SU1745924A1

SU1745924A1 - Device for breaking monolithic objects

Info

Publication number: SU1745924A1
Application number: SU894719943A
Authority: SU
Inventors: Валентин Иванович Пшеничный; Александр Сергеевич Панин; Андрей Федорович Гусев; Владимир Федорович Гашков
Original assignee: Институт горного дела им.А.А.Скочинского
Priority date: 1989-07-18
Filing date: 1989-07-18
Publication date: 1992-07-07

Abstract

Использование: горное дело, образование заоткоски по строчке скважин, предварительное ослабление массива горных пород, разрушение негабарита. Сущность изобретени : устройство содержит цилиндрический корпус, элементы радиальной раздвижки, торцовые обоймы, жестко св занные компенсатором внутреннего объекта , штуцеры подвода рабочей жидкости и ограничители хода раздвижки продольных элементов. Компенсатор внутреннего объема имеет изолированную полость в центральной части и в ней диски жесткости. 2 илUsage: mining, the formation of a chisel along the line of wells, a preliminary weakening of the rock mass, the destruction of oversize. SUMMARY OF THE INVENTION: The device comprises a cylindrical body, elements of radial separation, end clips rigidly connected by an internal object compensator, fittings for supplying working fluid and limit stops of expansion of the longitudinal elements. The compensator of the internal volume has an isolated cavity in the central part and in it hard disks. 2 yl

Description

Изобретение относитс к горному делу и может быть использовано дл образовани заоткоски по строчке скважин вдоль же- лезнодорожных путей на карьерах дл предварительного ослаблени массива горных пород, а также дл разрушени особо крупного негабарита.The invention relates to mining and can be used to form a drift along the line of wells along railways in open pits to preliminarily weaken the rock massif, as well as to destroy very large oversize.

Известен способ предварительного ослаблени массива горных пород и устройство дл его осуществлени . Способ включает помимо статического импульсное воздействие на массив, привод щее к возникновению в породе усталостных влений и прорастанию трещин вглубь массива. Устройство дл осуществлени этого способа включает два продольных распорных элемента , соединенных между собой упругой св зью, и силовую камеруA known method of pre-loosening the rock mass and a device for its implementation. In addition to the static impulse effect on the massif, the method leads to the formation of fatigue effects in the rock and the sprouting of cracks deep into the massif. An apparatus for carrying out this method includes two longitudinal spacers interconnected by an elastic bond and a force chamber.

К недостаткам устройства относ тс большие габариты (вибровозбудитель сква- жинный ВВС-1 имеет диаметр 360 мм) и низка эффективность работы вследствие низкого уровн реализуемых нагрузок,The disadvantages of the device include large dimensions (the exciter VVS-1 has a diameter of 360 mm) and low efficiency due to the low level of realizable loads

обусловленна относительно малой рабочей площадью силовой камеры, выполненной в виде гидроцилиндра одностороннего действи . Размещение в устройстве нескольких гидроцилиндров принципиально этой проблемы не решают. Известно устройство дл разрушени монолитных объектов , включающее цилиндрический корпус, образованный продольными элементами радиальной раздвижки и торцевыми обоймами со штуцерами подвода рабочей жидкости и ограничител ми хода раздвижки продольных элементов, эластичную трубчатую оболочку, соосно расположенную в корпусе , компенсатор внутреннего объема трубчатой оболочки, расположенный в этой оболочке, жестко св зывающий торцевые обоймы между собой, осевые и отход щие от них радиальные каналы дл подвода рабочей жидкости из штуцеров обоймы в трубчатую оболочку.due to the relatively small working area of the power chamber, made in the form of a single-acting hydraulic cylinder. Placing several hydraulic cylinders in the device does not solve this problem in principle. A device for destroying monolithic objects is known, comprising a cylindrical body formed by longitudinal elements of radial separation and end clips with fittings for supplying working fluid and limiting movement of extending longitudinal elements, an elastic tubular casing coaxially located in the housing, an equalizer for the internal volume of the tubular casing located in this shell, rigidly connecting end clamps between each other, axial and radial channels extending from them for supplying working fluid from pcs strainer holder in a tubular sheath.

Недостатком этого устройства вл етс больша металлоемкость (особенно если усwThe disadvantage of this device is its large metal consumption (especially if

гg

ЁYo

VIVI

4 СЛ4 SL

юYu

NJ NJ

тройство предназначено дл работы в скважинах , т.е. имеет большие размеры) в св зи с наличием практически монолитного компенсатора внутреннего объема эластичной оболочки.The unit is designed to work in wells, i.e. has large dimensions due to the presence of an almost monolithic compensator for the internal volume of the elastic sheath.

