RU2490453C1 - Device to cut rock slabs with high-voltage discharges - Google Patents

Device to cut rock slabs with high-voltage discharges Download PDF

Info

Publication number
RU2490453C1
RU2490453C1 RU2012100109/03A RU2012100109A RU2490453C1 RU 2490453 C1 RU2490453 C1 RU 2490453C1 RU 2012100109/03 A RU2012100109/03 A RU 2012100109/03A RU 2012100109 A RU2012100109 A RU 2012100109A RU 2490453 C1 RU2490453 C1 RU 2490453C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
voltage
electrodes
pipe
bottomhole
electrode
Prior art date
Application number
RU2012100109/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012100109A (en
Inventor
Альберт Мартынович Адам
Василий Михайлович Муратов
Михаил Юрьевич Журков
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет"
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет"
Priority to RU2012100109/03A priority Critical patent/RU2490453C1/en
Publication of RU2012100109A publication Critical patent/RU2012100109A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2490453C1 publication Critical patent/RU2490453C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Insulators (AREA)

Abstract

FIELD: mining.
SUBSTANCE: device to cut rock slabs by high-voltage discharges has a tubular channel for supply of washing fluid into a gap between high-voltage and grounded electrodes made in the form of parallel plates separated with an insulator. The high-voltage and grounded electrodes are arranged horizontally, and on top to one of ends of the upper electrode there is a pipe fixed for rotation and displacement of the device, and in the gap between electrodes there is an above-bottomhole dielectric pipe, made with washing windows facing towards the near-bottomhole parts of electrodes. Inside the pipe of rotation and displacement there is a high-voltage pipe installed coaxially and separated with an intertubular insulator. The high-voltage and grounded electrodes are equipped with near-bottomhole electrode ribs of different shape.
EFFECT: device makes it possible to cut rock slabs from a narrow vertical slot to form a lengthy cut slot, besides, the cutting process may be continuous.
6 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к горнодобывающей и строительной областям промышленности. Оно предназначено для подрезания больших блоков горных пород при их добыче на карьерах. Работа устройства основана на электроимпульсном способе разрушения диэлектрических материалов, в т.ч. горных пород, при котором высоковольтные разряды развиваются непосредственно в диэлектрическом материале и разрушают его без каких-либо других видов воздействия.The invention relates to the mining and construction industries. It is intended for cutting large blocks of rocks during their extraction in quarries. The operation of the device is based on the electropulse method of destruction of dielectric materials, including rocks, in which high-voltage discharges develop directly in the dielectric material and destroy it without any other types of exposure.

Известно устройство для подрезания блоков горных пород высоковольтными импульсными разрядами (патент на изобретение RU №2427711, МПК Е21С 37/18 (2006.01), опубл. 27.08.2011. Бюл. №24), которое содержит расположенные в одной плоскости и скрепленные верхним и нижним держателями чередующиеся высоковольтные и заземленные стержневые электроды, причем верхний держатель выполнен с возможностью перемещения по направляющим вдоль электродов, а нижний держатель выполнен клинообразным с наклонными направляющими электродными каналами со шламовыми окнами между этими каналами и с забойными опорами, при этом обнаженные части электродов выполнены в виде шарнирно соединенных секций, а верхний держатель выполнен с возможностью перемещения по направляющим вдоль электродов. Предусмотрено также выполнение наклонных направляющих электродных каналов в нижнем держателе с двух противоположных его сторон, а призабойных секций электродов из токопроводящих тросиков.A device is known for cutting rock blocks with high-voltage pulsed discharges (patent for invention RU No. 2427711, IPC Е21С 37/18 (2006.01), publ. 08/27/2011. Bull. No. 24), which contains located in the same plane and fastened by the upper and lower the holders are alternating high-voltage and grounded rod electrodes, the upper holder being movable along the guides along the electrodes, and the lower holder is wedge-shaped with inclined guide electrode channels with slurry windows between E channels and downhole supports, wherein the exposed portions of the electrodes are in the form of hinged sections, and the upper holder is movable on guides along the electrodes. It is also envisaged to perform inclined guide electrode channels in the lower holder from two opposite sides thereof, and bottom-hole electrode sections of conductive cables.

