RU2182969C2 - Method of flameless breakage of solid bodies and device for its embodiment - Google Patents

Method of flameless breakage of solid bodies and device for its embodiment Download PDF

Info

Publication number
RU2182969C2
RU2182969C2 RU2000122639A RU2000122639A RU2182969C2 RU 2182969 C2 RU2182969 C2 RU 2182969C2 RU 2000122639 A RU2000122639 A RU 2000122639A RU 2000122639 A RU2000122639 A RU 2000122639A RU 2182969 C2 RU2182969 C2 RU 2182969C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
flameless
substance
housing
graphite
electrodes
Prior art date
Application number
RU2000122639A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Б.А. Адамович
Ахмет Гири Бамат Гиреевич Дербичев
В.И. Дудов
О.Д. Ким
Д.П. Кобяков
А.П. Трубицын
Original Assignee
Адамович Борис Андреевич
Ахмет Гири Бамат Гиреевич Дербичев
Дудов Владимир Ильич
Ким Олег Давидович
Кобяков Дмитрий Петрович
Трубицын Александр Павлович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Адамович Борис Андреевич, Ахмет Гири Бамат Гиреевич Дербичев, Дудов Владимир Ильич, Ким Олег Давидович, Кобяков Дмитрий Петрович, Трубицын Александр Павлович filed Critical Адамович Борис Андреевич
Priority to RU2000122639A priority Critical patent/RU2182969C2/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2182969C2 publication Critical patent/RU2182969C2/en

Links

Landscapes

  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Abstract

FIELD: technology of blasting operations, particularly, flameless blasting of rocks. SUBSTANCE: essence of the invention consists in that rapid heating of substance placed into blasthole for change of substance state of aggregation and building up of high pressure (up to 1500 atm) is effected by short-circuiting of graphite rod or cylinder placed into substance with current of chemical storage battery. The method is realized with use of device including a metal body filled with water, membrane and nozzle plug. The body accommodates two electrodes and a graphite tube which is pressed into electrodes. A copper insulated cable is connected to plus electrode through internal cavity of the graphite tube. Whole system is connected to a voltage source. EFFECT: higher safety of operation with flameless breakage of solid bodies. 2 cl, 1 dwg

Description

1. Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к технике взрывных работ, в частности к беспламенному подрыву горных пород.
1. The technical field to which the invention relates.
The invention relates to techniques for blasting, in particular to flameless rock blasting.

2. Уровень техники
Известны способ и устройство для беспламенного взрывания посредством патронов кардокс или гидрокс, действие которых основано на мгновенном переходе жидкости, которой заряжен патрон (жидкая углекислота или вода), в газообразное состояние. При этом за сотые доли секунды происходит огромное увеличение объема с повышением давления до 700-1500 атм, а сам подрыв осуществляется при сжигании нагревательного элемента (10% нафталина и 90% хлората калия), воспламеняемого посредством электровоспламенителя (Технический словарь, М., Гонти НКТП СССР, 1939, стр.124).
2. The level of technology
A known method and device for flameless blasting through cartridges of cardox or hydroxide, the action of which is based on the instantaneous transition of the liquid charged by the cartridge (liquid carbon dioxide or water) into a gaseous state. Moreover, in hundredths of a second, a huge increase in volume occurs with increasing pressure up to 700-1500 atm, and the blasting is carried out by burning a heating element (10% naphthalene and 90% potassium chlorate), ignited by means of an electric igniter (Technical Dictionary, M., Gonti NKTP USSR, 1939, p. 124).

Наиболее близкими аналогами являются: по способу - техническое решение, согласно которому бурят шпур и помещают в него жидкое вещество, например воду, которое изменяет свое агрегатное состояние путем превращения в пар при его нагреве с использованием электрического тока до высокой температуры и давления, достаточного для разрушения твердого тела (см. а.с. СССР 581276). The closest analogs are: according to the method, a technical solution, according to which a hole is drilled and a liquid substance is placed in it, for example water, which changes its state of aggregation by turning it into steam when it is heated using electric current to a high temperature and pressure sufficient to break solid body (see A.S. USSR 581276).