Цель изобретени - снижение металлоемкости устройства.The purpose of the invention is to reduce the metal consumption of the device.

Поставленна цель достигаетс путем выполнени компенсатора внутреннего объема эластичной оболочки с изолированной полостью в центральной части с дисками жесткости, расположенными в этой полости.The goal is achieved by making the internal volume compensator of an elastic shell with an isolated cavity in the central part with stiffeners located in this cavity.

На фиг. 1 дано устройство, продольный разрез; на фиг, 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вариант конструкции компенсатора.FIG. 1 given the device, a longitudinal section; FIG. 2 is a section A-A in FIG. one; in fig. 3 - version of the design of the compensator.

Устройство дл разрушени монолитных объектов содержит продольные элементы 1 и 2 радиальной раздвижки, эластичную трубчатую оболочку 3, торцевые обоймы 4 и 5, выступы 6 и пазы 7, компенсатор 8 внутреннего объема, штуцера 9 иЮ подвода рабочей жидкости, гайки 11 и 12 и кольца 13 и 14 из упругого эластичного материала .The device for destruction of monolithic objects contains longitudinal elements 1 and 2 of radial expansion, elastic tubular casing 3, end clips 4 and 5, protrusions 6 and grooves 7, compensator 8 of internal volume, fitting 9 and I for supplying working fluid, nuts 11 and 12 and rings 13 and 14 of elastic material.

Продольные элементы 1 и 2 радиальной раздвижки образуют цилиндрический корпус с продольной цилиндрической полостью .The longitudinal elements 1 and 2 of the radial extension form a cylindrical body with a longitudinal cylindrical cavity.

Эластична трубчата оболочка 3 установлена в продольной цилиндрической полости . На концах продольных элементов 1 и 2 установлены торцевые обоймы 4 и 5, Выступы 6 и 7 вл ютс ограничител ми хода раздвижки продольных элементов 1 и 2.The elastic tubular sheath 3 is installed in a longitudinal cylindrical cavity. The ends of the longitudinal members 1 and 2 are fitted with end caps 4 and 5, the protrusions 6 and 7 are the limit stops of the expansion of the longitudinal members 1 and 2.

Вариант конструкции компенсатора 8 внутреннего объема представлен на фиг. 3, Компенсатор 8 выполнен с изолированной полостью в центральной части и состоит из патрубков 8.1 и дисков 8.2 жесткости, соединенных между собой посредством сварки . Диски 8.2 жесткости служат дл снижени деформации компенсатора 8 под воздействием давлени рабочей жидкости. Компенсатор 8 соедин етс сваркой (возможно резьбовое соединение) со штуцерами 9 и 10, образу резьбовую ст жку. Рабоча жидкость подводитс в эластичную трубчатую оболочку 3 через осевой 15 и радиальный 16 каналы.A variant of the design of the compensator 8 of the internal volume is shown in FIG. 3, the Compensator 8 is made with an isolated cavity in the central part and consists of nozzles 8.1 and stiffening disks 8.2, interconnected by welding. Stiffeners 8.2 serve to reduce the deformation of the compensator 8 under the influence of the pressure of the working fluid. Compensator 8 is connected by welding (possibly a threaded connection) with fittings 9 and 10, forming a threaded tie. The working fluid is supplied to the elastic tubular sheath 3 through the axial 15 and radial 16 channels.

Радиальный канал 17 в штуцере 9 подводит рабочую жидкость в кольцевую проточку 18 дл герметизации эластичной оболочки 3.The radial channel 17 in the fitting 9 brings the working fluid into the annular groove 18 to seal the elastic sheath 3.

Упругие эластичные кольца 13 и 14 служат дл фиксации продольных элементов 1 и 2 при сборке.Elastic elastic rings 13 and 14 serve to fix the longitudinal elements 1 and 2 during assembly.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Устройство вводитс в скважину, предварительно пробуренную в разрушаемом объекте, так, чтобы направление действи продольных элементов 1 и 2 радиальнойThe device is introduced into the well, pre-drilled in the object to be destroyed, so that the direction of action of the longitudinal elements 1 and 2 of the radial

раздвижки было перпендикул рно требуемой линии разрыва. Затем через каналы 15 и 1 б рабоча жидкость подаетс в кольцевой зазор между внутренней поверхностью эластичной оболочки 3 и раздвигает продольные элементы 1 и 2 в противоположные стороны, передава нагрузку на разрушаемый объект.The separation was perpendicular to the required break line. Then, through the channels 15 and 1 b, the working fluid is supplied to the annular gap between the inner surface of the elastic sheath 3 and pushes the longitudinal elements 1 and 2 in opposite directions, transferring the load to the object to be destroyed.