Основные недостатки этого устройства следующие. Во-первых, ширина подрезной щели ограничена шириной устройства, и для получения протяженной подрезной щели необходимы многократные прекращения процесса подрезания, перестановки устройства, включения его в работу, что приводит к дополнительным затратам времени. Во-вторых, при подрезании блоков в неоднородных по свойствам горных породах ограничена глубина образующейся подрезной щели, т.к. в подобных условиях эффективность разрушения горной породы между каждой парой соседних разнополярных электродов различна, в результате чего призабойные концы одних электродов сближаются, а расстояния между концами других электродов увеличиваются, и электрические разряды развиваются только между сблизившимися электродами. Из-за этого процесс подрезания прекращается. Например, в крупнозернистом граните это произошло при глубине подрезной щели 760 мм.The main disadvantages of this device are as follows. Firstly, the width of the cutting slot is limited by the width of the device, and to obtain an extended cutting slot, multiple terminations of the cutting process, moving the device, and turning it on, are required, which leads to additional time costs. Secondly, when cutting blocks in rocks that are heterogeneous in properties, the depth of the cutting slit is limited, since Under such conditions, the efficiency of rock destruction between each pair of adjacent bipolar electrodes is different, as a result of which the bottom ends of some electrodes approach each other, and the distances between the ends of other electrodes increase, and electric discharges develop only between the close electrodes. Because of this, the cutting process is terminated. For example, in coarse-grained granite, this happened at a depth of notch of 760 mm.

Наиболее близким к предложенному устройству по числу общих существенных признаков является выбранный за прототип электрогидравлический линейный бур первого типа (Л.А. Юткин «Электрогидравлический эффект и его применение в промышленности». Изд-во «Машиностроение». Ленинградское отделение. 1986 г., с.174-176), основными элементами которого являются диэлектрический плоский корпус с центральным каналом для подачи воды через внутреннюю полость положительного (высоковольтного) электрода в зазор между пластинчатым нижним (призабойным) концом этого электрода и пластинчатым отрицательным (заземленным) электродом, прикрепленным к диэлектрическому корпусу на расстоянии в пределах 10 мм от пластинчатого нижнего положительного электрода.The closest to the proposed device in terms of the number of common essential features is the electro-hydraulic linear drill of the first type selected for the prototype (L. A. Yutkin “Electro-hydraulic effect and its application in industry.” Publishing House “Engineering”. Leningrad Branch. 1986, p. .174-176), the main elements of which are a dielectric flat casing with a central channel for supplying water through the internal cavity of the positive (high voltage) electrode into the gap between the plate bottom (bottomhole) end th electrode and a plate negative (grounded) electrode attached to the dielectric casing at a distance within 10 mm from the plate bottom positive electrode.

Одним из основных недостатков устройства-прототипа является отсутствие возможности его применения для подрезания блоков горных пород из узких вертикальных щелей. Другой недостаток, как и у устройства-аналога, заключается в том, что оно неприменимо для непрерывной проходки протяженных подрезных щелей, т.к. предназначено для проходки за одну установку подрезной щели, длина которой близка к ширине линейного бура.One of the main disadvantages of the prototype device is the lack of the possibility of its use for cutting blocks of rocks from narrow vertical slots. Another disadvantage, like that of the analog device, is that it is not applicable for the continuous penetration of extended cutting slots, as Designed for sinking in one installation of the cutting slot, the length of which is close to the width of the linear drill.

