RU171297U1 - Ультразвуковой разрыхлитель - Google Patents
Ультразвуковой разрыхлитель Download PDFInfo
- Publication number
- RU171297U1 RU171297U1 RU2017103664U RU2017103664U RU171297U1 RU 171297 U1 RU171297 U1 RU 171297U1 RU 2017103664 U RU2017103664 U RU 2017103664U RU 2017103664 U RU2017103664 U RU 2017103664U RU 171297 U1 RU171297 U1 RU 171297U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ultrasonic
- baking powder
- vibrations
- rock
- transducers
- Prior art date
Links
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 abstract description 21
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 9
- 239000013049 sediment Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 230000001932 seasonal effect Effects 0.000 description 1
- 238000010257 thawing Methods 0.000 description 1
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21C—MINING OR QUARRYING
- E21C37/00—Other methods or devices for dislodging with or without loading
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21C—MINING OR QUARRYING
- E21C37/00—Other methods or devices for dislodging with or without loading
- E21C37/20—Other methods or devices for dislodging with or without loading by ultrasonics
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к добыче полезных ископаемых в горнодобывающих отраслях, а именно к устройству для разрыхления замороженных донных отложений или иных пород и пластов в вечной мерзлоте. Ультразвуковой разрыхлитель (1) содержит герметичный корпус (3), в котором расположены преобразователи (2) электрического сигнала в ультразвуковые колебания с излучателями этих колебаний. Каждый из преобразователей (2) соединен с выступающим из корпуса штоком (4), на котором закреплен ролик (5), выполненный с возможностью передачи полученного от излучателя ультразвукового колебания на разрушаемые тем самым ледяные связи породы. Технический результат полезной модели состоит в увеличении долговечности горнодобывающего оборудования при одновременном кратном увеличении выборки породы и залежей рудных и рассыпных материалов в зонах вечной мерзлоты.
Description
Полезная модель относится к добыче полезных ископаемых в горнодобывающих отраслях, а именно к устройству для разрыхления замороженных донных отложений или иных пород и пластов в вечной мерзлоте до их выборки.
В настоящее время известно используемое при добыче полезных ископаемых различное термическое, механическое, гидро- и пневмоударное оборудование.
Так, например, известно устройство для электротермического бурения-плавления скважин с отбором керна в ледовых отложениях. Корпус устройства выполнен е виде цилиндрического кольца с параболической формой нижней торцовой части и установлен с возможностью осевого перемещения относительно переходного кольца посредством пружины, размещенной между корпусом и кольцом. Б корпусе размещены нагревательные элементы, благодаря которым нагретый корпус, контактируя со льдом, расплавляет его. Устройство снабжено несколькими датчиками (SU 1513981, кл. E21B 7/15, опубликовано 27.01.1996).
Известное устройство пригодно для проходки в снегу, фирне и льду, в т.ч. в забоях, залитых жидкостью с низкой температурой замерзания, однако недостаток его состоит в конструктивной сложности и большом энергопотреблении, необходимом для расплавления льда.
Также известен способ интенсификации гео- и горнотехнологических процессов и устройство для его осуществления. Устройство включает контактирующий с породой породоразрушающий инструмент, на внутренней стороне которого расположены магнитострикционные излучатели, связанные с источником возбуждения напряжения. Излучатели выполнены в виде слоя редкоземельных элементов, нанесенного на внутреннюю поверхность инструмента (RU 2055195, кл. E21C 37/18, опубликовано 27.02.1996).
В названном известном решении интенсификация гео- и горнотехнологических процессов достигнута благодаря наличию блока согласования с микропроцессором, связанного с магнитострикционными излучателями и предназначенного для выбора соответствующего диапазона частот, позволяющего разрушать конкретную породу, при этом в ее массив нагнетают нагретые до 80° технологические растворы, что значительно усложняет как сам процесс добычи, так и предназначенное для него устройство.
Также следует отметить, что оба известных устройства служат непосредственно для добычи породы путем бурения, поэтому в них велик износ оборудования.
Задачей полезной модели является повышение эффективности добычи полезных ископаемых в условиях вечной мерзлоты с меньшими технологическими и энергозатратами благодаря предварительному ультразвуковому воздействию на обрабатываемую поверхность.
Эта задача обеспечена техническим результатом, заключающимся в увеличении КПД энергооборудования и снижении энергопотребления на единицу объема выбранной породы, при этом обеспечивается кратное увеличение выборки породы и залежей рудных и рассыпных материалов в зонах вечной мерзлоты.
