RU2159852C2 - Система разрушения электрическим разрядом и способ ее изготовления - Google Patents
Система разрушения электрическим разрядом и способ ее изготовления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2159852C2 RU2159852C2 RU98103324/03A RU98103324A RU2159852C2 RU 2159852 C2 RU2159852 C2 RU 2159852C2 RU 98103324/03 A RU98103324/03 A RU 98103324/03A RU 98103324 A RU98103324 A RU 98103324A RU 2159852 C2 RU2159852 C2 RU 2159852C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrodes
- discharge
- capacitor
- substance
- container
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 12
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 61
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 61
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 51
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 claims description 42
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 36
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 claims description 34
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 8
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 7
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 claims description 3
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 claims 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 abstract description 11
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 abstract 2
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract 1
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000007767 bonding agent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 description 1
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
- B28D1/00—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor
-
- 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
- E21C37/18—Other methods or devices for dislodging with or without loading by electricity
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
- F42B3/00—Blasting cartridges, i.e. case and explosive
- F42B3/087—Flexible or deformable blasting cartridges, e.g. bags or hoses for slurries
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42D—BLASTING
- F42D3/00—Particular applications of blasting techniques
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42D—BLASTING
- F42D3/00—Particular applications of blasting techniques
- F42D3/04—Particular applications of blasting techniques for rock blasting
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
- Working Measures On Existing Buildindgs (AREA)
- Disintegrating Or Milling (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области горного дела и строительства, в частности к разрушению горных пород и строительных конструкций при помощи электрических устройств. Система разрушения разрядом включает помещенные в отверстие, образованное в подлежащем разрушению объекте и заполненное разрушающим веществом, пару электродов с тонкой металлической проволокой между ними, причем по одному из вариантов выполнения нижние концы пары электродов поддерживаются практически на одном и том же горизонтальном уровне, а проволока имеет W-образную или волнистую форму, по второму варианту выполнения проволока имеет U-образную форму, еще по одному варианту выполнения - электроды помещены в контейнер, вокруг боковой стенки которого образовано множество удлиненных прорезей для направления в наружном направлении усилия расширения, создаваемого расплавлением и испарением разрушающего вещества. Изобретение также включает два варианта способа изготовления системы, по одному из которых самозатвердевающее разрушающее вещество заправляют в контейнер после закрытия прорезей контейнера листовым элементом, а по другому варианту контейнер погружают в это вещество для его заполнения через прорези. Изобретение обеспечивает повышение эффективности разрушения горной породы. 5 с. и 2 з.п. ф-лы, 15 ил.
Description
Изобретение касается способа и системы разрушения электрическим разрядом, используемым для разрушения основных пород и дробления пород, и способа изготовления системы разрушения разрядом.
В качестве системы для разрушения объекта, который должен быть измельчен, например - основной породы, известна система разрушения, которая использует электрический разряд. Эта система разрушения разрядом состоит из цилиндрического контейнера, который наполнен водой, пары электродов, которые вставлены в цилиндрический контейнер, тонкой металлической проволоки, расположенной между этими электродами и изготовленной из меди или алюминия, причем во время эксплуатации системы, электрическая энергия высокого напряжения прикладывается между парой электродов во время рабочего хода после вставления цилиндрического контейнера в отверстие, образованное в основной породе, тем самым расплавляя и испаряя тонкую металлическую проволоку. Затем также испаряется или мгновенно превращается в пар вода, и основная порода раскалывается разрушающей силой, создаваемой резким увеличением объема, то есть силой расширения (см. JP N 7-145698).
Однако в системе разрушения разрядом, описанной выше, тонкая металлическая проволока, расположенная между парой электродов, сформована просто в форме прямой линии или спирали, так что она неэффективна для регулирования области разрушения и разрушающей силы, создаваемой путем расплавления и испарения тонкой металлической проволоки.
Поэтому задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы разработать систему разрушения разрядом и способ изготовления системы разрушения разрядом, дающие возможность регулировать область разрушения и разрушающую силу путем расплавления и испарения тонкой металлической проволоки.
Первая система разрушения разрядом является системой, содержащей пару электродов с подсоединенной между их концами тонкой металлической проволокой, вставленных в образование в подлежащем разрушению объекте отверстие, которое подлежит заполнению разрушающим веществом, подсоединенный к этим электродам конденсатор, блок электропитания для подачи электроэнергии на этот конденсатор схему управления зарядкой, расположенную в цепи электрических проводов зарядки между источником питания и конденсатором, и ключ разряда, расположенный в цепи электрических проводов разряда между парой электродов и конденсатором, причем нижние концы пары электродов расположены, по существу, на одном и том же горизонтальном уровне, а тонкая металлическая проволока, подсоединенная между нижними концами электродов, имеет W-образную форму или волнистую форму.
