RU2058481C1

RU2058481C1 - Process of break-down of rocks

Info

Publication number: RU2058481C1
Application number: RU92006455A
Authority: RU
Inventors: В.В. Попов; Ю.И. Протасов; И.С. Ищенко
Original assignee: Научно-производственное предприятие "Информ-Система"
Priority date: 1992-11-17
Filing date: 1992-11-17
Publication date: 1996-04-20

Abstract

FIELD: mining industry. SUBSTANCE: process of break-down of rocks includes cutting of slits in rock mass, for instance with diamond saw, breaking away of formed pillar with electric discharges in slit when distance between discharges equals

Description

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, а именно к отбойке породы от массива. The invention relates to the mining industry, namely to breaking the rock from the array.

Известен способ разрушения породы, включающий прорезание в массиве пород (угля) щели с последующим механическим разрушением образовавшегося целика посредством, например, шарошек [1]
Недостатком этого способа является периодичность его действий: сначала осуществляют прорезание щели, затем отрыв целика, причем процесс резания останавливается, и наоборот.A known method of rock destruction, including cutting a gap in the rock (coal) mass followed by mechanical destruction of the formed pillar by, for example, cones [1]
The disadvantage of this method is the frequency of its actions: first, the slot is cut, then the pillar is torn off, and the cutting process stops, and vice versa.

Известен способ разрушения горных пород, включающий прорезание в массиве пород щели и отбойку образовавшегося целика посредством электрического разряда [2]
Данный способ устраняет вышеуказанный недостаток. Однако он не обеспечивает пробой диэлектрических пород, а также пород с высокой электропроводностью. В результате не обеспечивается разрушение этих пород.A known method of destruction of rocks, including cutting a gap in the rock mass and breaking the resulting pillar by electric discharge [2]
This method eliminates the above disadvantage. However, it does not provide a breakdown of dielectric rocks, as well as rocks with high electrical conductivity. As a result, the destruction of these rocks is not ensured.

Основной задачей описываемого способа является обеспечение разрушения любых горных пород в оптимальном режиме при минимальных затратах подводимой энергии. The main objective of the described method is to ensure the destruction of any rocks in the optimal mode with minimal input energy.

Это достигается тем, что по способу,включающему прорезание в массиве пород щели и отбойку образовавшегося целика посредством электрического разряда, электрический разряд создают в щели, заполненной водошламовой смесью, при этом расстояние между точками производства предыдущей и последующей разрядов выбиpают из выражения
B

где μ коэффициент Пуассона;
σ предел прочности на растяжение, Па;
Q энергия разряда, Дж, в щели;
Е модуль Юнга, Па;
L параметр дробления, м.This is achieved by the fact that, according to the method, including cutting a gap in the rock mass and breaking off the formed pillar by means of an electric discharge, an electric discharge is created in a gap filled with a water-slurry mixture, and the distance between the points of production of the previous and subsequent discharges is selected from the expression
B

where μ is the Poisson's ratio;
σ tensile strength, Pa;
Q is the discharge energy, J, in the gap;
E Young's modulus, Pa;
L crushing parameter, m

На чертеже показана схема осуществления способа. The drawing shows a diagram of the implementation of the method.

Способ разрушения горных пород заключается в следующем. The method of destruction of rocks is as follows.

В массиве пород прорезают посредством, например, алмазной пилы 1 щель 2. При этом пилу охлаждают струей воды из трубы 3. Отбойку образовавшегося целика 4 производят электрическим разрядом, создаваемым в щели с водошламовой смесью при помощи двух электродов 5, соединенных с генератором 6 электрических разрядов, периодически подающим импульсы электрической энергии. При подводе энергии к водошламовой смеси на участке, задаваемом положением электродов в щели, образуется плазма, которая расширяется и разрушает горную породу. На отбойку и дробление куска породы расходуется энергия
A L6 σ² B² (1-2 μ )/E μ² где В ширина и высота целика, м.In the rock mass, 1 slot 2 is cut through, for example, a diamond saw. In this case, the saw is cooled by a stream of water from pipe 3. The formed pillar 4 is broken off by an electric discharge created in the gap with a water-slurry mixture using two electrodes 5 connected to an electric discharge generator 6 periodically applying pulses of electrical energy. When energy is supplied to the water-slurry mixture in the area specified by the position of the electrodes in the gap, a plasma is formed, which expands and destroys the rock. Energy is spent on breaking and crushing a piece of rock
A L6 σ ² B ² (1-2 μ) / E μ ² where B is the width and height of the pillar, m.

Энергия от электрического разряда, идущая на разрушение породы,
Q Q_p η, где Q_p энергия разряда, Дж;
η КПД электрического разряда в щели, равный 0,4-0,9 в зависимости от ширины щели.The energy from an electric discharge going to the destruction of the rock,
QQ _p η, where Q _{p is} the discharge energy, J;
η the efficiency of the electric discharge in the gap, equal to 0.4-0.9, depending on the width of the gap.

Наличие водошламовой смеси в щели повышает КПД разряда. Исходя из того, что подводимая энергия генератора тратится на дробление горной породы и с учетом закона сохранения энергии расстояние между электродами, что соответствует ширине, длине и высоте отбиваемого целика, выбирают из выражения
B

Каждый последующий разряд производят путем перемещения электродов на расстояние, равное величине В от места производства предыдущего разряда.The presence of a water-slurry mixture in the gap increases the discharge efficiency. Based on the fact that the supplied energy of the generator is spent on crushing the rock and taking into account the law of conservation of energy, the distance between the electrodes, which corresponds to the width, length and height of the beaten-off pillar, is chosen from the expression
B

Each subsequent discharge is produced by moving the electrodes to a distance equal to the value of B from the place of production of the previous discharge.

Таким образом, разрушение горной породы осуществляют непрерывно, совмещая процесс резания щели и создание электрического разряда, независимо от электрических свойств породы. Thus, the destruction of the rock is carried out continuously, combining the process of cutting a gap and creating an electric discharge, regardless of the electrical properties of the rock.

Claims

METHOD OF DESTRUCTION OF ROCKS, including cutting a gap in the rock mass and breaking off the formed pillar by means of an electric discharge, characterized in that the electric discharge is created in a gap filled with a water-slurry mixture, while the distance between the points of production of the previous and subsequent discharges is selected from the expression

where m is the Punch coefficient;
σ tensile strength, Pa;
Q discharge energy, J;
E Young's modulus, Pa;
L crushing parameter, m