Техническим результатом предложенного решения является то, что устройство позволяет вести подрезание блоков горных пород из узких (не более 100 мм) вертикальных щелей с образованием протяженных подрезных щелей, т.е. таких, длина которых многократно больше ширины самого устройства, причем оно позволяет вести этот процесс непрерывно, без остановок для многократных перестановок устройства.The technical result of the proposed solution is that the device allows cutting rock blocks from narrow (not more than 100 mm) vertical slots with the formation of extended undercut slots, i.e. those whose length is many times greater than the width of the device itself, and it allows you to conduct this process continuously, without stopping for repeated permutations of the device.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для подрезания блоков горных пород высоковольтными разрядами, имеющем трубчатый канал для подачи промывочной жидкости в зазор между высоковольтным и заземленным электродами, выполненными в виде параллельных пластин, разделенных изолятором, согласно предложенному решению, высоковольтный и заземленный электроды расположены горизонтально, и сверху к одному из концов верхнего электрода прикреплена труба поворота и перемещения устройства, а в зазоре между электродами размещена надзабойная диэлектрическая трубка, выполненная с промывочными окнами, обращенными в сторону призабойных частей электродов.The specified technical result is achieved by the fact that in the device for cutting rock blocks with high-voltage discharges, having a tubular channel for supplying washing fluid to the gap between the high-voltage and grounded electrodes, made in the form of parallel plates separated by an insulator, according to the proposed solution, the high-voltage and grounded electrodes are located horizontally, and on top of one of the ends of the upper electrode is attached a pipe for turning and moving the device, and in the gap between the electrodes a bottomhole dielectric tube made with flushing windows facing the bottom parts of the electrodes is located.

Кроме того, труба поворота и перемещения устройства выполнена заземленной, и внутри нее коаксиально размещена высоковольтная труба, отделенная межтрубным изолятором, причем внутренний промывочный канал высоковольтной трубы соединен с внутренней полостью надзабойной диэлектрической трубки, а высоковольтная труба электрически подключена к нижнему электроду.In addition, the pipe of rotation and movement of the device is grounded, and a high-voltage pipe is coaxially placed inside it, separated by an annular insulator, the internal flushing channel of the high-voltage pipe being connected to the internal cavity of the bottomhole dielectric tube, and the high-voltage pipe is electrically connected to the lower electrode.

Кроме того, поперечное сечение надзабойной диэлектрической трубки прямоугольное или эллипсообразное.In addition, the cross-section of the bottomhole dielectric tube is rectangular or ellipsoidal.

Целесообразно промывочные окна надзабойной диэлектрической трубки, расположенные ближе к трубе поворота и перемещения устройства, выполнять меньших размеров, чем удаленные от нее.It is advisable to flush the window of the bottomhole dielectric tube, located closer to the pipe turning and moving the device, to perform smaller than the remote from it.

Целесообразно также высоковольтный и заземленный электроды снабжать призабойными электродными ребрами, которые обращены в сторону электродов противоположной полярности и равноудалены от них и друг от друга.It is also advisable to provide high-voltage and grounded electrodes with bottom-hole electrode ribs that are facing electrodes of opposite polarity and are equidistant from them and from each other.

Кроме того, целесообразно каждое призабойное электродное ребро выполнять длиной не менее расстояния между наружными поверхностями высоковольтного и заземленного электродов, а над концами призабойных электродных ребер в этих двух электродах сделать выемки арочной или П-образной формы.In addition, it is advisable to perform each bottom-hole electrode rib with a length not less than the distance between the outer surfaces of the high-voltage and grounded electrodes, and make arched or U-shaped recesses at the ends of the bottom-hole electrode ribs in these two electrodes.

Пример конкретного выполнения предложенного устройства проиллюстрирован шестью рисунками. На фиг.1 приведен вид устройства спереди; на фиг.2 представлен его разрез А-А; на фиг.3 показан вид сверху на устройство, помещенное в вертикальную щель, расположенную вдоль одной из стенок подрезаемого блока горной породы, и схема перемещения устройства при его повороте и перемещении в процессе подрезания блока; на фиг.4 это устройство изображено с удлиненными электродными ребрами, а на фиг.5 и фиг.6 приведены его вид сверху и разрез A1-A1 (по фиг.4).An example of a specific implementation of the proposed device is illustrated by six figures. Figure 1 shows a front view of the device; figure 2 presents its section aa; figure 3 shows a top view of a device placed in a vertical slot located along one of the walls of the cut block of rock, and a diagram of the movement of the device when it is rotated and moved in the process of cutting the block; in figure 4 this device is depicted with elongated electrode ribs, and in figure 5 and figure 6 shows its top view and section A 1 -A 1 (figure 4).

