RU1786257C - Устройство дл разрушени горных пород и монолитных объектов - Google Patents

Abstract

Использование: проведение подземных и открытых горных выработок, разрушение монолитов и негабаритов, добыча штучного камн . Сущность изобретени : полый цилиндрический корпус устройства устанавливают в шпур. В верхней камере корпуса взрывают зар д ВВ. Под давлением продуктов взрыва перемещаетс  плунжер, установленный в корпусе. Плунжер воздействует на жидкость, заполн ющую нижнюю камеру корпуса. На нижней камере размещена эластична  оболочка, также заполненна  жидкостью и примыкающа  к стенкам шпура. Под воздействием оболочки на стенки шпура порода разрушаетс . Перепускные каналы в буртике плунжера обеспечивают его торможение. 1 з.п. ф-лы, 5 ил. (Л С

Description

Изобретение относитс  к области горного дела и может быть использовано при проходке подземных и открытых горных выработок , при производстве заоткосных работ на карьерах, раскалывании монолитов и негабаритов, добыче штучного камн .

Известен способ разрушени  массива горных пород и монолитов путем буровз- рывных работ с использованием зар дов ВВ, закладываемых в пробуренные шпуры и скважины, и затем взрываемых,

Недостатком этого способа и примен емого устройства  вл етс  загазованность продуктами сгоревших ВВ, запыленность, излишнее переизмельчение, вредное воздействие на прилегающие массивы, не подлежащие разрушению.

Известно скважинное устройство дл  разрушени  монолитных объектов импульсным давлением жидкости, включающее корпус , внутренн   полость которого разделена на нижнюю полость, заполн емую жидкость и имеющую отверсти  дл  ее истечени , среднюю полость и верхнюю камеру дл  размещени  зар да взрывчатого вещества, изолированную разрушаемой перегородкой , а также плунжер, разгон емый продуктами взрыва взрывчатого вещества. Устройство снабжено дополнительной перегородкой , отдел ющей нижнюю полость от средней.

Недостатком этого устройства  вл етс  то, что оно использует струю жидкости, вытекающую из нижней полости, что сужает область его применени , не позвол   его примен ть в тех случа х, когда смачивание скважины недопустимо, кроме того, требуетс  новое заполнение жидкостью нижней полости после каждого срабатывани  устXI

оо

С

hO СЛ

XI

ройства, и качества дроблени  монолита по существу неуправл емого.

Цель изобретени  заключаетс  в расширении области применени  устройства.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что известное устройство дл  разрушени  горных пород и монолитных объектов, включающее полый корпус, разделенный на верхнюю и нижнюю камеры, и плунжер, установленный между камерами с возможно- стью осевого перемещени , при этом в верхней камере размещен зар д ВВ, а нижн   камера, заполн ема  жидкостью, выполнена с радиальными отверсти ми, снабжено эластичной оболочкой, закреп- ленной на нижней камера, а плунжер выполнен с буртиком и перепускными каналами в нем.

При этом, с целью повышени  качества дроблени  за счет создани  регулируемых разрушающих усилий, средн   часть корпуса выполнена с дополнительной камерой, заполн емой жидкостью, а плунжер выполнен с дополнительным буртиком с дополни- тельными перепускными каналами, установленным в дополнительной камере.

На фиг. 1 изображён схематично общий вид устройства с использованием эффекта гидроудара; на фиг. 2 - общий вид варианта устройства с регулируемым по времени си- ловым давлением; на фиг. 3 - общий вид варианта устройства с регулируемым по времени силовым давлением; на фиг. 4 - вариант с применением защитных накладок на рабочем органе; на фиг. 5 - вариант уст- ройства с направленным разрушающим усилием.

Устройство включает корпус 1 в виде цилиндра, имеющего по центру полость, в которой расположен плунжер 2, имеющий буртик 3, снабженный перепускными отверсти ми 4, камеру 5, в которую зар жают ВВ, запираемую замком 6, снабженным средством 7 дл  воспламенени  ВВ, имеющую внешний выход 8 дл  сброса давлени  в камере с запором 9 дл  перекрыти  внешнего выхода, полость 10 с окнами 11, заполн емую полностью жидкостью, эластичную камеру 12 плотно надетую на корпус 1, герметично закрепленную на нем зажимами 13, поджатую к корпусу 1 пружинами 14.

На фиг. 2 показана модификаци  устройства , состо щего из плунжера 2, выполненного заодно с поршнем 15, имеющим перепускные клапаны 16, а полость 17, в которой находитс  поршень 15, полностью заполн етс  жидкостью.