Наиболее близким техническим решением, относительно объекта изобретения "устройство", является устройство для беспламенного разрушения твердых тел, включающее заполненный водой металлический корпус с мембраной и сопловой пробкой, имеющей возможность пропускать пар высокого давления, размещенные в корпусе два электрода (см. а.с. 34489). The closest technical solution regarding the object of the invention is a “device”, a device for flameless destruction of solids, including a metal casing filled with water with a membrane and nozzle plug, which can pass high pressure steam, two electrodes placed in the casing (see.with. 34489).

Указанные способ и устройство сложны в эксплуатации, связаны с применением взрывоопасных и тепловыделяющих веществ. Задачей изобретения является устранение указанных недостатков. The specified method and device are difficult to operate, associated with the use of explosive and fuel substances. The objective of the invention is to remedy these disadvantages.

3. Сущность изобретения
Задача решается следующим образом.
3. The invention
The problem is solved as follows.

Способ беспламенного разрушения твердых тел заключается в том, что в твердом теле бурят шпур диаметром 55-60 мм и длиной до 3 м, в него вставляют прочный стальной цилиндр, наполненный водой, внутри которого расположена графитовая труба; к ней подсоединяют клеммы от химического аккумулятора тока и закрывают цилиндр сопловой пробкой. С помощью триггерного переключателя дают напряжение 25 В на графитовую трубу и вызывают в ней ток короткого замыкания в течение сотых долей секунды. Графитовую трубу при высокой температуре возгоняют, а воду мгновенно переводят в газообразное состояние с огромным увеличением объема и соответственно давления. Образовавшиеся газы после прорыва мембраны выпускают через сопловую пробку в шпур и производят разрушение твердого тела при давлении 700-1500 атм. The method of flameless destruction of solids consists in drilling a hole with a diameter of 55-60 mm and a length of up to 3 m in a solid, inserting a durable steel cylinder filled with water, inside which a graphite pipe is located; the terminals from the chemical current accumulator are connected to it and the cylinder is closed with a nozzle plug. Using a trigger switch, a voltage of 25 V is supplied to the graphite pipe and a short circuit current is generated in it for hundredths of a second. A graphite pipe is sublimated at high temperature, and water is instantly converted to a gaseous state with a huge increase in volume and, accordingly, pressure. The gases formed after breaking through the membrane are discharged through the nozzle plug into the hole and the solid is destroyed at a pressure of 700-1500 atm.

Для реализации способа беспламенного взрывания используется устройство, включающее выполненный с возможностью заполнения его водой металлический корпус с мембраной и сопловой пробкой, имеющей возможность пропускать пар высокого давления, размещенные в корпусе два электрода, при этом внутри корпуса размещена графитовая трубка сечением 70-80 мм2 и длиной 90-110 мм, которая запрессована в указанные электроды, а к плюсовому электроду через внутреннюю полость графитовой трубы подведен медный изолированный кабель, который вместе с кабелем, связанным с минусовым электродом, через триггер соединены с химическим аккумулятором тока с напряжением 25 В и емкостью 100 А•ч, а на корпусе расположены автоматически раздвигающиеся металлические упоры, имеющие возможность удерживать устройство в шпуре в момент беспламенного разрушения твердого тела.To implement the method of flameless blasting, a device is used that includes a metal housing configured to fill with water with a membrane and a nozzle plug, which is capable of passing high pressure steam, two electrodes placed in the housing, while a graphite tube with a cross section of 70-80 mm 2 is placed inside the housing and 90-110 mm long, which is pressed into the indicated electrodes, and a copper insulated cable is connected to the positive electrode through the internal cavity of the graphite pipe, which, together with the cable, connects annym, negative electrode are connected through the trigger with the chemical battery current with a voltage of 25 V and a capacity of 100 A • h, and the housing is automatically positioned slidding metal supports having the ability to hold the device in the hole at the moment of fracture flameless solid.

Устройство для беспламенного разрушения твердых тел показано на чертеже. A device for flameless destruction of solids is shown in the drawing.