Одними из основных элементов устройства (фиг.1 и фиг.2) являются расположенные горизонтально высоковольтный 1 и заземленный 2 электроды, выполненные в виде параллельных пластин, концы которых разделены изолятором 3, причем первый электрод снабжен призабойными электродными ребрами 4, а второй призабойными электродными ребрами 5. Электродные ребра 4 и 5 обращены в сторону электродов противоположной полярности и равноудалены от них и друг от друга, т.е., как показано на фиг.1: S1=S2=S3=18 мм. В зазоре между высоковольтным электродом 1 и заземленным 2 продольно размещена надзабойная диэлектрическая трубка 6 (фиг.1 и фиг.2), выполненная с промывочными окнами 7, обращенными в сторону призабойных частей электродов 1 и 2, причем поперечное сечение надзабойной диэлектрической трубки 6 прямоугольное или эллипсообразное. Сверху (фиг.1) к одному из концов заземленного электрода 2 прикреплена (электросваркой) заземляемая труба поворота и перемещения устройства 8. Внутри нее коаксиально размещена высоковольтная труба 9, отделенная межтрубным изолятором 10 и электрически соединенная с высоковольтным (нижним) электродом 1. Для надежного механического присоединения высоковольтного электрода 1 к высоковольтной трубе 9 в нижний ее конец плотно вставлена пробка 11. Над пробкой 11 в высоковольтной трубе 9 сделано выходное отверстие 12, соединяющее внутренний промывочный канал высоковольтной трубы 9 с внутренней полостью надзабойной диэлектрической трубки 6. Промывочные окна 7 надзабойной диэлектрической трубки 6, расположенные ближе к трубе поворота и перемещения устройства 8, выполнены меньших размеров, чем удаленные от нее, чтобы основная часть промывочной жидкости вытекала не через первые, а равномерно через все промывочные окна. Для предупреждения подклиниваний устройства шламом оно выполнено (фиг.1 и фиг.2) с промывочными отверстиями высоковольтного электрода 13 и промывочными отверстиями заземленного электрода 14. Дополнительно увеличить количество высоковольтных разрядов, внедряющихся в крепкую горную породу, позволяет выполнение всех призабойных электродных ребер удлиненными так, чтобы длина каждого из них была равна расстоянию между наружными поверхностями заземленного и высоковольтного электродов или несколько превышала это расстояние (фиг.4÷6). На этих трех фигурах видно, что концы призабойных электродных ребер 4 высоковольтного электрода 1 проходят под выемками арочной формы 15 заземленного электрода 2, а концы призабойных электродных ребер 5 заземленного электрода 2 под такими же выемками 16 высоковольтного электрода 1 с зазорами в выемках большими, чем S4, показанное на фиг.4 (S4 - расстояние между каждой парой соседних призабойных ребер 4 и 5).One of the main elements of the device (figure 1 and figure 2) are horizontally arranged high-voltage 1 and grounded 2 electrodes made in the form of parallel plates, the ends of which are separated by an insulator 3, the first electrode is provided with bottom-hole electrode ribs 4, and the second bottom-hole electrode ribs 5. The electrode ribs 4 and 5 are facing the electrodes of opposite polarity and are equidistant from them and from each other, ie, as shown in FIG. 1: S 1 = S 2 = S 3 = 18 mm. In the gap between the high-voltage electrode 1 and the grounded 2, a bottomhole dielectric tube 6 (FIG. 1 and FIG. 2) is longitudinally placed, made with flushing windows 7 facing the bottom parts of the electrodes 1 and 2, the cross-section of the bottomhole dielectric tube 6 being rectangular or elliptical. At the top (Fig. 1), a grounding pipe for turning and moving the device 8 is attached (by electric welding) to one of the ends of the grounded electrode 2. A high-voltage pipe 9 is coaxially placed inside it, separated by an annular insulator 10 and electrically connected to the high-voltage (lower) electrode 1. For reliable The mechanical connection of the high-voltage electrode 1 to the high-voltage pipe 9 has a tube 11 tightly inserted into its lower end. An outlet 12 is made above the tube 11 in the high-voltage pipe 9, connecting the internal flushing the channel of the high-voltage pipe 9 with the internal cavity of the bottomhole dielectric tube 6. Rinsing windows 7 of the bottomhole dielectric tube 6, located closer to the pipe of rotation and movement of the device 8, are smaller than those removed from it so that the main part of the washing liquid does not flow out through the first, but evenly through all flushing windows. To prevent jamming of the device with a slurry, it is made (FIG. 1 and FIG. 2) with the washing holes of the high-voltage electrode 13 and the washing holes of the grounded electrode 14. In addition, the number of high-voltage discharges introduced into the hard rock can be increased, so that all bottom-hole electrode ribs are elongated so so that the length of each of them is equal to the distance between the outer surfaces of the grounded and high-voltage electrodes or slightly exceeds this distance (Fig. 4 ÷ 6). These three figures show that the ends of the bottom-hole electrode ribs 4 of the high-voltage electrode 1 pass under the recesses of the arch form 15 of the grounded electrode 2, and the ends of the bottom-hole electrode ribs 5 of the grounded electrode 2 under the same recesses 16 of the high-voltage electrode 1 with gaps in the recesses larger than S 4 , shown in figure 4 (S 4 - the distance between each pair of adjacent bottom-hole ribs 4 and 5).

