SU1484938A1 - Устройство для нарезания щелей - Google Patents

Description

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для нарезания щелей в горных породах. Цель — повышение эффективности гидроразмыва за счет увеличения глубины щели. Устройство включает корпус 1 с полостью 2. В корпусе 1 установлены гидравлические ре2

заки (ГР) с насадками. Устройство перемещается гибким канатом, а механизм подачи ГР выполнен в виде гидроцилиндра (ГЦ). Последний имеет поршень 1 со сквозным отверстием, которое соосно отверстию, выполненному в днище ГЦ. Высоконапорные патрубки с отверстием для подачи жидкости к ГР расположены в одной плоскости параллельно друг другу. ГР смещены в одну сторону относительно друг друга и каната. Патрубки ГР имеют упоры, которые взаимодействуют со ступенчатым рычагом. Устройство перемещается вдоль забоя канатом. Вода под высоким давлением подается на забой через ГЦ и патрубки ГР. По мере заглубления струи ослабевает сила обратной реакции на патрубок и последний выталкивается из ГЦ на забой, увлекая посредством ступенчатого рычага остальные ГР. 2 ил.

с

й

1484938 А

1484938

Изобретение относится к горному делу, в частности к средствам нарезки щелей в массивах горных пород, в том числе и в угольных пластах.

Цель изобретения — повышение эффективности гидроразмыва за счет увеличения скорости проходки и глубины нарезки щелей.

На фиг. 1 показан щеленарезной орган, общий вид; на фиг. 2 — струеформирующий ствол с насадкой, установленный в гнездо гидрокамеры, разрез.

Щеленарезной орган состоит из плоской гидрокамеры 1 с полостью 2. В теле гидрокамеры установлен ряд гидравлических резаков 3 с корпусами 4. Резаки 3 с полостью 2 сообщаются посредством отверстий 5. Втулки 6 сменные, а сечения их выбирают в соответствии с характеристиками органа. Во втулки 6 устанавливаются высоконапорные патрубки 7 с насадками 8, они могут быть двух- и трехструйные. Концы стволов снабжены поршнями 9, поверхность днища 10 которых выполнена в виде тора (они могут быть различной конструкции и размеров с учетом втулок). Патрубки 7 фиксируются гайкой 11, отверстие для прохода ствола в которой хорошо прижато к стволу. Гайка 11 является своеобразной направляющей ствола 7. Со стороны насадок 8 на патрубках 7 выполнены два упора 12, ими могут быть накрученные на стволы кольцевые шайбы. На конце стволов нарезана резьба и выполнена кольцевая канавка 13 под уплотнительный элемент. Со стороны внутреннего сечения патрубка 7 выполнено посадочное гнездо 14, в котором устанавливается насадка 8 и прижимается накидной гайкой 15. Между упорами 12 размещен ступенчатый рычаг 16 управления, шарниром 17 прикрепленный к зачистному органу 18, которым щеленарезной орган оборудован в носовой части. Рычаг 16 и шарнир 17 соединены между собой шпильками 19. В теле рычага 16 выполнены прорези 20, которыми он связан с патрубками 7. Рабочая жидкость к органу подается по водоподающим рукавам 21.

Орган работает следующим образом.

В полость гидрокамеры по водоподающим рукавам подается рабочая жидкость и создается давление. Жидкость под давлением устремляется к насадкам по каналам стволов. Струи, вырываясь с большой скоростью из насадок, размывают забой, а при протяжке органа вдоль забоя прорезается щель. Величина силы гидродинамического воздействия на массив угля в общем виде определяется по формуле Р =р ζ>ν, где р — плотность рабочей жидкости на границе раздела струи с поверхностью резания; <3 — объемный расход жидкости через отверстие насадки; V — скорость струи на границе раздела. Из формулы видно, что с углублением размываемой полости гидродинамическое

воздействие на массив ослабевает в силу уменьшения плотности струи вследствие аэрации и снижения скорости струи.

На торообразную поверхность днища поршня действует сила давления жидкости, в результате которого патрубок с поршнем перемещается на забой. Однако под действием реактивных сил ствол отталкивается в обратном направлении. Таким образом, насадки патрубка оказываются в определенном положении относительно поверхности размыва. По мере углубления щели сила давления со стороны полости гидрокамеры тут же автоматически перемещает патрубок на забой щели. Автоматическое управление патрубками осуществляется с помощью ступенчатого рычага? В определенном диапазоне перемещения патрубки работают каждый самостоятельно (в пределах величины расстояния между кольцевыми буртами). При увеличении хода ствола верхней (при увеличении прочности угля) буртой осуществляется давление на рычаг, который в свою .очередь действует на нижние упоры патрубка, последние отводятся от забоя, в результате чего интенсивность резания снижается. При снижении прочности угля в пределах заходки одного из патрубков последний упором давит на рычаг, а рычаг — на противоположные упоры патрубков, в результате чего они перемещаются на забой, при этом интенсивность резания возрастает.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство для нарезания щелей, включающее корпус, на котором размещены гидравлические резаки с высоконапорными патрубками и струеформирующими насадками, привод перемещения в виде гибкого каната, концы которого закреплены на корпусе, и гидромагистраль для подвода рабочей жидкости, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности гидроразмыва за счет увеличения скорости проходки и глубины нарезаемой щели, оно снабжено шарнирно закрепленным одним концом на корпусе ступенчатым рычагом с отверстиями, а каждый гидравлический резак снабжен механизмом подачи, выполненным в виде жестко закрепленного внутри корпуса устройства цилиндра с установленным, в его внутренней полости с возможностью перемещения поршнем с расположенным по его продольной оси симметрии сквозным отверстием, в котором жестко закреплен конец высоконапорного патрубка, на свободном конце которого жестко закреплен струеформирующий насадок, при этом корпус выполнен в виде емкости, внутренняя полость которой сообщена с гидромагистралью для подвода рабочей жидкости и с внутренней полостью

   1484938

   каждого цилиндра механизма подачи посредством отверстия, выполненного в торцовой стенке цилиндра, а каждый высоконапорный патрубок выполнен с упорами, установленными на его наружной поверхности с возможностью взаимодействия со ступенчатым рычагом, и расположен в соответствующем отверстии ступенчатого рычага, причем гидравлические резаки расположены в одной плоскости параллельно друг другу и ступенчато смещены в одну сторону один

   $ относительно другого относительно оси, проходящей через точки крепления каната к корпусу устройства.

   Фи г. 2