Вторая система разрушения разрядом в соответствии с данным изобретением является системой, в которой тонкая металлическая проволока, используемая в первой системе разрушения разрядом, имеет форму, выбранную исходя из соотношения 0,25≤X/Y, где символ X - проектируемая высота минимальной площади, включающей металлическую проволоку, а символ X - проектируемая ширина этой площади.
Третья система разрушения разрядом в соответствии с данным изобретением является системой, содержащей пару электродов с тонкой металлической проволокой, подсоединенной между их концами, которые подлежат установке в отверстие для помещения разрушающего вещества, образованное в подлежащем разрушению объекте, подсоединенный к этим электродам конденсатор, источник питания для подачи электроэнергии на этот конденсатор, схему управления разрядом, включенную в цепь электрических проводов зарядки между блоком питания и конденсатором, и ключ разряда, расположенный в цепи электрических проводов разряда между парой электродов и конденсатором, в которой нижние концы пары электродов расположены, по существу, на одном и том же горизонтальном уровне, а тонкая металлическая проволока, подсоединенная между нижними концами электродов, имеет V-образную форму, выбранную исходя из соотношения 0,25≤X/Y, где символ X - проектируемая высота минимальной площади, включающей тонкую металлическую проволоку, а символ Y - проектируемая ширина этой площади.
Системы разрушения разрядом с первой по третью, которые выполнены для выбора форм и/или размеров, подсоединенных между электродами изогнутых тонких металлических проволок, способны регулировать усилие расширения или область разрушения и усилие разрушения, создаваемые электрическим разрядом.
Четвертая система разрушения разрядом в соответствии с данным изобретением представляет собой систему, содержащую контейнер с тонкой металлической проволокой, подсоединенной между парой электродов, и разрушающим веществом, подлежащий размещению в отверстие, образованное в подлежащем разрушению объекте, подсоединенный к электродам конденсатор, блок питания для подачи электроэнергии на этот конденсатор, схему управления зарядом, подсоединенную в цепи электрических проводов зарядки между источником питания и конденсатором, и ключ разряда, расположенный в цепи электрических проводов разряда между парой электродов и конденсатором, причем в боковой стенке контейнера выполнены множество прорезей разрушения для направления усилия расширения, создаваемого плавлением и испарением разрушающего вещества, в предписанных направлениях наружу.
Пятая система разрушения разрядом в соответствии с данным изобретением выполнена для использования псевдоожиженного самозатвердевающего вещества в качестве разрушающего вещества в четвертой системе разрушения разрядом.
Первый способ изготовления системы разрушения разрядом в соответствии с данным изобретением состоит в изготовлении описанной выше четвертой системы разрушения разрядом и содержит этап заправки псевдоожиженного самозатвердевающего вещества в контейнер после закрывания прорезей разрушения в контейнере листовым элементом и другой этап удаления листового элемента после того, как самозатвердевающее вещество станет твердым.
Второй способ изготовления системы разрушения разрядом в соответствии с данным изобретением состоит в изготовлении описанной выше четвертой системы разрушения разрядом и содержит этап погружения контейнера в псевдоожиженное самозатвердевающее вещество для наполнения контейнера самозатвердевающим веществом и другой этап извлечения контейнера из самозатвердевающего вещества после того, как это вещество затвердевает.
Четвертая система разрушения разрядом и пятая системы разрушения разрядом, первый способ изготовления системы разрушения разрядом и второй способ изготовления системы разрушения разрядом позволяют регулировать усилия разрушения и выполнять работы разрушения разрядом с высокой эффективностью, так как усилия расширения действуют через прорези, образованные в контейнерах.
Фиг. 1 представляет вид в разрезе, иллюстрирующий общую конфигурацию соответствующей настоящему изобретению первого варианта осуществления системы разрушения разрядом.
Фиг. 2 представляет вид спереди, иллюстрирующий главные элементы второго варианта осуществления системы разрушения разрядом.
Фиг. 3 представляет график, иллюстрирующий соотношение между размерами тонкой металлической проволоки и разрушающим давлением в первом варианте осуществления системы разрушения разрядом.
Фиг. 4, a - c представляют виды сбоку, иллюстрирующие области, подвергаемые действиям разрушения тонкой металлической проволоки, используемой в первом варианте осуществления, и другой тонкой металлической проволоки, расположенной в перпендикулярном направлении к ней.
Фиг. 5, a и b представляют виды в разрезе, иллюстрирующие состояние усиленных арматурой бетонных стен, которые разрушаются с помощью тонкой металлической проволоки, показанной в первом варианте осуществления, и другой тонкой металлической проволоки, расположенной перпендикулярно ей.
Фиг. 6 представляет вид спереди, иллюстрирующий основные элементы в модификации тонкой металлической проволоки, используемой в первом варианте осуществления.
Фиг. 7 представляет вид спереди, иллюстрирующий основные элементы другой модификации тонкой металлической проволоки, используемой в первом варианте осуществления.
Фиг. 8 представляет вид в разрезе, иллюстрирующий общую конфигурацию второго варианта осуществления системы разрушения разрядом, соответствующей данному изобретению.