Как отмечено выше, на фиг.3 показан вид сверху на устройство (конструктивно оно представлено на фиг.1 и фиг.2), помещенное на забой предварительно пройденной на карьере вертикальной щели 17. С другой стороны подрезаемого блока 18 расположена противоположная вертикальная щель 19.As noted above, figure 3 shows a top view of the device (it is structurally presented in figure 1 and figure 2), placed on the bottom of the previously passed vertical slots 17. The opposite vertical slit 19 is located on the other side of the undercut block 18.

Работа рассматриваемого устройства осуществляется следующим образом. Предварительно на карьере для добычи блоков горной породы проходят вертикальную щель 17 (фиг.3), например, с помощью электроразрядного резака, подобного приведенному в статье Бажов В.Ф., Журков М.Ю., Лопатин В.В., Муратов В.М. «Электроразрядное резание горных пород», журнал «Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых», 2008, №2, с.71, рис.1, б. Предложенное устройство устанавливают на забой вертикальной щели 17. Сверху в высоковольтную трубу 9 подают диэлектрическую промывочную жидкость (дизельное топливо), которая через выходное отверстие 12 (фиг.1) попадает во внутреннюю полость надзабойной диэлектрической трубки 6, а оттуда через промывочные окна 7 (фиг.1 и фиг.2) в пространство между заземленным электродом 2 и высоковольтным электродом 1. Когда уровень промывочной жидкости поднимается выше заземленного электрода 2, на высоковольтную трубу 9 подают импульсы высокого напряжения (не менее 250 кВ), а заземленную трубу поворота и перемещения устройства 8 через фрикционную передачу подключают к механизму поворота и перемещения устройства (эти передача и механизм на фиг.1÷3 не показаны). При подаче импульсов высокого напряжения между разнополярными призабойными электродными ребрами 4 и 5, между электродными ребрами 4 высоковольтного электрода 1 и заземленным электродом 2, между электродными ребрами 5 заземленного электрода 2 и высоковольтным электродом 1 в горной породе развиваются электрические разряды, которые отрывают от массива кусочки горной породы, превращая их в шлам. Образующийся шлам удаляется с забоя подрезной щели промывочной жидкостью, поступающей на забой через промывочные окна 7. Основная его часть покидает призабойную зону (фиг.2) через зазор между надзабойной диэлектрической трубкой 6 и высоковольтным электродом 1. Частично мелкий шлам выносится через промывочные отверстия заземленного электрода 14 и промывочные отверстия высоковольтного электрода 13. Окончательное удаление накопившегося шлама осуществляется с помощью всасывающего насоса (на фиг.1÷6 не показан).The operation of the device in question is as follows. Previously, a vertical slit 17 (Fig. 3) passes through a quarry for the extraction of rock blocks, for example, using an electric discharge cutter similar to that given in the article by Bazhov V.F., Zhurkov M.Yu., Lopatin V.V., Muratov V. M. "Electric-discharge cutting of rocks", the journal "Physicotechnical problems of mining", 2008, No. 2, p. 71, Fig. 1, b. The proposed device is installed on the bottom of a vertical slot 17. From above, a dielectric flushing fluid (diesel fuel) is supplied to the high-voltage pipe 9, which, through the outlet 12 (Fig. 1), enters the internal cavity of the bottomhole dielectric tube 6, and from there through the washing windows 7 (Fig. .1 and FIG. 2) into the space between the grounded electrode 2 and the high voltage electrode 1. When the level of flushing liquid rises above the grounded electrode 2, high voltage pulses (not less than 250 kV), and a grounded pipe for turning and moving the device 8 through the friction gear is connected to the mechanism of rotation and movement of the device (these gears and the mechanism are not shown in FIGS. 1–3). When applying high voltage pulses between bipolar bottom-hole electrode ribs 4 and 5, between electrode ribs 4 of high-voltage electrode 1 and grounded electrode 2, between the electrode ribs 5 of grounded electrode 2 and high-voltage electrode 1, electrical discharges develop in the rock that detach pieces of rock from the array rocks, turning them into sludge. The resulting sludge is removed from the bottom of the cutting slot by flushing fluid entering the bottom through the washing windows 7. The main part of it leaves the bottomhole zone (Fig. 2) through the gap between the bottomhole dielectric tube 6 and the high-voltage electrode 1. Partially fine slurry is carried out through the washing holes of the grounded electrode 14 and flushing holes of the high-voltage electrode 13. The final removal of accumulated sludge is carried out using a suction pump (not shown in FIGS. 1–6).

