Przedmiotem wynalazku jest sposób i urzadzenie do odspajania skal, zwlaszcza skal szczegól¬ nie twardych.Dotychczas w technice do odspajania skal szczególnie twardych stosowano sposoby: mecha¬ niczny, hydrodynamiczny, elektromagnetyczny i elektryczny. Wspólna cecha tych sposobów jest przekazywanie energii polem energetycznym dzialajacym na cala objetosc skaly poddanej dziala¬ niom, co prowadzi do niekontrolaowanego procesu pekania skaly. Tym sposobem odspajania towarzysza nadmierne straty energetyczne rzedu 90%.Celem wynalazku jest zawezenie przestrzeni przemian energetycznych do niezbednego mini¬ mum poprzez jednoczesne oddzialywanie dwóch rodzajów pól energetycznych na urabiana calizne.Istota sposobu odspajania skal wedlug wynalazku jest to, ze na urabiana skale dzialamy jednoczesnie dwoma zródlami energii, zródlem energii elektrycznej o napieciu do 10 000 V i zródlem energii akustycznej o amplitudzie naprezen do 100 MPakierowanych na calizne urabiana, wytwarzajac na wyrabianej glebokosci nalozenie sie amplitudy naprezen sciaskajacych podawa¬ nych z mechanoakustycznego zródla z amplituda pradu podawanego z elektrycznego zródla pradu, przy czym impulsy z obu zródel podawane sa do momentu odspajania.Istota urzadzenia do odspajania skal, w którym elektrody dotykajace urabiana skale moco¬ wane sa w uchwytach poprzez izolatory elektryczne, a zródlo impulsów mechanoakustycznych mocowane jest w uchwycie z izolacja akustyczna i oslona dzwiekochlonna od strony przeciwnej skalom jest to, ze sklada sie ze zródla impulsów mechanoakustycznyh skierowanego na urabiana powierzchnie i ze zródla impulsów elektrycznych przekazywanych skale za posrednictwem szeregu elektrod dotykajacyh urabiana skale dookola planowanego wylomu.Sposób i urzadzenie do odspajania skal wedlug wynalazku jest przedstawione blizej na rysunkach, z których rysunek fig. 1 przedstawia schematycznie urzadzenie do odspajania skal. a rysunek fig. 2 ilustruje wykreslenie termodynamiczne oddzialywanie wzajemne czastek w odspaja¬ nym ciele stalym.W sposobie odspajania skal wedlug wynalazku na urabiane skaly dzialamy jednoczesnie dwoma zródlami energii elektrycznej 2 o napieciu do 10000 V i zródlem energii akustycznej 1 o2 149 041 amplitudzie naprezen do 100 MPa kierowanych na calizne urabiana, wytwarzajac na wyrabianej glebokosci 4 nalozenie sie amplitudy naprezen sciskajacych podawanych z mechanoakustycznego zródla z amplituda pradu podawanego z elektrycznego zródla pradu, przy czym impulsy z obu zródel podawane sa do momentu odspajania.Urzadzenie do odspajania skal, w którym elektrody 3 dotykajace urabiana skale mocowane sa w uchwytach poprzez izolatory elektryczne, a zródlo impulsów mechanoakustycznych mocowane jest w uchwycie z izolacja akustyczna i oslona dzwiekochlonna od strony przeciwnej skalom, sklada sie ze zródla 1 impulsów mechanoakustycznych skierowanego na urabiana powierzchnie i ze zródla 2 impulsów elektrycznych przekazywanych skale za posrednictwem szeregu elektrod 3 dotykaja¬ cych urabiana skale dookola planowanego wylomu. Od wzbudnika drgan elektrycznych rozchodza sie w skale fale podluzne powodujace miejscowe sciskanie i rozciaganie skaly. Miejsca w skale poddane dzialaniu sil sciskajacych i rozciagajacych zmieniaja swoje wlasnosci elektryczne i termo¬ dynamiczne. Przy sciskaniu temperatura skal wzrasta, a przy rozciaganiu maleje. W slad za wzrostem temperatury wzrasta przewodnosc elektryczna skal. Fala akustyczna przemieszczajaca sie od zródla drgan w glab skaly schladza i podgrzewa miejsca przez które przenika. W wyniku tego nie obserwujemy zbyt gwaltownych nagrzewan lokalnych. Cialo nagrzewa sie w calosci nie stwarza¬ jac lokalnych naprezen wewnetrznych. Chcac dokonac lokalnego przekroczenia wewnetrznych sil spójnosci w skale i uzyskac efekt pekniecia nalezy do miejsc