Фиг. 9 представляет вид сбоку цилиндрического контейнера, используемого во втором варианте осуществления.
Фиг. 10 представляет вид в поперечном разрезе, иллюстрирующий цилиндрический контейнер, используемый во втором варианте осуществления.
Фиг. 11 представляет вид в поперечном разрезе, иллюстрирующий состояние разрушения во втором варианте осуществления.
Фиг. 12 представляет вид сбоку, наглядно показывающий способ изготовления цилиндрического контейнера, используемого во втором варианте осуществления.
Фиг. 13 представляет вид сбоку, наглядно поясняющий способ изготовления цилиндрического контейнера, используемого во втором варианте осуществления.
Фиг. 14 представляет вид сбоку, наглядно иллюстрирующий другой способ изготовления цилиндрического контейнера, используемого во втором варианте осуществления.
Фиг. 15 представляет вид сбоку, наглядно иллюстрирующий еще один способ изготовления цилиндрического контейнера, используемого во втором варианте осуществления.
Теперь будет рассмотрен первый вариант осуществления данного изобретения со ссылкой на фиг. 1-7.
Система разрушения разрядом в основном содержит пару электродов 41, которые вставлены в образованное в подлежащем разрушению объекте 31 (например, основной породе или бетонном здании) отверстие 33, заправленное разрушающим веществом (например, водой, нефтью или гелеобразным веществом) 32, тонкую металлическую проволоку 42, которая подсоединена между нижними концами электродов 41 и выполнена из меди или алюминия, конденсатор 12, который подсоединен к электродам 41 посредством электрических проводов разряда 11, и источник питания высоким напряжением постоянного тока (источник питания) 14, который подсоединен к конденсатору 12 посредством электрических проводов зарядки 13. Излишне говорить, что ключ разряда 21, такой как тиристор, подсоединен в цепь электрических проводов разряда 11, а схема 22 управления зарядкой, имеющая ключ зарядки или подобный ему элемент, подсоединена в цепь электрических проводов зарядки 13.
Нижние концы вышеупомянутых электродов 41 удерживаются почти на одном и том же горизонтальном уровне, и к нижним концам электродов 41 подсоединена тонкая металлическая проволока 42, имеющая U-образную форму.
Когда минимальная площадь (площадь прямоугольника) (строго говоря, пространственный объем), содержащая в вертикальной плоскости тонкую металлическую проволоку 42, рассматривается как показано на фиг. 2, и высота минимальной площади (проектируемая высота тонкой металлической проволоки) представлена величиной X, и ее ширина (проектируемая ширина) обозначена величиной Y, то величины X и Y выбирают так, чтобы их значения удовлетворяли следующему уравнению (1):
0,25≤X/Y≤4, (1)
Диапазон, определенный вышеупомянутым уравнением (1), был принят после рассмотрения соотношения между величиной X/Y и разрушающим давлением P (Па), представленного кривой А на фиг. 3 и значения X/Y выбраны в пределах диапазона, где разрушающее давление было высокое (например, P ≥ 0,9) (P≥8,83•104 Па). Кривая A, показанная на фиг. 3, была построена при нормализации разрушающего давления в виде единицы при X/Y = 1.
0,25≤X/Y≤4, (1)
Диапазон, определенный вышеупомянутым уравнением (1), был принят после рассмотрения соотношения между величиной X/Y и разрушающим давлением P (Па), представленного кривой А на фиг. 3 и значения X/Y выбраны в пределах диапазона, где разрушающее давление было высокое (например, P ≥ 0,9) (P≥8,83•104 Па). Кривая A, показанная на фиг. 3, была построена при нормализации разрушающего давления в виде единицы при X/Y = 1.
Диапазон разрушения, полученный с помощью тонкой металлической проволоки 42, используемой в соответствующем данному изобретению варианте, сравнивается с диапазоном, полученным с использованием тонкой металлической проволоки, растянутой в длину (в вертикальном направлении) на фиг. 4 а и 4 b. Следует понимать, что область S1, подвергаемая разрушающему действию тонкой металлической проволоки 42, показанная на фиг. 4а, значительно уже, чем S2, подвергаемая разрушающему действию растянутой в длину тонкой металлической проволоки, показанной на фиг. 4 b.
На фиг. 4 с представлен вид сбоку тонкой металлической проволоки, показанной на фиг. 4 b. На фиг. 4 в и с ссылочной позицией 201 обозначено отверстие для размещения электродов, которое образовано в основной породе 202, пара электродов 203 расположены в этом отверстии 201 для размещения электродов и тонкая металлическая проволока 204 подсоединена вертикально между этими электродами.