Процесс подрезания на первом этапе выполняют до поворота (фиг.3) горизонтальной (электродной) части устройства по часовой стрелке, т.е. в направлении стрелки F, на 90°. В результате эта часть устройства принимает положение е'б'бе, а первая часть подрезной щели под блоком горной породы 18 имеет вид сверху абб'е'. Затем, на втором этапе подрезания, механизм поворота и перемещения переводят в режим перемещения устройства вдоль вертикальной щели 17, и процесс подрезания идет в направлении стрелки Р с образованием второй части подрезной щели под блоком 18: гвб'е'. Для выполнения третьего этапа: подрезания оставшегося участка адб - устройство помещают в противоположную вертикальную щель 19 и поворачивают по стрелке Z на 90°. При длине подрезной щели аг до 2 м, глубине гв 0,9 м и частоте подачи импульсов высокого напряжения 7,0 имп/с скорость подрезания в граните составляет 0,33 м2/ч, а в песчанике на известковом цементе, при частоте подачи импульсов 8,4 имп/с, скорость подрезания - 1,09 м2/ч.The trimming process at the first stage is performed before turning (Fig. 3) the horizontal (electrode) part of the device clockwise, i.e. in the direction of arrow F, 90 °. As a result, this part of the device assumes the position e'b'be, and the first part of the cutting gap under the rock block 18 has a top view of the abb'e. Then, in the second stage of cutting, the rotation and moving mechanism is transferred to the device moving mode along the vertical slit 17, and the cutting process proceeds in the direction of the arrow P with the formation of the second part of the cutting gap under block 18: gbb'e. To perform the third stage: cutting the remaining portion of the adb device is placed in the opposite vertical slot 19 and rotate the arrow Z 90 °. When the length of the cutting gap ag is up to 2 m, the depth of guards is 0.9 m and the frequency of supplying high-voltage pulses is 7.0 imp / s, the cutting speed in granite is 0.33 m 2 / h, and in sandstone with lime cement, at a frequency of supply pulses of 8.4 imp / s, the cutting speed of 1.09 m 2 / h

Как видно из вышеизложенного, предложенное устройство позволяет вести процесс подрезания из узких вертикальных щелей, а длина подрезной щели ограничена в основном лишь длиной вертикальной щели.As can be seen from the foregoing, the proposed device allows the process of cutting from narrow vertical slots, and the length of the cutting slit is limited mainly only by the length of the vertical slit.