Также полезная модель позволяет увеличить срок службы, как предложенного разрыхлителя, так и грунточерпающих агрегатов и их деталей, непосредственно контактирующих с породой.
Названный технический результат достигнут в полезной модели с помощью следующего.
Ультразвуковой разрыхлитель содержит герметичный корпус, в котором расположены преобразователи электрического сигнала в ультразвуковые колебания с излучателями этих колебаний, каждый из которых соединен с выступающим из корпуса штоком, на котором закреплен ролик, выполненный с возможностью передачи полученного от излучателя ультразвукового колебания на разрушаемые ледяные связи породы.
Преобразователи имеют частоту 20-30 кГц.
Штоки и ролики разрыхлителя могут быть выполнены из металла или промышленной керамики повышенной прочности для максимальной проводимости ультразвуковых колебаний.
Полезная модель поясняется чертежом. На фиг. 1 чертежа схематично изображен ультразвуковой излучатель (вид спереди в разрезе). На фиг. 2 - то же (вид сбоку в разрезе).
В своей конструкции ультразвуковой разрыхлитель 1 имеет серийные ультразвуковые преобразователи 2 с излучателями соответствующей мощности, собранные в герметичном корпусе 3 в группы по нескольку штук в несколько рядов (фиг. 1 и 2). К преобразователям 2 от генератора по проводу с герметичным вводом подается электрический сигнал. Каждый преобразователь 2 выполнен с возможностью передачи ультразвукового колебания от виброэлемента излучателя на соединенный с преобразователем 2 и выступающий из корпуса 3 шток 4, на котором закреплен с возможностью вращения ролик (колесо) 5, проводящий ультразвуковые колебания от излучателя преобразователя 2.
Работает ультразвуковой разрыхлитель следующим образом. Скомпонованные в герметичном корпусе преобразователи 2 с выступающими через герметичные уплотнения штоки 4 с роликами 5 в процессе эксплуатации, разрыхлителя перемещаются (катятся) под слоем талой воды по поверхности смерзшейся породы, воздействуя на нее ультразвуковыми колебаниями частотой около 22 кГц. Следом за предложенным разрыхлителем движутся приводные грунточерпающие ковшовые, черпаковые или шнековые агрегаты, собирающие разрыхленную породу (гравий, песок, грунт, рассыпные металлические вкрапления).
Предложенное устройство, в отличие от известных в настоящее время устройств с температурным или механическим воздействием на обрабатываемую породу, позволяет использовать особенность разрушения водяного льда, посредство контактного, но безударного технологического оборудования с использованием серийных ультразвуковых излучателей, частотами около 22 кГц. В результате их воздействия лед, связывающий породу, дает трещины, а порода и металлические вкрапления при этом, остаются целыми и являются всего лишь проводниками ультразвуковых колебаний, что позволяет снизить технологические и энергозатраты указанного процесса.
Используя перекатывание предложенного устройства по поверхности замороженной породы, посредством контактирующих с ней и закрепленных на штоках роликов, между проводящей ультразвук породой и ультразвуковым излучателем, отпадает и полностью исключается необходимость приложения усилий для механической подачи (вбивания в породу) штока виброэлемента по типу гидромолота или отбойного молотка шахтера.
Предложенное устройство может быть использовано при контактной ультразвуковой обработке породы в подтопленных шахтах или во время сезонной добычи рассыпного золота и полиметаллов в поймах северных рек. В этом случае образованные в результате воздействия предложенным устройством микротрещины в ледяных связях породы заполняются талой водой, что вызывает более активное оттаивание и как следствие, порода разрыхляется и становится пригодной для механической выборки ковшами, шнеками и черпаками.
Claims (4)
1. Ультразвуковой разрыхлитель, содержащий герметичный корпус, в котором расположены преобразователи электрического сигнала в ультразвуковые колебания с излучателями этих колебаний, каждый из которых соединен с выступающим из корпуса штоком, на котором закреплен ролик, выполненный с возможностью передачи полученного от излучателя ультразвукового колебания на разрушаемые ледяные связи породы.
2. Ультразвуковой разрыхлитель по п. 1, характеризующийся тем, что преобразователи имеют частоту 20-30 кГц.
3. Ультразвуковой разрыхлитель по п. 1, характеризующийся тем, что шток и ролик выполнены из металла.
