Устройство для разрушения горных пород отрывом от массива

 

Изобретение относится к горному делу, м.б. использовано в горной пром-сти и строительстве и позволяет повысить эффективность разрушения за счет концентрации напряжений отрыва в продольной плоскости. Распорный клин (РК) 9 устр-ва вьтолнен в поперечном сечении в форме равнобедренного треугольника. К продольным скосам РК 9 внутренними продольными скошенными поверхностями прилегают раздвижные щеки (Щ) 5 в форме секторов. Каждьш из последних сопряжен хордой с соответствующей стороной РК 9. На краях Щ 5, прилегающих к равным сторонам треугольника РК 9 со стороны его основания, расположены поперечные 7 и продольные 8 концентраторы напряжений (КН). КН 7, 8 имеют поперечное сечение в форме односторонних клиньев, плоские стороны которых перпендикулярны плоскостям сопряжения РК 9 с Щ 5 и совмещены с краями Щ 5. При этом КН 7 установлены на наружной поверхности Щ 5 и сопряжены сторонами , параллельными направлению раздвижки Щ 5, с торцами этих Щ 5, оппозитными приводу, а КН 8 с плоскими гранями 13 расположены на наружных поверхностях Ш 5 диаметрально противоположно относительно продольной оси РК 9. Торцовый привод продольного перемещения РК 9 относительно Щ 5 состоит из гидроцилиндра со штоком и корпусом. При выдвижении штока гидроцилиндра концы Щ 5 скользят поперек корпуса 1, при этом Щ 5 перемещаются радиально и благодаря скольжению РК 9 создают посредством КН 7 и 8 закольные трещины, расширяющиеся при дальнейшем перемещении РК 9. При соприкосновении цилиндрической поверхности Щ 5 с поверхностью шпура) грани 13 КН 8 перемещаются в первоначальной плоскости и блок отрывается от массива. 1 з.п. ф-лы, 6 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

1бц 4 E 21 С 37/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4219974/22-03 (22) 24.02.87 (46) 23.12.88. Бюп. Р 47 (71) Институт горного дела СО АН СССР (72) С.Ф.Аверьянов, Б.В.Дьяков, А.В.Лебедев и Ю.С.Фокин (53) 622.233 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 - 1328512,кл. Е 21 С 37/02, 26.12.85. . Авторское свидетельство СССР

N - 976063, кл. Е 21 С 37/02, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ

ПОРОД ОТРЫВОМ ОТ МАССИВА (57) Изобретение относится к горному делу, м.б. использовано в горной пром-сти и строительстве и позволяет повысить эффективность разрушения за счет концентрации напряжений отрыва в продольной плоскости. Распорный клин (РК) 9 устр-ва выполнен в поперечном сечении в форме равнобедренного треугольника. К продольным скосам PK 9 внутренними продольными скошенными поверхностями прилегают раздвижные щеки (Щ) 5 в форме секторов.

Каждый из последних сопряжен хордой с соответствующей стороной PK 9. На краях Щ 5, прилегающих к равным сторонам треугольника PK 9 со стороны

ÄÄSUÄÄ 1446299 А1 его основания,: расположены поперечные 7 и продольные 8 концентраторы напряжений (КН). КН 7, 8 имеют поперечное сечение в форме односторонних клиньев, плоские стороны которых перпендикулярны плоскостям сопряжения

РК 9 с Щ 5 и совмещены с краями Щ 5.

При этом КН 7 установлены на наружной поверхности Щ 5 и сопряжены сторонами, параллельными направлению раздвижки Щ 5, с торцами этих Щ 5, оппозитными приводу, а KH 8 с плоскими гранями 13 расположены на наружных поверхностях Щ 5 диаметрально противоположно относительно продольной оси РК 9. Торцовый привод продольного перемещения РК 9 относительно Щ 5 состоит из гидроцилиндра со штоком и корпусом. При выдвижении штока гидроцилиндра концы Щ 5 скользят поперек корпуса 1, при этом Щ 5 перемещаются радиально и благодаря скольжению PK 9 создают посредством

КН 7 и 8 закольные трещины, расширяющиеся при дальнейшем перемещении PK

9. При соприкосновении цилиндрической поверхности Щ 5 с поверхностью шпура грани 13 КН 8 перемещаются в первоначальной плоскости и блок отрывается от массива. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

1446299

Изобретение относится к горному делу, а именно к средствам разрушения горных пород отрывом на свободную по-! верхность из предварительно пробурен5 ного шпура, и может найти применение в горной промышленности и строительстве.

Цель изобретения — повышение эффективности разрушения за счет кон- !О центрации напряжений отрыва в про- . дольной плоскости.

На фиг.l изображено устройство, вид сбоку; на фиг.2 — то же, вид сверху; на фиг.3 — щека, продольный разрез по центру; на фиг.4 — разрез

А-А на фиг.1; на фиг.5 — разрез Б-Б на фиг.l; на фиг.6 — разрез В-В на фиг. 1.