Когда сила расширения (разрушающая сила) и область, подвергаемая действию разрушения в этом варианте осуществления, соответственно, представлены значениями F1 и S1, а сила расширения и область, подвергаемая разрушающему действию, в том случае, когда тонкая металлическая проволока расположена вертикально, обозначены, соответственно значениями F2 и S2, разрушающие давления P1 и P2 в этих случаях определяются следующими уравнениями (2) и (3), соответственно:
P1 = F1/S1; (2)
P2 = F2/S2. (3)
Так как F1 = F2, получаем представленное ниже уравнение (4):
P1=P2(S2/S1), (4)
Поскольку S2 > S1, в приведенном выше уравнении (4) создаваемое разрушающее усилие увеличивается пропорционально отношению областей, подвергаемых действию разрушения.
P1 = F1/S1; (2)
P2 = F2/S2. (3)
Так как F1 = F2, получаем представленное ниже уравнение (4):
P1=P2(S2/S1), (4)
Поскольку S2 > S1, в приведенном выше уравнении (4) создаваемое разрушающее усилие увеличивается пропорционально отношению областей, подвергаемых действию разрушения.
U-образная тонкая металлическая проволока, например, занимает половину площади, подвергаемой действию разрушения, и создает силу разрушения (разрушающее усилие) в два раза больше.
Фиг. 5 а и b иллюстрируют состояния бетонных зданий, разрушаемых системами разрушения разрядом, использующими тонкие металлические проволоки 42, имеющие описанные выше формы. На фиг. 5 а показано состояние бетонного здания, которое разрушается системой разрушения разрядом, использующей металлическую проволоку, выбранную для этого варианта осуществления, а на фиг. 5 b показано состояние бетонного здания, которое разрушается системой разрушения разрядом, использующей вертикально расположенную тонкую металлическую проволоку.
Как видно на фиг. 5а, тонкая металлическая проволока, действие которой в отношении разрушения происходит в узкой области, создает высокое расширяющее действие и обеспечивает надежное разрушение бетона 53, избегая усиливающую арматуру 52, обеспечивая возможность тем самым открывания арматуры 52.
С другой стороны, тонкая металлическая проволока, которая создает разрушение в широкой области, создает низкое давление расширения, и усилие расширения, которое действует также на арматуру 52, но не достаточно действует на бетон 53, поэтому не способно обеспечить надежное разрушение бетона 53.
Хотя нижний конец электродов 41, между которыми подсоединена тонкая металлическая проволока 42, в предыдущем описании расположены почти на одинаковом горизонтальном уровне, они конечно могут отклоняться друг от друга в таких пределах, чтобы не препятствовать разрушающему действию.
Хотя тонкая металлическая проволока 42 в предыдущем описании имеет U-образную форму, она не ограничена этой формой, и для тонкой металлической проволоки 42 может быть выбрана, например, W-образная форма или волнистая форма, показанные на фиг. 6 и 7.
Согласно первому варианту осуществления, тонкая металлическая проволока, подсоединяемая между электродами, изогнута с получением заданного размера, за счет чего она способна регулировать область, подвергаемую воздействию усилия расширения, или область разрушения, а также разрушающее усилие, создаваемое электрическим разрядом.
Теперь будет описан второй вариант данного изобретения со ссылкой на фиг. 8-13.
Система разрушения разрядом 61, предпочтительная в качестве второго варианта, содержит: цилиндрический контейнер 62, выполненный из синтетической смолы, стекла или пластической резины (синтетической резины) или водонепроницаемой бумаги и наполненный разрушающим веществом (веществом для передачи давления); пару электродов 63, которые проходят в цилиндрический контейнер 62 через уплотняющую пробку 62а; подсоединенную между концами электродов 63 тонкую металлическую проволоку 64, изготовленную из меди или алюминия; подсоединенный к электродам 63 посредством электрических проводов разряда 65 конденсатор 66 и высоковольтный источник постоянного тока (блок питания) 68, который подсоединен к конденсатору 66 электрическими проводами заряда 67.
И, конечно, подсоединенный в цепь электрических проводов разряда 65 ключ разряда 69 и подсоединенную в цепь электрических проводов заряда 67 схему управления зарядом 70 с ключом включения заряда.
Псевдоожиженное самозатвердевающее вещество (например, жидкая смола или связующий агент) 71, которое затвердевает по истечении заранее установленного времени, наполняют в цилиндрический контейнер 62. И, конечно, в самозатвердевающем веществе 71 располагают тонкую металлическую проволоку 64, подсоединенную между концами электродов 63. Тонкую металлическую проволоку 64 припаивают или приваривают к электродам 63. Цилиндрический контейнер 62 используют в условиях, когда его устанавливают в отверстии 73, образованном в подлежащем объекте 72.
Для передачи в определенных направлениях наружу усилия расширения, создаваемого объемным расширением посредством тонкой металлической проволоки 64, по окружности боковой стенки цилиндрического контейнера 62 сделано с интервалами 45o восемь удлиненных прорезей 74 (пример разрушающих прорезей).
Теперь будет приведено описание способа изготовления описанной выше системы разрушения расширением 61 или, более точно, способа заправки разрушающего вещества.
