Устройство для электрической отбойки горных пород Советский патент 1981 года по МПК E21C37/18 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ОТБОЙКИ ГОРНЫХ ПОРОД

I

Изобретение относится к устройству для электрической отбойки горных пород и может быть использовано при добыче нерудных полезных ископаемых и проходке подземных выра.ботокч

Известно устройство для электрической отбойки горных пород, содержащее, по меньшей мере, пару электродов, вводимых в контакт с породой и подключаемых к импульсному источнику тока, и ковш для приема отбойной породы, смонтированный на подъемной машине и несущий указанные электроды, при этом они расположены под открытой частью ковша так, что отбитая порода падает в него 1.

Наиболее близким техническим решением к настоящемуявляется устройство для электрической отбойки горных пород с помощью двух подключаемых к источнику тока периферийного и центрального электродов, где периферийный, выполнен в виде открытой емкости для приема отбитой породы а центральный - в виде аксиально подвижного стержня, установленного на изоляторе с зазором по отношению к емкости 2.

В этом устройстве емкости для приема отбитой породы также выполняются в виде ковша.

Выполнение одного электрода в виде ковша обеспечивает возможность одновремент ного разрушения и погрузки отбитой породы. Это также достигается и при конструкции вышеописанного устройства в виде ковша и двух отдельных электродов.

, Однако по мере наполнения ковша отбитой породой необходимо производить его разгрузку, прекращая процесс разрушения

10 горных пород. В связи с этим разрушение горных пород носит цикличный характер.

Кроме того, известные устройства не приспособлены для вторичного дробления в процессе отбойки негабаритных кусков породы, поэтому процессы отбойки и дробления не15габаритов нельзя совместить по времени.

Известные устройства по своей производительности имеют ограниченные возможности с точки зрения разрушения породы.

Цель изобретения - повышение производительности отбойки за счет непрерывности разрушения.

Эта цель достигается благодаря тому, что устройство снабжено непрерывной транспортной системой для удаления породы с приемным окном в зазоре между электродами.

При этом окно имеет поперечное сечение не менее поперечного сечения зазора между электродами в их тыльной части.

Внутри изолятора размещен сильфон из токопроводящего материала, прикрепленный одним концом к центральному электроду, а другим - к токоподводящему кабелю источника тока.

В изоляторе может быть выполнен канал подвода сжатого газа к центральному электроду для его аксиального перемещения.

На фиг. 1 показано устройство в нерабочем положении, разрез; на фиг.2 - то же, с разворотом на 90° по отнощению к фиг. I, но в рабочем положении.

Устройство для электрического разрушения горных пород имеет емкость 1, выполненную в виде полого периферийного электрода с острой кромкой 2. Внутри емкости 1 размещен с зазором 3 центральный электрод 4, причем минимальная величина .) ) зазора 3 между тыльными частями 5 центрального электрода 4 и периферийного -электрода 1 не превышает минимальный размер 1 2приемного окна 6 непрерывной транспортной системы для удаления породы (не показана).

В качестве ее предпочтительно использовать пневмотранспортную систему,всас 7 которой выполнен из диэлектрического материала. Центральный электрод 4 прижат к торцу 8 изолятора 9 пружиной 10 и может аксиально перемещаться относительно него сжатым газом, поступающим внутрь изолятора 9 по каналу 11, находящемуся в нем и частично в кронштейне 12. Центральный электрод 4 с внутренней стенкой 13 и острием 14, герметично посаженный на изолятор 9 и жестко соединен с концом 15 сильфона 16,- выполненного из токопроводящего материала. Другой конец 17 сильфона 16 жестко соединен с подводящим кабелем 18, идущим к источнику тока (не показан).

Проходка выработок или выемка полезного ископаемого при помощи предлагаемого устройства осуществляется следующим образом.

Периферийный электрод 1 подают, на забой 19, при этом электрод 1 входит в соприкосновение с поверхностью забоя 19 кромкой 2. Затем в канал 11 подают сжатый газ, который давит на внутреннюю стенку 13 центрального электрода 4, в результате чего последний перемещается по изолятору 9, сжимая пружину 10. Электрод 4 перемещается до тех пор, пока его острие 14 не войдет в соприкосновение с забоем 19. При перемещении электрода 4 сильфон 16 растягивается, однако концы его 15 и 17 остаются неподвижными относительно центрального электрода 4 и подводящего кабеля 18, чтх) обеспечивает прохождение электрического тока по кябелю 18 к электроду 4 без

подгорания мест соединения кабеля 18 с сильфоном 16 и его с центральным электродом 4. После подачи периферийного 1 и центрального 4 электродов к забою 19 начинают производить разрушение породы между

электродами путем подачи на них электрического тока промышленной частоты или импульсных электрических разрядов. В случае импульсного электрического воздействия на забой происходит электродинамическое разрущение породы (полезного ископаемого),

отбитая горная масса всасывается в зазор 3 между электродами 1 и 4 потоком газа, например воздуха или метана, образованного за счет перепада давления в транспортном канале пневмотранспортной системы и атмосферой. В случае образования в процессе отбойки негабаритных кусков 20 полезного ископаемого происходит их заклинивание между головной частью 5 центрального электрода 4 и периферийным электродом I. В результате следующий импульс электрического разряда проходит по заклинивающему куску 20 и последний, разрущаясь на более мелкие фракции, всасывается в приемное окно 6. Для улучшения условий всасывания кронштейны 12 всаса 7 имеют обтекаемую форму. Кроме того, их поверхность около тыльной части 5 центрального электрода 4 имеет ребристую форму (не показана) для того, чтобы не происходило перекрытие импульсных электрических разрядов от центрального электрода 4 на периферийный электрод 1 через поверхность кронштейнов 12.

Для обеспечения процесса изменения направления отбойки устройство поворачивают в заданном направлении до тех пор, пока кромка 2 периферийного электрода 1 не войдет Б соприкосновение с новой поверхностью забоя, например бортом горной выработки. При этом центральный электрод 4 выдвигают на максимальное расстояние, которое и определяет радиус изменения направления отбойки полезного ископаемого (породы).

Устройство можно устанавливать на манипуляторе проходческой или очистной машины, например на стреле проходческого комбайна.

Отсутствие в устройстве вращающихся частей и необходимости значительного усилия прижатия электродов к забою упрощают конструкцию и позволяют создать компактный исполнительный орган для разработки 50 весьма тонких (0,2--0,5 м) угольных пластов подъемным способом.

Формула изобретения

55 1. Устройство для электрической отбойки горных пород с помощью двух подключаемых к источнику тока периферийного и центрального электродов, где периферийный вы