Следует отметить, что имеются пути увеличения скорости подрезания блоков горных пород предложенным устройством в несколько раз. Так, в работе (Адам A.M. Исследование и разработка технических средств и технологии электроимпульсного колонкового бурения скважин. Дисс. канд. техн. наук/ Томск, 1968, с.67-70) показано, что при достаточном количестве промывочной жидкости скорость электроимпульсного бурения возрастает пропорционально повышению частоты подачи импульсов до 26 имп/с, т.е. реально увеличение скорости подрезания блоков в граните более 1 м2/ч, а в песчанике более 3 м2/ч только за счет регулирования частоты подачи импульсов высокого напряжения. Упомянутое бурение велось в таком же песчанике, какой использован при испытаниях предложенного устройства; при бурении применялся колонковый электроимпульсный бур (патент на изобретение SU №699836, МПК 5 Е21С 37/18, опубл. 30.10.1993, приоритет от 16.06.1964).It should be noted that there are ways to increase the cutting speed of rock blocks by the proposed device several times. So, in the work (Adam AM Research and development of technical means and technology for electropulse core drilling. Diss. Candidate of technical sciences / Tomsk, 1968, p. 67-70) it is shown that with a sufficient amount of flushing fluid, the speed of electropulse drilling increases proportionally increasing the pulse supply frequency to 26 imp / s, i.e. a real increase in the cutting speed of blocks in granite is more than 1 m 2 / h, and in sandstone more than 3 m 2 / h only by controlling the frequency of supply of high voltage pulses. Mentioned drilling was carried out in the same sandstone that was used in testing the proposed device; When drilling, a core electric impulse drill was used (patent for invention SU No. 699836, IPC 5 Е21С 37/18, publ. 30.10.1993, priority from 06.16.1964).

Claims (6)

1. Устройство для подрезания блоков горных пород высоковольтными разрядами, имеющее трубчатый канал для подачи промывочной жидкости в зазор между высоковольтным и заземленным электродами, выполненными в виде параллельных пластин, разделенных изолятором, отличающееся тем, что высоковольтный и заземленный электроды расположены горизонтально, и сверху к одному из концов верхнего электрода прикреплена труба поворота и перемещения устройства, а в зазоре между электродами размещена надзабойная диэлектрическая трубка, выполненная с промывочными окнами, обращенными в сторону призабойных частей электродов.1. Device for cutting rock blocks with high-voltage discharges, having a tubular channel for supplying flushing fluid to the gap between the high-voltage and grounded electrodes, made in the form of parallel plates separated by an insulator, characterized in that the high-voltage and grounded electrodes are located horizontally, and from above to one from the ends of the upper electrode is attached a pipe for turning and moving the device, and in the gap between the electrodes there is a bottomhole dielectric tube made with washing full-time windows facing the bottom-hole parts of the electrodes. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что труба поворота и перемещения выполнена заземленной, и внутри нее коаксиально размещена высоковольтная труба, отделенная межтрубным изолятором, причем внутренний промывочный канал трубы соединен с внутренней полостью надзабойной диэлектрической трубки, а высоковольтная труба электрически подключена к нижнему электроду.2. The device according to claim 1, characterized in that the rotation and displacement pipe is grounded, and a high-voltage pipe separated by an annular insulator is coaxially placed inside of it, the internal flushing channel of the pipe being connected to the internal cavity of the bottomhole dielectric tube, and the high-voltage pipe is electrically connected to bottom electrode. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что поперечное сечение надзабойной диэлектрической трубки прямоугольное или эллипсообразное.3. The device according to claim 1, characterized in that the cross section of the bottomhole dielectric tube is rectangular or ellipsoidal. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что промывочные окна надзабойной диэлектрической трубки, расположенные ближе к трубе поворота и перемещения устройства, выполнены меньших размеров, чем удаленные от нее.4. The device according to claim 1, characterized in that the washing windows of the bottomhole dielectric tube, located closer to the pipe turning and moving the device, are made smaller than those removed from it. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что высоковольтный и заземленный электроды снабжены призабойными электродными ребрами, которые обращены в сторону электродов противоположной полярности и равноудалены друг от друга.5. The device according to claim 1, characterized in that the high-voltage and grounded electrodes are provided with bottom-hole electrode fins that are facing electrodes of opposite polarity and are equidistant from each other. 6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каждое призабойное электродное ребро выполнено длиною не менее расстояния между наружными поверхностями высоковольтного и заземленного электродов, а над концами призабойных электродных ребер в этих двух электродах сделаны выемки арочной или П-образной формы. 6. The device according to claim 1, characterized in that each bottom-hole electrode rib is made not less than the distance between the outer surfaces of the high-voltage and grounded electrodes, and recesses of an arch or U-shape are made over the ends of the bottom-hole electrode ribs in these two electrodes.
RU2012100109/03A 2012-01-10 2012-01-10 Device to cut rock slabs with high-voltage discharges RU2490453C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012100109/03A RU2490453C1 (en) 2012-01-10 2012-01-10 Device to cut rock slabs with high-voltage discharges