Сначала в цилиндрическом контейнере экранируют прорези 74 посредством закрывания цилиндрическим контейнером 62 защитным элементом 75 типа ленты, как показано на фиг. 12.
Затем в цилиндрический контейнер 62 псевдоожиженное самозатвердевающее вещество 71 и вставляют электроды 63 с подсоединенной между их концами тонкой металлической проволокой 64.
При этом тонкая металлическая проволока 64 и электроды 63, конечно, оказываются погруженными в самозатвердевающее вещество 71. Затем закрывают выходное отверстие цилиндрического контейнера 62 уплотняющей пробкой 62а, через которую проходят электроды 63.
После того, как псевдоожиженное самозатвердевающее вещество 71 затвердевает, заправленным самозатвердевшим веществом 71 цилиндрический контейнер 62 можно получить путем снятия экранирующего элемента 75 с цилиндрического контейнера 62, как показано на фиг. 13.
Для разрушения подлежащего дроблению объекта 72, используя описанную выше систему разрушения разрядом 61, цилиндрический контейнер 62, в котором установлены электроды 63 и заправлено самозатвердевающее вещество 71, вставляют в отверстие 73, образованное в подлежащем разрушению объекте 72.
Затем к электродам 63 подсоединяют разрядные провода 65 с ключом разряда 69, после чего включают ключ разряда для подачи накопленной в конденсаторе 66 электроэнергии, чтобы мгновенно расплавить тонкую металлическую проволоку 64. Тонкая металлическая проволока 64 быстро расплавляется и испаряется, и почти одновременно испаряется самозатвердевающее вещество 71, благодаря чему резко увеличивая свой объем, что создает усилие расширения или разрушения. Созданное усилие расширения распространяется через прорези 74 и разрушает или раскалывает предназначенный для разрушения материал в заданных направлениях, как показано на фиг. 11.
Второй вариант осуществления изобретения с образованными прорезями 74 в цилиндрическом контейнере 62 для направления усилия расширения через прорези, как описано выше, позволяет выполнять работу разрушения с высокой эффективностью, так как это позволяет предотвратить выталкивание уплотняющей пробки 72а, предотвращая тем самым высвобождение силы расширения через заправочное отверстие в цилиндрическом контейнере 62. То есть, работа разрушения выполняется с большой эффективностью за счет регулирования разрушающего усилия.
Далее, второй конкретный вариант осуществления облегчает регулировку направлений разрушения, так как позволяет свободно выбирать расположение прорезей 74 и интервалы между ними в зависимости от направлений разрушения. В соответствии с этим, количество прорезей не ограничивается количеством 8 и может быть увеличено или уменьшено в зависимости от требований, а интервалы между прорезями не всегда могут быть одинаковыми.
Кроме того, наливание самозатвердевающего вещества 71 в цилиндрический контейнер 62 не ограничено описанным выше способом.
Например, сначала в цилиндрический контейнер 62, в котором образованы прорези 74, устанавливают пару электродов 63 с тонкой металлической проволокой 64, как показано на фиг. 14. Затем отверстие цилиндрического контейнера 62 закрывают уплотняющей пробкой 62а с проходящими через нее электродами 64.
Цилиндрический контейнер 62 погружают в псевдоожиженное самозатвердевающее вещество 71, налитое в контейнер 81, чтобы обеспечить возможность псевдоожиженному самозатвердевающему веществу 71 течь в цилиндрический контейнер 62 через прорези 74 (втекание псевдоожиженного самозатвердевающего вещества 71 можно облегчить перемещением цилиндрического контейнера 62 вправо, влево, назад и вперед). После того, как псевдоожиженное самозатвердевающее вещество 71 затвердевает, цилиндрический контейнер 62 вынимают из контейнера 81, как показано на фиг. 15.
Хотя в описанном выше втором варианте осуществления прорези 74 в цилиндрическом контейнере 62 выполнены с заданной шириной, разрезы и трещины можно выполнять так, чтобы образовывать сетеобразную картину.
Хотя в описанном выше втором варианте осуществления в цилиндрическом контейнере 62 в качестве разрушающего вещества используется псевдоожиженное самозатвердевающее вещество 71, разрушающее вещество не ограничивается псевдоожиженным самозатвердевающим веществом, а можно использовать и не затвердевающее вещество, например, воду. В таком случае ненужно удалять закрывающий элемент 75, типа ленты, а создаваемую силу расширением можно направлять в прорези 74 с помощью, например, листового элемента с низкой прочностью.
Промышленное применение
Как ясно из предшествующего описания, способ разрушения разрядом, система разрушения разрядом и способ изготовления системы разрушения разрядом подходит для разрушения основных пород на строительных площадках, дробления скальных пород и камней, демонтажа бетонных сооружений, разрушений для прокладки туннелей и демонтажа и разрушений конструкций под водой.
