поверхностью держателей и неоднородного элект ромагнитного поля между электродами. Указанная цель достигается в результате того, что держатели выполнены в виде клина, контур поперечного сечения |соторого имеет форму части овала, плавно сопряженного с прямой, параллельной одной из его осей сим1(четрии, а проекции держателей на гори зйнтальную и вертикальную плоскости имеют форму одностороннего клина, причем держатели выполнены полыми, а изоляторы выполнены из упругопластичного материала, На фиг. 1 изображено устройство для электродинамического разрушения горных пород, общий вид; на фиг. 2 то же, в плане; на фиг. 3 - то же, вид со стороны держателей с электродами. Устройство для электродинамического разрушения горных пород имеет раму 1 и.присоединенные к ней изоляторы 2с закрепленными на них держателями 3и электродами 4, кабель питания 5. Угол oL наклона держателей 3 с элек тродами 4 относительно разрушаемой поверхности обеспечивается и выдерживается узлом положения рамы 6. Механические УСИЛИЯ на электроды 4 передаются с помощью гидроцилиндров 7, рабочее расстояние между электродами обеспечивается фиксаторами 8. Держатели 3 выполнены в виде клина Контур поперечного сечения которого имеет форму части овала,плавно сопряженного с прямой, параллельной одной из Осей симметрии овала, а проекции держателей на горизонтальную и вертикальную плоскости имеют форму одно стороннего клина. Такое выполнение держателей способствует тому, что между внутренними овальными поверхно стями держателей возникает однородное электромагнитное поле при подаче на них электрических импульсов, которое имеет более высокую пробивную напряженность, чем поле, созданное на кон цах электродов 4, так как они имеют меньший радиус закругления и создаваемое HNB4 поле является неоднорсдцным Это обеспечивает разряды на контакте электродов с породой и исключает про бой по воздуху между держателями. Каждая пара де ;жателей 3 установле на таким образом, что их плоские гра ни перпендикулярны поверхности разру шаемой породы, параллельны друг другу и расположены с внешней стороны. Такое выполнение держателей 3 обеспечивает возможность прохождения устройства в образуемую полость на полную глубину, то есть до узла б с обе спечением поточной технологии разрушения пррод. Изоляторы 2 выполнены из упругогшастичаого диэлектрического материала, например капрона, что обеспечивает возможность передачи больших механических усилий на электроды 4 с держателями ,3 и дополнительного механического доразрушения породы. Вьшолнение держателей 3 полыми обеспечивает снижение ве-са конструкции в целом, что важно при монтаже, профилактических ремонтах и пр. Работает устройство следующим образом. Рама 1 устройства закрепляется на стреле или манипуляторе горной машины, с помощью которой оно перемещается по забою горной выработки. Положение электродов 4 относительно разрушаемой поверхности обеспечивается узлом 6, а механические усилия передаются через гидроЦилиндры 7. На электроды 4 подают электрический ток, который выделяется в породе при обеспечении контакта электродов 4 с поверхностью породы и последующего разрушения ее. После электродинамического воздействия на горную породу обеспечивается механическое воздействие посредством гидроцилиндров 7 с доразрушением породы и созданием контакта с вновь образованной поверхностью и обеспечением следующего цикла. Формула изобретения 1.Устройство для электродинамического разрушения горных пород, имеющее раму и закрепленные на ней электсюизолированные держатели с электродами, отлич ающееся тем, что, с цельюповьаиения надежности процесса разрушения путем создания однородного электромагнитного поля между внутренней поверхностью держателей и неоднородного электромагнитного поля между электродами, держатели выполнены в виде клина, контур поперечного сечения которого имеет форму части овала, плавно сопряженного с прямой, паргшлальной одной из его осей симметрии , а проекции держателей на горизонтальную и вертикальную плоскости имеют форму одностороннего клина. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью облегчения конструкции, держатели выполнены ПОЛШ4И. 3.Устройство по пп. 1 и 2, отлич аюцеёся тем, что изоляторы вьшолнены из упру опластичного материала. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 492659, кл. Е 21 С 37/18, 1975. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке 2523305/22-03, кя. Е 21 С 37718, 1977.

, (put.l

49v.t

f