Устройство для разрушения горных 20 пород отрывом от массива состоит из клинового отрывного органа и приводного механизма. Клиновой отрывной орган состоит из корпуса 1 в виде втулки с продольным вырезом 2 и поперечными пазами 3 и 4 на тыльной стороне корпуса, раздвижных щек 5 с поперечными направляющими 6, поперечными 7 и продольными 8 концентраторами напряжений на щеках 5, распорного клина 9 треугольного поперечного сечения, при этом концентраторы 7 и 8 в поперечных сечениях выполнены в виде односторонних клиньев, плоские стороны которых перпендикулярны плоскос- 35 тям сопряжения клина 9 с щеками 5 и совмещены с краями щек. Клин 9 связан с корпусом 1 с помощью направляющей 10 в пазу 2. Торцовый привод сос тоит из гидроцилиндра со штоком 11 и 40 корпусом 12 связанным с корпусом l.

Грани 13 концентраторов 8 и концентраторы 7, параллельные направлению раздвижки щек, ограничивают габариты отрываемого блока. Для прижима щек 5 45 к клину 9 предназначены пружины 14 и 15.

Щеки 5 прилегают внутренними скошенными продольными поверхностями к продольным скосам клина 9. Привод служит для продольного перемещения клина относительно щек. Концентраторы 7 установлены на наружной поверхности щек и сопряжены сторонами, параллельными направлению раздвижки щек, с торцами этих щек, оппозитными приводу. Концентраторы 8 расположены на наружных поверхностях щек диаметрально противоположно относительно продольной оси клина. Клин имеет в пЬперечном сечении форму равнобедрен. ного треугольника, а щеки — форму секторов, каждый из которых сопряжен хордой с соответствующей стороной треугольника клина. По существу корпус 1 также является раздвижной щекой и имеет аналогичную форму поперечного сечения, Концентраторы 8 расположены на краях щек 5, прилегающих к равным сторонам треугольника клина со стороны его основания. Каждый концентратор 8 в поперечном сечении имеет форму клина, одна сторона которого перпендикулярна хорде сектора соответствующей щеки 5.

Устройство работает следующим образом.

После введения корпуса 1 в заранее пробуренную скважину с щеками 5 и клином 9, концентраторами 7 и 8 шток

11 выдвигается из корпуса 12, при этом пружины 14 и 15 удлиняются, забойные концы щек 5 скользят по направляющим 6 в пазах 3 и 4 поперек корпуса 1, щеки 5 перемещаются радиально, благодаря скольжению клина

9 с направляющей 10 вдоль паза 2, и создают в массиве концентраторами 7 и 8 п.спряжения закольные трещины, развитие которых происходит при дальнейшем перемещении клина 9 до размещения концентраторов 7 и 8 в закольные трещины, при этом плоские грани

13 перемещаются в первоначальной. плоскости от центра устройства до свободной поверхности.

При дальнейшем перемещении клина

9 цилиндрическая поверхность щек 5 соприкасается с поверхностью шпура, плоские грани 13 перемещаются в первоначальной плоскости, и блок отрывается от массива. После этого шток

11 втягивается в корпус 12, щеки 5 подтягиваются к центру шпура пружинами 14 и 15, скользя одновременно по направляющим 3 и 4 и по клину 9. Устройство готово к следующему циклу.

Таким образом, двухстадийное взаимодействие щек с отрываемым блоком (первоначальное воздействие концентраторов и последующее воздействие цилиндрической поверхности щек) обеспечивает высокоэффективный отрыв горных пород от массива, формул а изобретения

1. Устройство для разрушения. горных пород отрывом от массива, вклю5. чающее распорный клин, раздвижные щеки, прилегающие внутренними продольными скошенными поверхностями к про— дольным скосам распорного клина, тор— цовый привод продольного перемещения распорного клина относительно раздвижных щек, поперечные концентраторы напряжений с поперечным сечением в форме одностороннего клина, установленные на наружной поверхности по крайней мере одной раздвижной щеки и сопряженные сторонами, параллельными направлению раздвижки щек, с тор—, цами соответствующих щек, оппозитйыми приводу, о т л и ч а ю щ е е с я 2д тем, что, с целью повышения эффектив— ности разрушения за счет концентрации напряжений отрыва в продольной плоскости, раздвижные щеки снабжены прод льными концентраторами напряжений, расположенными на их наружных поверхностях диаметрально противоположно относительно продольной оси распорного клина, при этом распорный клин в поперечном сечении выполнен в форме равнобедренноro треугольника, а раздвижные щеки — в форме секторов, каждый из которых сопряжен хордой с соответствующей стороной треугольника распорного клина, причем концентраторы напряжений расположены на краях раздвижных щек, прилегающих к равным сторонам треугольника распорного клина со стороны его основания.

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е. с я тем, что каждый продольный концентратор напряжений в поперечном сечении. выполнен в форме клина, одна сторона которого перпендикулярна хорде сектора соответствующей раздвижной щеки.

1446299

10 2

Фиг.s

Фиг.b

Со ставитель. А, Райский

Техред Л.Сердюкова

Редактор H.Òóïèöà

Корректор Л,Пилипенко

Заказ 6726/37 Тираж 459 Подписное

ВНИИПИ ;о ударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производс г енно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул . Проектная, 4

8

13