Как ясно из предшествующего описания, способ разрушения разрядом, система разрушения разрядом и способ изготовления системы разрушения разрядом подходит для разрушения основных пород на строительных площадках, дробления скальных пород и камней, демонтажа бетонных сооружений, разрушений для прокладки туннелей и демонтажа и разрушений конструкций под водой.
Claims (7)
1. Система разрушения разрядом, содержащая пару электродов с тонкой металлической проволокой, подсоединенной между их концами, помещенных в отверстие, образованное в подлежащем разрушению объекте и заполненное разрушающим веществом, конденсатор, подсоединенный к электродам, блок питания для подачи электроэнергии на конденсатор, схему управления зарядом, подсоединенную в цепь электрических проводов заряда между блоком питания и конденсатором, и ключ разряда, подсоединенный в цепь электрических проводов разряда между парой электродов и конденсатором, в которой нижние концы пары электродов поддерживаются практически на одном и том же горизонтальном уровне, а тонкая металлическая проволока, подсоединенная между нижними концами электродов, имеет W-образную или волнистую форму.
2. Система разрушения разрядом по п.1, в которой тонкая металлическая проволока имеет форму, выбираемую так, что удовлетворялось соотношение 0,25 ≤ X/Y, где X - проектируемая высота минимальной площади, включающей тонкую металлическую проволоку, а Y - проектируемая ширина площади.
3. Система разрушения разрядом, содержащая пару электродов с тонкой металлической проволокой, подсоединенной между их концами, помещенных в отверстие, образованное в подлежащем разрушению объекте и заполненное разрушающим веществом, конденсатор, подсоединенный к электродам, блок питания для подачи электроэнергии на конденсатор, схему управления зарядом, подсоединенную в цепь электрических проводов заряда между блоком питания и конденсатором, и ключ разряда, подсоединенный в цепь электрических проводов разряда между парой электродов и конденсатором, в которой нижние концы указанной пары электродов поддерживаются практически на одном и том же горизонтальном уровне, а тонкая металлическая проволока, подсоединенная между нижними концами электродов, имеет U-образную форму, выбираемую так, чтобы удовлетворялось соотношение 0,25 < X/Y, где X - проектируемая высота минимальной площади, включающей тонкую металлическую проволоку, а Y - проектируемая ширина площади.
4. Система разрушения разрядом, содержащая контейнер, установленный в отверстие, образованное в подлежащем разрушению объекте, причем в него заправлены тонкая металлическая проволока, подсоединенная между парой электродов, и разрушающее вещество, конденсатор, подсоединенный к электродам, блок питания для подачи электроэнергии на конденсатор, схему управления зарядом, подсоединенную в цепь электрических проводов заряда между блоком питания и конденсатором, и ключ разряда, подсоединенный в цепь электрических проводов разряда между парой электродов и конденсатором, в которой вокруг боковой стенки контейнера образовано множество удлиненных прорезей, выполненных по окружности в боковой стенке цилиндрического контейнера для направления определенно в наружном направлении усилия расширения, создаваемого расплавлением и испарением разрушающего вещества.
5. Система разрушения разрядом по п.4, в котором в качестве разрушающего вещества используется псевдоожиженное самозатвердевающее вещество.
6. Способ изготовления системы разрушения разрядом, при котором контейнер устанавливают в отверстие, образованное в подлежащем разрушению объекте, причем в него заправляют тонкую металлическую проволоку, подсоединенную между парой электродов, и используют разрушающее вещество, конденсатор подсоединяют к электродам, подключают блок питания для подачи электроэнергии на конденсатор, схему управления зарядом подсоединяют в цепь электрических проводов заряда между блоком питания и конденсатором, ключ разряда подсоединяют в цепь электрических проводов разряда между парой электродов, множество разрывающих разрядов формируют вокруг боковой стенки контейнера для направления определенно в наружном направлении усилия расширения, создаваемого расплавлением и испарением разрушающего вещества, в котором псевдоожиженное самозатвердевающее вещество заправляют в контейнер после закрывания разрушающих прорезей контейнера листовым элементом и удаления листового элемента после затвердевания самозатвердевающего вещества.
7. Способ изготовления системы разрушения разрядом, при котором контейнер устанавливают в отверстие, образованное в подлежащем разрушению объекте, причем в него заправляют тонкую металлическую проволоку, подсоединенную между парой электродов, и используют разрушающее вещество, конденсатор подсоединяют к электродам, подключают блок питания для подачи электроэнергии на конденсатор, схему управления зарядом подсоединяют в цепь электрических проводов заряда между блоком питания и конденсатором, ключ разряда подсоединяют в цепь электрических проводов разряда между парой электродов и конденсатором, множество разрушающих прорезей формируют вокруг боковой стенки контейнера для направления определенно в наружном направлении усилия расширения, создаваемого расплавлением и испарением разрушающего вещества, в котором контейнер погружают в псевдоожиженное самозатвердевающее вещество для наполнения контейнера самозатвердевающим веществом через разрывающие разрезы и после затвердевания самозатвердевающего вещества изымают контейнер из окружающего его самозатвердевающего вещества.