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012100109/03A RU2490453C1 (en) 2012-01-10 2012-01-10 Device to cut rock slabs with high-voltage discharges

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012100109A RU2012100109A (en) 2013-07-20
RU2490453C1 true RU2490453C1 (en) 2013-08-20

Family

ID=48791404

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012100109/03A RU2490453C1 (en) 2012-01-10 2012-01-10 Device to cut rock slabs with high-voltage discharges

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2490453C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1043301A1 (en) * 1977-04-18 1983-09-23 Научно-Исследовательский Институт Высоких Напряжений При Томском Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Политехническом Институте Им.С.М.Кирова Apparatus for cutting slits in rock or concrete
RU2083824C1 (en) * 1995-06-13 1997-07-10 Научно-исследовательский институт высоких напряжений при Томском политехническом университете Rock crushing method
SU220909A1 (en) * 1960-11-17 2004-04-10 А.А. Воробьев DEVICE FOR CUTTING MOUNTAIN BREEDS WITH ELECTRIC PULSE DISCHARGES

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU220909A1 (en) * 1960-11-17 2004-04-10 А.А. Воробьев DEVICE FOR CUTTING MOUNTAIN BREEDS WITH ELECTRIC PULSE DISCHARGES
SU1043301A1 (en) * 1977-04-18 1983-09-23 Научно-Исследовательский Институт Высоких Напряжений При Томском Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Политехническом Институте Им.С.М.Кирова Apparatus for cutting slits in rock or concrete
RU2083824C1 (en) * 1995-06-13 1997-07-10 Научно-исследовательский институт высоких напряжений при Томском политехническом университете Rock crushing method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КУРЕЦ В.И. и др. Электроимпульсная дезинтеграция материалов. Апатиты. Изд-во Кольского научного центра РАН, 2002, с.20-22. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012100109A (en) 2013-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2123596C1 (en) Method for electric-pulse drilling of wells, and drilling unit
RU82764U1 (en) PULSE DRILLING TIP
US20180266182A1 (en) Rock formation drill bit assembly with electrodes
EP2870316B1 (en) Apparatuses and methods for supplying electrical power to an electrocrushing drill
CA2860775A1 (en) Apparatus and method for supplying electrical power to an electrocrushing drill
RU2490453C1 (en) Device to cut rock slabs with high-voltage discharges
US10597958B2 (en) Electro-separation cell with solids removal
RU2012137683A (en) METHOD FOR BOREHOLE HYDRO-PRODUCTION OF USEFUL FOSSILS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2464402C2 (en) Electric pulse well drilling method, and drilling bit
RU69152U1 (en) PULSE DRILL BIT
RU2409735C1 (en) Electric pulse drill head
RU2613678C1 (en) Electrical discharge method for rock destruction
RU2550776C1 (en) Well operation method
RU2441127C1 (en) Electropulse rock-breaking device
RU2580860C1 (en) Electric-pulse non-rotating drill bit
RU2427711C1 (en) Device for undercutting slabs of rock with electric discharges
RU2468205C1 (en) Electric pulse method of rock slabs cutting
RU2500873C1 (en) Electric pulse drilling assembly
RU182477U1 (en) ELECTRIC HYDRAULIC DRILL HEAD
RU81258U1 (en) DEVICE FOR DESTRUCTION OF THE SURFACE LAYER OF PRODUCTS FROM ARTIFICIAL MATERIALS AND NATURAL STONE
RU2445430C1 (en) Electropulse drilling rig
RU2407885C2 (en) Electrode system of well electric hydraulic pulse device
RU730033C (en) Device for electropulse cutting of slots in rock
RU90840U1 (en) ELECTRICAL INSTALLATION FOR INFLUENCE ON PRODUCTIVE LAYERS OF USEFUL FOSSILS THROUGH A WELL
RU2471965C1 (en) Method of elimination and prevention of formation of asphaltene-resin-paraffin deposits, and plant for its implementation

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170111