4. Ультразвуковой разрыхлитель по п. 1, характеризующийся тем, что шток и ролик выполнены из промышленной керамики повышенной прочности для максимальной проводимости ультразвуковых колебаний.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017103664U RU171297U1 (ru) | 2017-02-03 | 2017-02-03 | Ультразвуковой разрыхлитель |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017103664U RU171297U1 (ru) | 2017-02-03 | 2017-02-03 | Ультразвуковой разрыхлитель |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU171297U1 true RU171297U1 (ru) | 2017-05-29 |
Family
ID=59032866
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017103664U RU171297U1 (ru) | 2017-02-03 | 2017-02-03 | Ультразвуковой разрыхлитель |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU171297U1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1569408A1 (ru) * | 1988-06-27 | 1990-06-07 | Ухтинский индустриальный институт | Молот дл разрушени горных пород |
RU176U1 (ru) * | 1993-03-01 | 1994-12-25 | Ухтинский индустриальный институт | Устройство для срезания слоя горной породы |
SU1513981A2 (ru) * | 1987-11-10 | 1996-01-27 | Ленинградский горный институт им.Г.В.Плеханова | Устройство для электротермического бурения - плавления скважин во льду |
RU2055195C1 (ru) * | 1992-09-07 | 1996-02-27 | Бакулин Андрей Викторович | Способ интенсификации гео- и горнотехнологических процессов и устройство для его осуществления |
JPH10266764A (ja) * | 1997-03-26 | 1998-10-06 | Sannou Juki:Kk | 硬質地盤の破砕装置及び破砕工法 |
-
2017
- 2017-02-03 RU RU2017103664U patent/RU171297U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1513981A2 (ru) * | 1987-11-10 | 1996-01-27 | Ленинградский горный институт им.Г.В.Плеханова | Устройство для электротермического бурения - плавления скважин во льду |
SU1569408A1 (ru) * | 1988-06-27 | 1990-06-07 | Ухтинский индустриальный институт | Молот дл разрушени горных пород |
RU2055195C1 (ru) * | 1992-09-07 | 1996-02-27 | Бакулин Андрей Викторович | Способ интенсификации гео- и горнотехнологических процессов и устройство для его осуществления |
RU176U1 (ru) * | 1993-03-01 | 1994-12-25 | Ухтинский индустриальный институт | Устройство для срезания слоя горной породы |
JPH10266764A (ja) * | 1997-03-26 | 1998-10-06 | Sannou Juki:Kk | 硬質地盤の破砕装置及び破砕工法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EA012897B1 (ru) | Система и способ для бурения скважины | |
US2340959A (en) | Recovery of pipe | |
CN105189917B (zh) | 用于将设备的位于斜井的水平端部中的物理场应用于生产性碳氢化合物床的方法 | |
RU171297U1 (ru) | Ультразвуковой разрыхлитель | |
CN111577118A (zh) | 抗滑桩机械快速成孔施工方法 | |
CN109356607B (zh) | 用于软硬地层的高水压伸缩式复合钻切方法 | |
EP3234297B1 (en) | Device and method for crushing rock by means of pulsed electric energy | |
FI76865B (fi) | Foerfarande och anordning foer borrning av djupa haol i berg eller liknande. | |
Popp et al. | Drilling into debris-rich basal ice at the bottom of the NEEM (Greenland) borehole | |
CN212428834U (zh) | 一种矿用高压放电辅助破岩的掘进机 | |
RU2279546C1 (ru) | Способ разработки месторождений скального и полускального типов разноблочной структуры | |
RU2319009C2 (ru) | Способ бурения горных пород электрическими импульсными разрядами и буровой снаряд | |
RU2409735C1 (ru) | Электроимпульсный буровой наконечник | |
RU2664283C1 (ru) | Способ разработки рудных месторождений алмазов с применением селективной подготовки горных пород к выемке | |
CN102251518B (zh) | 旋泵成孔桩机 | |
CN110107306A (zh) | 一种盾构施工中孤石的热破岩处置方法 | |
US3904244A (en) | Method and apparatus for mechanized seam mining | |
SU901517A1 (ru) | Способ направленного выброса вечномерзлых пород | |
CN104234730B (zh) | 一种用于锚注工艺控制深部巷道极破碎底板快速成孔方法 | |
RU2631749C1 (ru) | Электроимпульсное буровое долото | |
RU2776543C1 (ru) | Система для ориентированного точечного нагружения и разрыва стенок скважины без применения взрывных работ | |
RU2392054C1 (ru) | Способ разупрочнения и дезинтеграции глинистых песков мелкозалегающих россыпей | |
RU36479U1 (ru) | Система скважин для разработки траншеи магистрального трубопровода в мерзлых грунтах и её скважина | |
CN107966077A (zh) | 掏槽的方法 | |
CN208934697U (zh) | 一种盾构石料粉碎装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20180204 |