Приоритет по пунктам:
24.07.1995 по пп.1 - 4;
28.07.1995 по п.5;
31.07.1995 по пп.6 и 7.
24.07.1995 по пп.1 - 4;
28.07.1995 по п.5;
31.07.1995 по пп.6 и 7.
Applications Claiming Priority (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7/186100 | 1995-07-24 | ||
| JP07186100A JP3103015B2 (ja) | 1995-07-24 | 1995-07-24 | 被破壊物の破壊装置およびその製造方法 |
| JP7/192342 | 1995-07-28 | ||
| JP19234295A JP3192928B2 (ja) | 1995-07-28 | 1995-07-28 | 放電衝撃破壊方法および放電衝撃破壊装置 |
| JP19396395A JP3169533B2 (ja) | 1995-07-31 | 1995-07-31 | 放電衝撃破壊装置 |
| JP7/193963 | 1995-07-31 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU98103324A RU98103324A (ru) | 1999-12-10 |
| RU2159852C2 true RU2159852C2 (ru) | 2000-11-27 |
Family
ID=27325686
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU98103324/03A RU2159852C2 (ru) | 1995-07-24 | 1996-07-22 | Система разрушения электрическим разрядом и способ ее изготовления |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6145934A (ru) |
| EP (3) | EP1172630A1 (ru) |
| KR (1) | KR100299005B1 (ru) |
| CN (1) | CN1185766A (ru) |
| RU (1) | RU2159852C2 (ru) |
| WO (1) | WO1997003796A1 (ru) |
Families Citing this family (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10325253A (ja) * | 1997-03-26 | 1998-12-08 | Hitachi Zosen Corp | 破壊装置 |
| KR100308081B1 (ko) * | 1999-03-02 | 2001-09-24 | 정기형 | 플라즈마파암용 전력충격쎌 |
| US20060096487A1 (en) * | 2002-01-03 | 2006-05-11 | Andre Van Dyk | Element for initiating propellant |
| AU2002360866B2 (en) * | 2002-01-03 | 2008-05-22 | Nxco International Limited | Method and apparatus for breaking rock |
| US8181278B2 (en) * | 2003-12-18 | 2012-05-22 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Waist protection garment |
| US8186454B2 (en) * | 2004-08-20 | 2012-05-29 | Sdg, Llc | Apparatus and method for electrocrushing rock |
| US7527108B2 (en) * | 2004-08-20 | 2009-05-05 | Tetra Corporation | Portable electrocrushing drill |
| US7959094B2 (en) * | 2004-08-20 | 2011-06-14 | Tetra Corporation | Virtual electrode mineral particle disintegrator |
| US8789772B2 (en) | 2004-08-20 | 2014-07-29 | Sdg, Llc | Virtual electrode mineral particle disintegrator |
| US8172006B2 (en) * | 2004-08-20 | 2012-05-08 | Sdg, Llc | Pulsed electric rock drilling apparatus with non-rotating bit |
| US9190190B1 (en) | 2004-08-20 | 2015-11-17 | Sdg, Llc | Method of providing a high permittivity fluid |
| US7384009B2 (en) * | 2004-08-20 | 2008-06-10 | Tetra Corporation | Virtual electrode mineral particle disintegrator |
| US7559378B2 (en) | 2004-08-20 | 2009-07-14 | Tetra Corporation | Portable and directional electrocrushing drill |
| KR20060047084A (ko) | 2004-11-15 | 2006-05-18 | 주식회사 스웰테크 | 플라즈마 방전을 이용한 폭발장치 |
| EP1780497A1 (de) * | 2005-10-31 | 2007-05-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum Sprengen bzw. Brechen von beton- und steinartigen Materialien |
| US10060195B2 (en) | 2006-06-29 | 2018-08-28 | Sdg Llc | Repetitive pulsed electric discharge apparatuses and methods of use |
| KR100877133B1 (ko) | 2007-02-13 | 2009-01-09 | 김철영 | 파암장치 및 기폭유니트 |
| WO2012094676A2 (en) | 2011-01-07 | 2012-07-12 | Sdg, Llc | Apparatus and method for supplying electrical power to an electrocrushing drill |
| RU2500889C1 (ru) * | 2012-05-15 | 2013-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Способ электроразрядного разрушения твердых материалов |
| US10407995B2 (en) | 2012-07-05 | 2019-09-10 | Sdg Llc | Repetitive pulsed electric discharge drills including downhole formation evaluation |
| CA2846201C (en) | 2013-03-15 | 2021-04-13 | Chevron U.S.A. Inc. | Ring electrode device and method for generating high-pressure pulses |
