Устройство для термического разрушения горных пород высокотемпературной газовой струей Советский патент 1981 года по МПК E21C21/00 

1

Изобретение отно-ситоя к устройствам для разрушения гарных пород и может быть использовано преимуп1ественно для прорезан ия щелей в массиве крепких горных пород.

Наиболее близким до технической сущности и достигаемому результату к изо-бретению является устройство для термического разрушения горных пород высокотемпературной струей газа, по основному авт. св. № 734407, включающее газогенератор с сопловой крышкой и примыкающую к срезу сопла насадку с каналом для направленного истечения газа 1. В устройстве, с целью обеспечения отклонения газовой струи от среднего положения для образования щели требуемой щ«ри.ны, канал насадки выполнен плоским и расш иряюиимися в направлении истечения газовой струи, а в теле насадки предусмотрены расположенные оппоЗитно и параллельно длинным стенкам канала отверсти.я для падачя импульса сжатого газа в канал насадки.

ПрИ этоим с отверстиями соединен трубопроводами распределяй те ль для поочередной подачи через них в канал насадки и-млульсОВ сжатого газа от источника под давлением.

Наличие источника газа под давлением

2

в известном устройстве усложняет его конструкцию и эксплуатаиию.

Цель изобретения - упрощение конструкции и эксплуатации устройства.

5 Цель достигается тем, что отверстия в теле насадки соединены трубопроводами с распределИтелем для .их поочередного открывания и закрывания и в открытом положении сообщень через нодводяп;ую линию

10 распределителя с ат.мосферон.

Благодаря такому выполнению устройства появляется воз1можность отказаться от применения источника газа под давлением для создания имп льссш газа, используя

Пб для этого эффект эжектирования воздуха атмосферы.

На чертеже показана схема устройства для термического разрушения горных пород.

20 Устройство содержит газогенератор 1 с сопловой крышкой 2, к срезу сопла 3 которой прнмыкает насадка 4 с канало.м 5, расположенным ссюсно соплу 3. Канал 5 выполнен расширяющемся в направлении истечения газа, имеет плоскую форму и ограничен двумя плоскими параллельными повер.хностями и примывающими к ним двумя цилИ.ндрически1М« поверхностями 6 и 7, наклоненными под одинаковым углом к продольной оси канала 5.

В теле насадки 4 в непосредственной близости от среза солла 3 на цилиндрических поверхностях 6 и 7 выполйены отверстия 8 и 9, выходящие навстречу одно другому. Отверст1ия 8 и 9 трубопроводами 10 и

11соединены с отводящими линиями 12 и

13трехпозидионного распределителя 14, а его подводящая линия 15 сообщена с заборникОМ 16 воздуха из атмосферы.

ПрИ работе устройство располагают таким образом, что на.клоиные цилипдричеоюие пое&рхности 6 и 7 канала 5 ориентированы в направлении к боковым стенкам прО1резаемой щели.

После запуска и вывода на рабочий режим ген ератора 1 высокотемпературная газовая струя истекает из сопла 3 в канал 5 «асаджи 4. Пр1и положении распределителя

14в исходной позиции (см. чертеж) отверстия 8 и 9 сообщаются с атмосферой. Вследствие эжекции газа из зон канала 5, нрилегающих к отверстиям 8 и 9, истекающей из волла 3 газовой струей давление в отверстиях 8 и 9 устанавливается ниже атмосферного, .ат мосферный воздух через открытые отводрщде дан и и 12 и 13 распределителя 14 по Ър/бЬлрбводам 10 и 11 поступает в канал 5. При одинаковых геометрических размерах обеих магистралей, сообщающих отверстия 8 и 9 с атмосферой, в прилегающих к ним золах канала 5 устанавливается одинаковое давление и истекающая из сопла 3 струя принимает в канале 5 среднее (осево-е) положение.

При переключении распределителя 14 в правую рабочую позицию отводящая ЛИния

12закрывается, а линия 13 остается открытой. Эжекционный подсос массы воздуха из зоны, прилегающей к отверстию 8, при закрытой мапистрали приводит к больщо-му понижению давления в зоне канала 5, прилегающей к нему, по сравнению с давлением газа у отверстия 9, через которое в канал 5 эжектируется воздух из атмосферы. В результате перепада да рления в зонах канала 5, прилегающих iK отверстиям 8 и 9, истекающая из соила 3 газовая струя отклоняется от среднего положения в сторону меньшего давления у отверстия 8 и «прилипает- к наклонной цилиндрической попер хн ости 6.

Последующее переключение распреде:1Мтеля 14 в левую рабочую позицию, в которой отводящая линия 12 открыта и coo6nieна с атмосферой, а линия 13 закрыта, прив-одит к большему понижению давления газа у отверстия 9, чс.м у отверстия 8, которое эжектируется воздух из атмосферы, вследствие чего истекающая из сонла 3 газовая струя отрывается от наклонной цн линдрической поверхности 6 и «прилипает к противоположной цилиндрической noiBepxпости 7.

Таким образом, колебания газовой струн с необходимой частотой обеспечиваются распределителем 14, сообщающим ; атмосферой поочередно отверстии 8 и 9.

При необходимости газовая струя может быть зафиксировала в одлом из иаклонных положений или в среднем положении путем установки распределителя 14 в соответствующей позиции.

В результате колебаний газовой струи, истекающей из сопла 3 газогенератора 1, обеспечивается поперечное перемещение зоны контакта струи с породой по забою щели, и, следовательно, достигается требуемая ширина щели.

Формула изобретения

Устройство для термического разрущения гориых пород высокотеменратурной газовой струей по авт. св. ЛЬ 734407, отличающееся тем, что, с целью упрощения его конструкций и эксплуатации, отверстия в теле насадки соединены трубопроводами с распределителем для их поочередного открывания и закрывания и в открытом положении сообщены через подводяи1ую линию распределителя с атмосферой.

Источники информации, приятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 734407, кл. Е 21 С 21/00, 1977.