При достижении некоторого усили на элементы 1 и 2 на ответвлении линии высокого давлени срабатывает регулируемый клапан (не указан) и сбрасывает часть рабочей жидкости в маслобак, при этом давление в системе снижаетс , клапан закрываетс , давление начинает повышатьс и цикл повтор етс .When some force is reached on elements 1 and 2 on the branch of the high pressure line, an adjustable valve (not specified) is activated and drops part of the working fluid into the oil tank, the system pressure decreases, the valve closes, the pressure starts to increase and the cycle repeats.

Таким образом, в гидросистеме на фоне статического реализуетс импульсное воздействие , что приводит к возникновению в разрушаемом объекте усталостных вленийThus, in the hydraulic system on the background of a static impulse effect is realized, which leads to the appearance of fatigue effects in the object being destroyed.

и способствует прорастанию трещин вглубь массива.and contributes to the germination of cracks deep into the array.

Герметизаци эластичной оболочки 3 осуществл етс рабочей жидкостью, котора под давлением проходит через канал 17The sealing of the elastic shell 3 is carried out by the working fluid, which under pressure passes through the channel 17

в проточку 18 и прижимает концы оболочки 3 к внутренней цилиндрической поверхности обоймы 4. Расширению оболочки свыше допускаемых пределов преп тствует ограничитель хода раздвижки элементов 1 и 2,into the groove 18 and presses the ends of the shell 3 to the inner cylindrical surface of the yoke 4. The extension of the shell beyond the allowable limits is prevented by the travel stop of the expansion of the elements 1 and 2,

образованный системой выступы 6-- замкнутые пазы 7,the system formed by the protrusions 6-- closed grooves 7,

Дл разрушени мощных пластов возможно применение гирл нды, состо щей из двух и более устройств. В случае использовани одного устройства нижний штуцер 10 снабжаетс заглушкой.It is possible to use a wire consisting of two or more devices to destroy thick formations. In the case of using one device, the bottom fitting 10 is provided with a plug.

Наличие в устройстве компенсатора 8 на 90 - 95% снижает рабочий объем внутри эластичной оболочки 3, существенно снижает потери амплитуды импульсного воздействи на сжатие рабочей жидкости и повышает эффективность работы.The presence in the device of the compensator 8 reduces the working volume inside the elastic sheath 3 by 90–95%, significantly reduces the amplitude loss of the pulse effect on the compression of the working fluid and increases the work efficiency.

Выполнение компенсатора 8 с изолиро- ванной полостью в центральной части существенно (до 50%) снижает металлоемкость устройства, что увеличивает удобства его эксплуатации и ремонта.The performance of the compensator 8 with an insulated cavity in the central part significantly (up to 50%) reduces the metal consumption of the device, which increases the convenience of its operation and repair.

При больших габаритах устройства кон- струкци компенсатора 8, представленна на фиг. 3, имеет более простую технологию изготовлени и пониженную себестоимость по сравнению с конструкцией, представленной в известном устройстве (практически монолитной).At large dimensions of the device, the design of the compensator 8, shown in FIG. 3, has a simpler manufacturing technology and a lower cost as compared with the design presented in the known device (almost monolithic).

Claims

Apparatus of the Invention A device for destruction of monolithic objects, comprising a cylindrical body formed by longitudinal elements of a radial extension and end cages with fittings for supplying working fluid and limiters of the sliding action of longitudinal elements, an elastic tubular shell coaxially located in the body, an equalizer for the inner volume of the tubular shell,

0

located in this shell, rigidly connected to the end clips, axial and radial channels extending from them for supplying the working fluid from the nozzles of the clips to the tubular shell, characterized in that, in order to reduce the metal capacity of the device, the compensator of the internal volume is made with an isolated cavity in the central part and with hard disks located in this cavity.

//

1

g “g; 5bsh yЈhzhzh.

FIG. 2

FIG. 3