| WO2015042608A1 (en) | 2013-09-23 | 2015-03-26 | Sdg Llc | Method and apparatus for isolating and switching lower voltage pulses from high voltage pulses in electrocrushing and electrohydraulic drills |
| CN111396049B (zh) * | 2020-03-23 | 2021-05-07 | 中国矿业大学(北京) | 一种安全环保的岩石爆破装置及方法 |
| CN111963170A (zh) * | 2020-07-22 | 2020-11-20 | 北京东方德兴科技有限公司 | 一种岩石破碎用电爆炸装置及使用方法 |
| CN112556523A (zh) * | 2020-11-23 | 2021-03-26 | 浙江科技学院 | 一种双面对称式电爆聚能破岩设计方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS585359B2 (ja) * | 1978-06-22 | 1983-01-31 | 株式会社小松製作所 | 岩盤の破砕工法 |
| JPS59185294A (ja) * | 1983-04-05 | 1984-10-20 | 三菱重工業株式会社 | 岩石破砕工法 |
| JPS63150600A (ja) * | 1986-12-15 | 1988-06-23 | 株式会社大林組 | 発破工法 |
| JPH0788197B2 (ja) * | 1987-09-30 | 1995-09-27 | 三菱重工業株式会社 | 船尾形状 |
| JPH07145698A (ja) * | 1993-09-28 | 1995-06-06 | Hitachi Zosen Corp | 被破壊物の破壊装置および破壊方法 |
-
1996
- 1996-07-22 EP EP01122183A patent/EP1172630A1/en not_active Withdrawn
- 1996-07-22 US US09/000,130 patent/US6145934A/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-07-22 EP EP01122182A patent/EP1172629A1/en not_active Withdrawn
- 1996-07-22 RU RU98103324/03A patent/RU2159852C2/ru not_active IP Right Cessation
- 1996-07-22 KR KR1019970708606A patent/KR100299005B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1996-07-22 WO PCT/JP1996/002060 patent/WO1997003796A1/ja not_active Application Discontinuation
- 1996-07-22 CN CN96194284A patent/CN1185766A/zh active Pending
- 1996-07-22 EP EP96924195A patent/EP0872317A4/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1172629A1 (en) | 2002-01-16 |
| WO1997003796A1 (fr) | 1997-02-06 |
| KR19990022127A (ko) | 1999-03-25 |
| US6145934A (en) | 2000-11-14 |
| EP0872317A4 (en) | 1999-12-29 |
| EP0872317A1 (en) | 1998-10-21 |
| CN1185766A (zh) | 1998-06-24 |
| EP1172630A1 (en) | 2002-01-16 |
| KR100299005B1 (ko) | 2001-11-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2159852C2 (ru) | Система разрушения электрическим разрядом и способ ее изготовления | |
| US6935702B2 (en) | Crushing apparatus electrode and crushing apparatus | |
| RU98103324A (ru) | Способ и система разрушения электрическим разрядом и способ изготовления системы | |
| RU2165526C2 (ru) | Устройство (варианты) и способ для разрушения электрическим разрядом | |
| WO2005025020A1 (en) | Lightning arrester | |
| DE4020770C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur erheblichen Verbesserung der Reproduzierbarkeit und Wirksamkeit der bei der elektrischen Entladung einer Kapazität zwischen zwei Elektroden erzeugten Druckwellen durch Zwischenfügung einer elektrisch leitenden Flüssigkeit zwischen die Elektroden, und Verwendung der Vorrichtung unter Anwendung eines solchen Verfahrens, insbesondere für die hydraulische Lithotripsie | |
| JP2894940B2 (ja) | 被破壊物の破壊装置 | |
| JP2000213273A (ja) | 電気破砕方法及び電気破砕用電極 | |
| JP2009145000A (ja) | 放電破壊具 | |
| US20100201475A1 (en) | Micro-Fluidic Bubble Fuse | |
| JP3169533B2 (ja) | 放電衝撃破壊装置 | |
| JP3197181B2 (ja) | 鉄筋コンクリート構造物の解体方法 | |
| JP2980512B2 (ja) | 被破壊物の破壊方法 | |
| JP2000179277A (ja) | 電気破砕用電極 | |
| KR970065961A (ko) | 플라즈마 파암용 전극봉 | |
| JP3169529B2 (ja) | 放電衝撃破壊装置 | |
| JP2003320268A (ja) | 破砕装置用電極および破砕装置 | |
| JPH07224586A (ja) | 被破壊物の破壊装置および破壊方法 | |
| JP3103017B2 (ja) | 被破壊物の破壊装置 | |
| JP2894945B2 (ja) | 被破壊物の破壊方法 | |
| JP3192928B2 (ja) | 放電衝撃破壊方法および放電衝撃破壊装置 | |
| KR19980018641A (ko) | 철근콘크리트부재의 방전충격파괴장치 및 그 방법 | |
| JP2000220997A (ja) | 放電衝撃破壊装置 | |
| JP3169530B2 (ja) | 放電衝撃破壊装置 | |
| DE2513242B2 (de) | Lichtbogentrennelement zum Anbau an elektrische Schalter |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20020723 |