Оно состоит из следующих элементов: металлического корпуса 1 с мембраной 2 и сопловой пробкой 3, внутри которого размещена графитовая труба 4 с двумя электродами 5 и 6, в которые она запрессована. К верхнему плюсовому электроду 5 подведен через внутреннюю полость трубы медный изолированный кабель 7, к нижнему электроду 6 - кабель 8. В нижней части корпуса 1 расположены автоматически раздвигающиеся металлические упоры 9. It consists of the following elements: a metal housing 1 with a membrane 2 and a nozzle plug 3, inside which a graphite tube 4 with two electrodes 5 and 6, in which it is pressed, is placed. An insulated copper cable 7 is connected to the upper positive electrode 5 through the internal cavity of the pipe, and cable 8 is connected to the lower electrode 6. Automatically sliding metal stops 9 are located in the lower part of the housing 1.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Открывают пробку 3 и заливают в корпус 1200 г пресной воды, вставляют устройство в шпур на глубину до 3 м. Подсоединяют кабели 6 и 8 к триггерному переключателю и аккумуляторной батарее напряжением 25 В и емкостью 100 А•ч. Включают триггер и под действием тока короткого замыкания возгоняют графитовую трубу 4 при температуре выше 3500oС, одновременно переводя воду в пар при давлении 700-1500 атм, разрывающем мембрану 2 и под действием высокого давления пара, проходящего через сопла пробки 3, разрушают твердое тело, например угольный пласт. Для удержания устройства в шпуре при беспламенном взрыве автоматически разводят упоры 3 в положение, перпендикулярное продольной оси устройства.Open plug 3 and pour 1200 g of fresh water into the case, insert the device into the hole to a depth of 3 m. Connect the cables 6 and 8 to the trigger switch and the battery voltage of 25 V and a capacity of 100 Ah. The trigger is turned on and the graphite pipe 4 is sublimated under a short-circuit current at a temperature above 3500 o C, while water is converted into steam at a pressure of 700-1500 atm, bursting the membrane 2 and, under the action of high vapor pressure passing through the nozzles of the plug 3, destroy the solid for example a coal seam. To keep the device in the hole during a flameless explosion, the stops 3 are automatically set apart in a position perpendicular to the longitudinal axis of the device.

Пример (расчетный)
Берем химический аккумулятор типа танкового с напряжением 25 В и емкостью 100 А•ч, способный совершать работу 2500 Вт•ч или 2150 ккал, позволяющую превращать в пар 4 кг воды, т.е. совершать около 20 включений устройства.
Example (calculated)
We take a chemical battery of the tank type with a voltage of 25 V and a capacity of 100 A • h, capable of doing 2500 W • h or 2150 kcal, which allows 4 kg of water to be converted into steam, i.e. make about 20 turns on the device.

При одном включении производим работу, равную 125 Вт•ч за 0,05 с, развивая максимальную мощность, равную 9-106 Вт. При этом ток короткого замыкания графитовой трубы увеличиваем до 360000 А при электрическом сопротивлении графитовой трубы длиной 100 мм, равном 0,00007 Ом, что позволяет использовать графитовую трубу внешним диаметром около 14 мм и внутренним диаметром 10 мм, т.е. сечением, равным 76 мм2.With one switch on, we perform work equal to 125 W • h in 0.05 s, developing a maximum power of 9-10 6 W. In this case, the short circuit current of the graphite pipe is increased to 360,000 A with an electrical resistance of the graphite pipe 100 mm long equal to 0.00007 Ohms, which allows the use of a graphite pipe with an external diameter of about 14 mm and an internal diameter of 10 mm, i.e. section equal to 76 mm 2 .

Технический результат заключается в создании безопасных условий работы путем исключения использования взрывоопасных веществ и применения автоматических упоров, удерживающих устройство в шпуре в момент резкого повышения давления. The technical result consists in creating safe working conditions by eliminating the use of explosive substances and using automatic stops that hold the device in the hole at the time of a sharp increase in pressure.

Claims (2)