Модификаци  устройства (фиг. 4) с применением защитных накладок на рабочем органе - эластичной камере состоит из вышеописанных деталей с добавлением защитных накладок 18, прикрепл емых к эластичной камере 12.

Устройство (фиг. 5) с направленным разрушающим усилием состоит из тех же деталей с добавлением жесткой обоймы 19с окном, охватывающей часть наружной поверхности эластичной камеры 12, плотно надетой на корпус 1.

Работает устройство следующим образом . Устройство вставл ют в шпур (или скважину ), пробуренный в массиве горной породы или монолита. В камеру 5 зар жают ВВ. Перекрыв запором 9 внешний выход 8 дл  сброса давлени  в камере 5, средством 7 дл  воспламенени  ВВ инициируют, вызыва  взрыв ВВ, в результате чего в камере скачкообразно возрастает давление газов - продуктов сгорани  ВВ. Под действием этого давлени  плунжер 2 с очень большой скоростью перемещаетс  влево в полость 10, заполненную до отказа жидкостью, что вызывает резкое (скачкообразное) повышение давлени  в жидкости, во-первых, и вытеснение части жидкости из полости 10, во-вторых . Вытесненна  часть жидкости, перетека  через окна 11, отожмет эластичную камеру 12 от стенок корпуса Т, раст гива  ее и одновременно с большим давлением прижима  с стенке шпура. Помимо этого стенка шпура подвергаетс  ударному воздействию, так как ввиду очень быстрого перемещени  плунжера 2 в полость 10 будет иметь место гидравлический удар, который и подвергнет стенку шпура ударному воздействию. В результате ударного воздействи  и силового нажима стенка шпура подвергнетс  разрушению, если разрушающие усили  превыс т крепость торных пород.

Следует отметить, что в конце хода плунжера 2, когда буртик 3 плунжера 2 войдет в соответствующую выточку в корпусе 1. жидкость, заперта  в этой выточке буртиком 3, будет через перепускные каналы 4 в буртике 3 вытесн тьс  в полость 10, и торможение плунжера 2 будет обеспечено.

Работа модификации устройства, показанного на фиг. 2, в отличие от описанного выше, будет отличатьс  тем, что жидкость, заключенна  в полости 17 при движении плунжера 2 из крайне правого положени  Б крайне левое, будет перетекать через перепускные каналы 16 в поршне 15, и плунжер 2 будет тормозитьс  в большей степени, чем в устройстве, показанном на фиг. 1, что позволит создавать регулируемые по времени разрушающие усили .

Работа модификации устройства, показанного на фиг. 4, будет аналогична описанной выше, за исключением того, что контакт между эластичной камерой 12 и стенкой шпура будет осуществл тьс  через защитные накладки 18, что будет способствовать большей сохранности наружной поверхности эластичной камеры 12. Наконец , работа модификации устройства, изображенного на фиг. 5, будет отличатьс  от вышеописанных случаев тем, что разрушающее усилие будет направлено в две противоположные стороны; одно в сторону окна в обойме 19, другое - в противоположном направлении.

Применение данного устройства позволит производить разрушение горных пород, использу  энергию взрыва, устран   при этом недостатки, сопровождающие как чисто буровзрывные работы (излишнее переиз- мельчение, вредное воздействие на прилегающие массивы и требующеес  поэтому их укрепление, например, укрепление крышки выработок, необходимость проветривани  после взрыва и т.д.).

Claims (2)

1. Устройство дл  разрушени  горных пород и монолитных объектов, включающее полый корпус, разделенный на верхнюю и

нижнюю камеры, и плунжер, установленный между камерами с возможностью осевого перемещени , при этом в верхней камере размещен зар д ВВ, а нижн   камера, заполн ема  жидкостью, выполнена с радиальными отверсти ми, отличающеес  тем, что, с целью расширени  области применени  устройства, оно снабжено эластичной оболочкой, закрепленной на нижней камере, а плунжер выполнен с буртиком и

перепускными каналами в нем.

2. Устройство по п. 1 ,.о т л и ч а ю щ е е- с   тем, что, с целью повышени  качества дроблени  за счет создани  регулируемых разрушающих усилий, средн   часть корпу- са выполнена с дополнительной камерой, заполн емой жидкостью, а плунжер выполнен с дополнительным буртиком с дополните льны ми перепускными каналами, установленным в дополнительной камере.

о4 о.- 2 7-- о°° 1 о,°:-о°/ л г-7 -„°-°о„° о о о 0 о°о °0 о ,.

X,Ov o, ° О - ° Q gp -°,°