Машина для определения энергоемкости разрушения горной породы Советский патент 1982 года по МПК E21D13/04 E21C39/00 

(5) МАШИНА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭНЕРГОЕМКОСТИ

swajiifoia РАЗРУШЕНИЯ ГОРНОЙ ПОРОДЫ

Изобретение относится к горному делу и предназначено для определения физико-механических свойств горной породы при различных видах механического бурения скважин. Известен станок для определения энергоемкости разрушения горной поро ды, включающий электродвигатель, породоразрушающий инструмент и измеритель затраченной энергии Cl. Недостаток станка в том, что измерения производятся на монолитных блоках горной породы. Трещиноватые и разрушенные образцы горной породы, представляющие значительную.часть ее состояния в природе, непригодны для таких измерений. Известна также машина для определения энергоемкости разрушения горно породы, включающая электродвигатель, породоразрушающий инструмент, измеритель расхода энергии и узел-крепле ния испытуемого образца t2 . Недостаток машины состоит в том, что породоразрушающий инструмент входит во внутрь стакана с образцом породы и периодически подклинивается в нем кусочками породы, что снижает томность и достоверность измерений . Цель изобретения - повышение точности и достоверности результатов измерения. Указанная цель достигается тем, что машина снабжена узлом подачи образца к породоразрушающему инструменту, выполненным в виде цилиндра, в котором размещены поршень со штоком и толкателем, а узел крепления образца выполнен в виде цилиндра с поршнем., установленным с возможностью взаимодействия с толкателем узла подачи, при этом породоразрушающмй инструмент выполнен в виде круга. Для обеспечения возможности проведения исследований для различных :видов механического бурения породо9разрущающии инструмент армирован алмазами или резцами, или шарошками. 4 На чертеже изображена предлагаемая машина, общий вид. Машина состоит из узла разрушения горной породы, узла ее размеч),ения и узла подачи образца породы к породоразрушающему инструменту. Узел раз рушения породы состоит из ДЕзигателя 1, соединенного с породоразрушающим инструментом 2 через коробку передач 3. В него же входит счетчик расхода электроэнергии (ватметр). Узел раз мещения горной породы содержит сам образец 5 горной породы, помещенный в цилиндр 6 с поршнем 7. Узел подачи представлен, цилиндром 8 с поршнем 9 штоком 10 и толкателем 11. Силовой цилиндр подачи соединен с маслонасосом 12 системой маслопроводных тру 13 с краном k переключения и измерителем 15 усилия давления. Верхняя часть цилиндра скреплена со стойками 16. Вся машина смонтирована на основании 17- Цилиндр 6 с образцом крепится штифтами 18 к стойкам 16. Породоразрушающий инструмент 2 выполнен в форме кругатармированного алмазными зернами при исследовании разрушения алмазным инструментом, твердыми сплавами и шарошками при ис следовании энергоемкости разрушения породы бурением, резанием и шарошечным бурением соответственно. Машина работает следующим образом Породоразрушающий круг 2, вращаясь от электродвигателя 1, разрушает верхний торец образца горной породы 5. Маслонасос 12 подает под давлением масло в нижнюю часть цилиндра 8. Поршень 9 через-шток 10, толкатель 11 давит на поршень 7 и поджимает образец породы 5 к инструменту 2 с заданным усилием, определяемым по прибору 15- После полного истирания образца породы 5 производится деление энергии, затраченной на разруше ние, на объем разрушенной горной по роды. Результат дает сведения об энергоемкости разрушения горной породы . Для заправки следующего образца породы переключением крана давле ние масла направляется в верхнюю часть цилиндра 8, поршень 9 со 54 штоком 10 и толкателем 11 перемещается в нижнее положение. При удалении штифтов 18 цилиндр 6 снимается с машины и заполняется очередным образцом породы. Затем цилиндр 6 устанавливается в машину и крепится к стойкам 1б штифтами 18. Замеры энергоемкости разрушения горной породы на представленной машине способствуют лабораторным путем подбору рационального способа бурения для того или иного месторождения в замен или в дополнение к производственнс5 у анализу. Формула изобретения 1 . Машина для определения энергоемкости разрушения горной породы, включающая электродвигатель, Породоразрушающий инструмент, измеритель расхода энергии и узел крепления испытуемого образца, отличающ а я с я тем, что, с целью повышения точности и достоверности результатов измерения, машина снабжена узлом подачи образца к породоразрушающему инструменту, выпЬлненным в виде цилиндра, в котором размещены поршень со штоком и толкателем, а узел крепления образца выполнен в виде цилиндра с поршнем, установленным с возможностью взаимодействия с толкателем узла подачи, при этом Породоразрушающий инструмент выполнен в виде круга. 2.Машина по п. 1, отличающаяся тем, что Породоразрушающий инструмент армирован алмазами. 3.Машина по п. 1, отличающаяся тем, что Породоразрушающий инструмент армирован резцами. 4.Машина по п. 1, отличающаяся тем, что Породоразрушающий ин трумент армирован шарошками. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Худин Ю. Л. и др. Разрушение горных пород комбинированным рабочим .органом. М., Недра, 1978, с. . .2. Владиславлев B.C. Разрушение горных пород при бурении скважины. М., Гостоптехиздат, 195Ь, с. , рис. 20 (прототип).