1. Способ беспламенного разрушения твердых тел, согласно которому бурят шпур и помещают в него жидкое вещество, например, воду, которое изменяет свое агрегатное состояние путем превращения в пар при его нагреве с использованием электрического тока до высокой температуры и давления, достаточного для разрушения твердого тела, отличающийся тем, что нагрев жидкого вещества осуществляют путем короткого электрического замыкания и возгонки графитового стержня или трубы, помещенного в это вещество. 1. A method of flameless destruction of solids, according to which a hole is drilled and a liquid substance, for example, water, is changed, which changes its state of aggregation by turning it into steam when it is heated using electric current to a high temperature and pressure sufficient to destroy a solid characterized in that the heating of the liquid substance is carried out by short-circuiting and sublimating a graphite rod or pipe placed in this substance. 2. Устройство беспламенного разрушения твердых тел, включающее выполненный с возможностью заполнения его водой металлический корпус с мембраной и сопловой пробкой, имеющей возможность пропускать пар высокого давления, размещенные в корпусе два электрода, отличающееся тем, что внутри корпуса размещена графитовая труба сечением 70-80 мм2 и длиной 90-110 мм, которая запрессована в указанные электроды, при этом к плюсовому электроду через внутреннюю полость графитовой трубы подведен медный изолированный кабель, который вместе с кабелем, связанным с минусовым электродом, через триггер соединены с химическим аккумулятором тока с напряжением 25 В с емкостью 100 А•ч, а на корпусе расположены автоматически раздвигающиеся металлические упоры, имеющие возможность удерживать устройство в шпуре в момент беспламенного разрушения твердого тела.2. A device for flameless destruction of solids, including a metal housing configured to fill with water with a membrane and a nozzle plug having the ability to pass high pressure steam, two electrodes placed in the housing, characterized in that a graphite pipe with a cross section of 70-80 mm is placed inside the housing 2 and a length of 90-110 mm, which is pressed into the said electrodes, while to the positive electrode through the interior of the graphite tube is brought insulated copper cable, which together with the cable connected th, negative electrode 25 through the trigger with the current voltage connected to the chemical battery B with a capacity of 100 A • h, and the housing is automatically positioned slidding metal supports having the ability to hold the device in the hole at the moment of fracture flameless solid.
RU2000122639A 2000-08-31 2000-08-31 Method of flameless breakage of solid bodies and device for its embodiment RU2182969C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000122639A RU2182969C2 (en) 2000-08-31 2000-08-31 Method of flameless breakage of solid bodies and device for its embodiment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000122639A RU2182969C2 (en) 2000-08-31 2000-08-31 Method of flameless breakage of solid bodies and device for its embodiment

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2182969C2 true RU2182969C2 (en) 2002-05-27

Family

ID=20239630

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000122639A RU2182969C2 (en) 2000-08-31 2000-08-31 Method of flameless breakage of solid bodies and device for its embodiment

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2182969C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112963146A (en) * 2021-02-05 2021-06-15 北京科技大学 Joint-cutting carbon dioxide fracturing device and rock mass directional blasting method
RU2775897C1 (en) * 2021-07-21 2022-07-11 Николай Федорович Шаповалов Launch site and method for launching launch vehicles without using the 1st stage

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
МИНДЕЛИ Э.О. Разрушение горных пород. - М., Недра, 1974, с. 442-451. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112963146A (en) * 2021-02-05 2021-06-15 北京科技大学 Joint-cutting carbon dioxide fracturing device and rock mass directional blasting method
RU2775897C1 (en) * 2021-07-21 2022-07-11 Николай Федорович Шаповалов Launch site and method for launching launch vehicles without using the 1st stage

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2139991C1 (en) Method and device for blasting of hard rocks
NO170799B (en) INITIAL ELEMENT OF PRIMARY EXPLOSION-FREE TYPE AND USE IT IN A PRIMARY EXPLOSION-FREE EXPLOSION CAPS
CA1154630A (en) Binary electroexplosive device
CN103993880A (en) Heater of electric firing head and liquid CO2 phase-change fracturing equipment applying heater
JP5271857B2 (en) Destruction cartridge, destruction apparatus, and destruction method
US8593104B2 (en) Power source for starting engines of vehicles and the like
US9168387B2 (en) Reserve battery operated power supplies
RU2182969C2 (en) Method of flameless breakage of solid bodies and device for its embodiment
CA2076017A1 (en) Firing arrangements
EP3659992B1 (en) Metallic mixture blasting capsule
CN109813192A (en) A kind of perforation keeps away safely quick-fried device
JPS6156386B2 (en)
US2200487A (en) Bullet type casing perforator
RU2728089C1 (en) Ampoule current source
RU2228436C2 (en) Method for achieving high temperatures and pressures in limited and closed space
CN212599633U (en) Electroless welding device
NO158196B (en) REMOTE FIRE FIGHTING DEVICE FOR A PROJECT
RU190320U1 (en) Short-term power supply
US1483209A (en) Apparatus for blasting by the use of electricity
CN206176451U (en) Portable fuel bar type ignition
KR100374389B1 (en) Blasting method using nitromethane
JP3678589B2 (en) Destruction method
RU17596U1 (en) BATTERY TUBE
JPH11257899A (en) Destroying method
JPH11256975A (en) Breaking method