Устройство для термического разрушения горных пород высокотемпературной газовой струей Советский патент 1981 года по МПК E21B7/14 E21C37/16 

Устройство содержит газогенератор 1 (фиг. 1) с сопловой крышкой 2, к срепу сопла 3 которой примыкает насадка 4 с каналом 5. Канал 5 расположен соосно с соплом 3. Верхняя часть канала 5 является продолжением диффуаорной части сопла 3. Нижняя, значительно большая по длине, часть канала 5 выполнена расширяющейся, в направлении истечения газа. Канал 5 насадки 4 имеет плоскую форму (фиг. 2) и ограничен двумя плоскими параллельными стенками 6 и примы кающими: к ним двумя цилиндрическими стенками 7 и 8, наклоненными под одинаковым углом к продольной оси канала 5. В плоскости перехода диффузорной чао ти сопла 3 в расширяющийся плоский канал 5 на его наклонных цилиндрических стенках 7 и 8 .выполнены выступы 9 и Ю, благодаря которым площадь 1фоходно го сечения канала 5 увеличивается скачкообразно. Переход диффузорной части со ла 3 в канал 5 у плоских п аллельных стенок 6 выполнен плавным, без уступов В теле насадки 4 непосредственно за выступами 9 и 10 выполнены отверстия 11 и 12, выходящие навстречу одно другому на цилиндрических стенках 7 и 8. Отверстия 11 и 12 сообщены трубощэоводами с распределителем, (на фиг. не показаны) для поочередной подачи в канал 5 насадки 4 управляющих импульсов Сжатого газа. При работе устройство располагают в прорезаемой щели таким образом, что наклонные цилиндрические стенки 7 и 8 канала 5 ориентированы в направленна к боковым стенкам щели. После запуска и вывода на рабочий режим газогенератора 1 высокотемпературная газовая струя истекает из сопла 3 в канал 5 насадки 4, занимая в нем Среднее (осевое) положение. Путем пода чи управляющего импульса сжатого газа в канал 5 насадки 4 через один из отверстий, например через отверстие 12, истекающая струя газа смещается из сре него положения и прилипает к наклонной стенке 7 (эффект Коанда). На фиг. 1 и 3 показаны линии тока струи, примкнувшей к стенке 7. Вследст вие эжекиионного захвата масс газа газовой струей при истечении ее из сопла За канал 5 за выступами 9 и 1О образуются зоны 13 и 14 циркуляционных токов, причем за выступом 9 зона 13 Шф куляционных токов закрытая, она ограничена выступом 9, стенкой 7 и газодинамической поверхностью 15 газовой струи, а за выступом 10 - открытая, так как она сообщена через канал 5 с атмосферой. Поэтому в зоне 13 создается более сильное разрежение, чем в зоне 14, и газовая струя под действием перепада давлений остается надежно примкнувшей к стенке 7 и после того, когда действие управляющего импульса газа, поданного через отверстие 12, прекратится. Для отклонения газовой струи к стенке 8 канал 5 подается импульс давления газа под действием через отверстие 11, в результате чего повышается давление в зоне 13 и под действием перепада давлений газовая струя отсрвется от стенки 7 и 15 имкнет к стенке 8. Благод фя наличию выступа 9 и образования за вим зоны 13 циркуляционных токов обеспечивается при подаче импульса газа под давлением более надежный отрыв струи от стенки 7, так как на струю действует давление сжатого газа на большей площади, чем при отсутствии такой зоны в известных устройства. Таким образом, использование предлагаемого изобретения позволяет повысить надежность работы устройства по изменению направления действия газовой струи на породу с целью обеспечения потребной ширины прорезаемой щели. Формула изобретения 1.Устройство для термического разрушения гсрных псфод высокотемпературной газовой струей по авт. св. NJ7344O7, отличающееся тем, что, с целью повьшения надежности его работы путем усиления действия управляющих им- пульсов сжатого газа, наклоненные стенки канала насадки снабжены ближе к его входной части противоположно и соосно расположенными выступами. 2.Устройство по п. 1, отличающее с я .тем, что, выполненные в теле насадки отверстия для подачи управляющих импульсов сжаггого газа в ее канал размещены -непосредственно за выступами по ХОДУ истечения газовой струи. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе J.. Авторское свидетельство СССР № 7344О7,кл. Е 21 С 37/16, 1977.