Устройство для отбойки горных пород Советский патент 1982 года по МПК E21C37/08 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОЙКИ ГОРНЫХ ПОРОД

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для отбойки горных пород. Известно устройство для разрушения углей и пород сжатым воздухом, состоящее из трубчатого корпуса с разрядной головкой с выхлопными отверстиями, перекрываемыми подпружиненным золотником, разделяюш.им разрядную головку на две камеры. Для накопления определенного усилия сж атого воздуха устройство снабжено срезающим диском, при разрушении которого происходит силовой выброс струй сжатого воздуха, разрушающего породу. Для повторного разрушения устройство извлекается из шпура (скважины) и заряжается новым диском 1. Недостаток известного устройства - малая эффективность разрушения, так как объем отбиваемой рудной (породной) массы зависит от давления сжатого воздуха и объема камеры сжатия, а они, как понятно, в условиях шпура имеют низкие значения. Известно также устройство для отбойки горных пород, включающее трубчатый корпус с отверстиями, размещенный в корпусе аксиально-перемещающийся патрубок с уплотняющими манжетами и отверстиями между ними 2. Однако данное устройство недостаточно эффективно. Цель изобретения - повышение эффективности отбойки горных пород путем равномерной поинтервальной отбойки. Поставленная цель достигается тем, что оно снабжено натяжным механизмом, а в корпусе выполнены конические проточки, на которых с возможностью .аксиального перемещения размещена стержневая обойма с кольцевыми пакерующими элементами, при этоц отверстия в трубчатом корпусе выполнены в зоне конических проточек, а стержни обоймы соединены с натяжным механизмом. На фиг. 1 показано устройство до установки его в скважину, разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - устройство после установки его в скважину и распакеровки, разрез; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 3; на фиг. 6 - концевая часть устройства. Устройство состоит из трубчатого корпуса 1 с кольцевыми проточками 2 и отверстиями в них 3. Наружная концевая часть корпуса снабжена резьбой 4, по которой перемещается стакан 5 с ручками б, взаимодействующий, с втулкой 7, выполненной с фланцами 8, к которой присоединены с возможностью свободного скольжения стержни 9 каркаса 10. На стержнях установлены кольцевые пакерующие элементы 11. Внутри корпуса размещен порще,нь 12, состоящий из двух самоуплотняющихся манжет 13, размещенных на трубе 14 с отверстиями 15 между манжетами. Поршень посредством нагнетательной трубы 16 соединяется с напорной линией. Устройство работает следующим образом, Устройство помещается в скважину в собранном виде и с расположенными кольцевыми пакерующими элементами 11 в соответствующих кольцевых проточках 2 на корпусе 1. после установки устройства в скважине производят вращение за ручки 6 стакана 5, который перемещает стержни 9 с закрепленными на них пакерующими элементами по конусным поверхностям корпуса до раскрытия пакеруюших элементов и уплотнения их с стенками скважины. Образуется ряд изолированных камер, располагаемых против интервалов обработки. Длина устройства, интервалы расположения отверстий, их количество выбираются из условия получения оптимальных параметров .разрущения, получения заданной кусковатости и зависят от прочностных свойств пород. Например, для пород средней крепости для создания оптимальной кусковатости рудной массы интервалы воздействия следует выбирать в пределах 0,3-0,5 м. Для увеличения длин интервалов или селективного воздействия ряд отверстий может быть временно перекрыт пробками. Расстояние между пакерующими элементами, образующими камеры обработки, может составлять 5-10 см. После установки устройства и его закрепления прршень 12 внутри корпуса размещают против интервалов обработки, затем по нагнетательным трубам 16 от насоса подают рабочую жидкость, которая, выходя через межманжетные отверстия, уплотняет манжеты 13 и через отверстия в корпусе воздействует на породу. При достижении давления жидкостью, превыщающего прочность породы на разрыв, происходит разрушение последней с образованием зон трещиноватости и отбойкой породы. После очередного цикла отбойки давление жидкости сбрасывается и порщень 12 свободно перемещается на следующий интервал обработки. Передвигая последовательно порщень внутри закрепленного корпуса, производят равномерное разрушение и отбойку породы по всей длине скважины. Предлагаемое устройство позволяет значительно повысить эффективность отбойки горных пород. Формула изобретения Устройство для отбойки горных пород, включающее трубчатый корпус с отверстиями и размещенный в нем аксиальноперемещающийся патрубок с уплотняющими манжетами и отверстиями между ними, OTAUHUIOщееся тем, что, с целью повышения эффективности отбойки горных пород путем равномерной поинтервальной отбойки, оно снабжено натяжным механизмом, а в корпусе выполнены конические проточки, на которых с возможностью аксиального перемещения размещена стержневая обойма с кольцевыми пакерующими элементами, при этом отверстия в трубадтом корпусе выполнены в зоне конических проточек, а стержни обоймы соединены с натяжным механизмом. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Адамидзе Д. И. Разрушение углей и пород сжатым воздухом. М., «Наука, 1978, с. 12-14. 2.Волоцкий Д. В. Основы глубинного закрепления грунтов земляного полотна автомобильных дорог. М., «Транспорт, 1978, с. 98, рис. 3.5 (прототип).

//

/ // / 4 vv; y4Njix y4 s i x44)

. у -Х. V ,

иг.2 / / Ny ;y;i5 x y JwW x - X/Wv i-wcsvx/C4 x X4 б - Б Фиг Л В В