poddanym naprezeniom sciskajacym doprowadzic energie z innego zródla zasilania. W tym celu wykorzystuje sie pole elektryczne wytwarzane przez elektrody o znacznym potencjale elektrycznym i zasilane pradem elektrycznym miejsc poddanych naprezeniom sciskajacym.Dla zmniejszenia strat elektrycznych ogranicza sie przeplyw pradu do czasu kiedy czolo fali naprezen sciskajacych przechodzi przez miejsca w skale, w których pragniemy wywolac lokalny stan naprezen i dokladnie kierowac plaszczyzna odspajania. Stan skupienia ciala jest wynikiem wewnetrznych sil oddzialywan miedzy atomami i czesteczkami..Moze on byc charakteryzowany zarówno silami oddzialywan zaleznymi od odleglosci i pomiedzy atomami — krzywe 5 i 5' jak i energie potencjalna polozenia ep i ep\ reprezentowanymi przez powierzchnie ograniczone od dolu przebiegiem sil przyciagania i osia X przechodzaca przez punkty A i B odpowiadajace srednim wzglednym odlegloscia atomów pozostajacym w ruchu drgajacym. Ruch drgajacy atomów wzgle¬ dem siebie charakteryzowany jest amplitudami drgan ói i 62 oraz 6i* i 62 spelniajacymi warunek, ze powierzchnie zakreskowane w otoczeniu punktów A i B nad osia X i pod osia X sa sobie równe.W zaleznosci od temperatury zmieniaja sie amplitudy drgan czesteczek wzgledem siebie.Ulegaja wiec zmianie zakresowane powierzchnie S+a i S~a i S+b i S~b odpowiadajace oscylacjom energi potencjalnej. Moze sie zdarzyc, ze powierzchnie S~a i S~b zrównaja sie odpowiednio z energiami potencjalnymi ep i ep\ Odpowiada to osiagnieciu przez czastecznki temperatury topnie¬ nia. Jesli na cialo i czasteczki dzialaja sily zewnetrzne na przyklad sily rozciagajace, to srednia odleglosc A'B' miedzy atomami wzrasta, amplitudy drgan wzrstaja, czestotliwosc drgan maleje i obniza sie temperatura ciala. Minimalna odleglosc Im' miedzy atomami wzrasta, co utrudnia wymiane elektronów miedzy atomami w przypadku znalezienia sie analizowanyh atomów w polu elektrycznym.Odwrotnie przy dzialaniu zewnetrznych sil sciskajacych nastepuje zmniejszenie srednich odleglosci miedzy atomami, wzrasta czestotliwosc drgan, wzrasta temperatura i w przypadku dzialania pola elektrycznego powstaja korzystne warunki do wymiany elektronów miedzy ato¬ mami, a wiec przeplywu pradu elektrycznego. Przeplywowi pradu elektrycznego towarzyszy wzrost temperatury, a wiec dodatkowy wzrost amplitudy drgan atomów srednich polozen, zmniejszenie sie minimalnej odleglosci miedzy atomami i dalszy wzrost przewodnosci elektrycznej. Przy wyso¬ kich natezeniach pola elektrycznego prowadzi to do przebicia i powstania obszarów spontanicznej jonizacji. Zjawisko to wykorzystane jest przy rozbijaniu skal.149 041 3 Zastrzezenia patentowe 1. Sposób odspajania skal, znamienny tym, ze na urabiana skale dziala sie jednoczesnie dwoma zródlami energii, zródlem energii elektrycznej (2) o napieciu do 10 000 V i zródlem energii akustycznej (1) o amplitudzie naprezen do 100 MPa kierowanych na calizne urabiana, wytwarzajac na wybranej glebokosci (4) nalozenie sie amplitudy naprezen sciskajacych podawanych z mecha- noakustycznego zródla z amplituda pradu podawana z elektrycznego zródla pradu, przy czym impulsy z obu zródel podawane sa do momentu odspajania. 2. Urzadzenie do odspajania skal, w którym elektrody dotykajace urabiana skale mocowane sa w uchwytach poprzez izolatory elektryczne, a zródlo impulsów mechanoakustycznych moco¬ wane jest w uchwycie z izolacja akustyczna i oslona dzwiekochlonna od strony przeciwnej skalom, znamienne tym, ze sklada sie ze zródla (1) impulsów mechanoakustycznych skierowane na urabiana powierzchnie i ze zródla (2) impulsów elektrycznych przekazywanych skale za posrednictwem szeregu elektrod (3) dotykajacych urabiana skale dookola planowanego wylomu. .1 Flq149 041 Fig.2 Pracownia Poligraficzna UP RP. Naklad 100 egz.Cena 1500 zl PL