Способ разрушения горного массива

 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для разрушения горных пород. Цель - повышение эффективности разрушения за счет обеспечения самозаточки инструмента. Способ заключается в том, что струю рабочей жидкости подают на заднюю грань рабочего инструмента, при этом преобразуют ее в плоскофакельную, которая, растекаясь по плоскости задней грани, обеспечивает ее износ и разрушение массива горной породы. Струю подают тоньше и в плоскости задней грани, преобразуя ее в пульсирующую. 3 з.па. ф-лы, 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 Е 21 С 25/60

ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

М А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4296408/24-03 (22) 14.08.87 (46) 23.01.90. Бюл. 1" 3 (71) Центральный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт проходческих машин и комплексов для угольной., горной промышленности и подземного строительства (72) В.В.Антипов, Л.ф.Бендерский, А.П.Березин, И.И.Браккер и В,А.Бреннер (53) 622.232.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

К 901506, кл. Е 21 С 25/60, 1980.

Патент ФРГ !. 3422311, кл. Е 21 С 25/60, 1984.

Изобретение относится к средствам, разрушения пород горного массива с помощью гидромеханического воздействия на этот массив струи высокого давления и механического инструмента, в частности в виде дисковой шарошки.

Цель изобретения — повышение эффективности разрушения путем заточки инструмента в процессе его работы.

На фиг. t показана дисковая шарошка со струеформирующим элементом, вид сбоку; на фиг.2 - вид A на фиг.1; на фиг.3 - узел I на фиг.1; на фиг.4 вариант подачи струи в плоскости вращения шарошки, вид сбоку; на фиг.5 то же, параллельно плоскости вращения шарошки, вид сбоку; на фиг.6 — вариант попеременного контакта нескольких рабочих инструментов, вид сбоку.

Шарошка 1 имеет ось 2 вращения и переднюю рабочую кромку 3, образован„„Я0„„1 537805 А 1

2 (54) СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ ГОРНОГО МАССИВА (57) Изобретение относится к горной промышленности и м.б. использовано для разрушения горных пород. Цель повышение эффективности разрушения за счет обеспечения самозаточки инструмента ° Способ заключается в том, что струю рабочей жидкости подают на заднюю грань рабочего инструмента, при этом преобразуют ее в плоскофакельную, которая, растекаясь по плоскости задней грани, обеспечивает ее износ и разрушение массива горной породы. Струю подают тоньше и в плоскости задней грани, преобразуя ее в пульсирующую. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

I ную поверхностью усеченного конуса и заднюю рабочую кромку 4 (фиг.1), образованную плоскостью, перпендику- 1в 4 лярной оси вращения шарошки. Сл

Со стороны задней рабочей кромки 4 под углом М, к ней установлен струеформирующий элемент 5. Само устройство установлено под углом Р к линии осевой подачи. Экспериментами устаol Ю новлено, что -- (1.

Задняя кромка 6 шарошки 1 выполнена в виде плоскости вращения кривой, сопряженной с плоскостью вокруг оси вращения шарошки (фиг.4).

Задняя кромка 7 шарошки 1 выполнена в виде усеченного конуса, но с меньшим углом у основания, чем передняя кромка 3 (фиг.5).

Шарошек на рабочем органе может быть установлено несколько, например

1537805

8 - 20 шт, с соответственным количеством струеформирующих элементов 5, которые направлены на периферийную часть рабочих кромок шарошек ° ° е

3а счет соотношения - (1 достигается максимальное совместное механогидравлическое воздействие инструмента и струи на породу, кроме того, струя 8, входящая в контакт с задней кромкой 4 в этом диапазоне углов не отражается, а движется вдоль задней кромки, преобразуясь тем самым в плоскофакельную струю 9.

Дисковая шарошка работает следую- щим образом.

8 процессе работы дисковую шарошку

1 с осью 2 вращения, передней рабочей О кромкой 3 перекатывают по забою 10 с образованием уступа Н. Одновременно с механическим воздействием на уступ воздействуют струей высоконапорной воды 8. Струю 8 подают на заднюю рабочую кромку 4 (фиг.1), 6, 7 (фиг.4, 5) в точку К до входа в контакт с массивом и тем самым преобразуют струю

8 в плоскофакельную струю 9 (фиг.2), направленную в зону контакта шарошки с разрушаемым массивом. При этом плоскофакельная струя 9 перемещается по задней кромке 4, 6, 7 шарошки 1, которая, перекатываясь, производит заточку этой кромки посредством 35 кавитационного износа на величину И.

Одновременно передняя рабочая кромка

3 шарошки 1 под воздействием трения о породу изнашивается на величину Т.

При этом вновь образованный угол заточки режущей кромки мало отличается от первоначального угла . Это приводит к тому, что в процессе износа рабочих кромок шарошки усилия, необходимые для разрушения породы, не возрастают, что в конечном счете повышает эффективность разрушения.

При выполнении предлагаемого устройства в виде нескольких дисковых шарошек 1 со струеформирующим элементом 5 плоскофакельную струю получают посредством преобразования пульсирующей струи 8, причем контакт шарошек последовательно прерывают и возобновляют, но уже со смежной шарошкой.

Тем самым достигается снижение износа задней кромки шарошки, так как износ происходит только в зоне контакта с породой, а распределяется этот износ на все шарошки.

Формула изобретения

1. Способ разрушения горного массива, включающий воздействие инструмента на массив с образованием уступа, воздействие на массив уступа высоконапорной струи жидкости, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности разрушения путем подтачивания инструмента, струю направляют на заднюю кромку инструмента, с преобразованием ее до входа в контакт с массивом в плоско" факельную струю.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что угол, под которым струю направляют на поверхность инструмента, определяют соотношением

0 < - <1, где o4 - угол встречи струи

1 с поверхностью инструмента, град; — угол между задней кромкой инструмента и поверхностью забоя, град.

3. Способ по пп.1 и 2, о т л и ч а ю шийся тем, что формируют пульсирующую струю, а плоскофакельную струю получают посредством преобразования пульсирующей струи.

4. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что ось симметрии струи располагают в плоскости задней грани инструмента.

1537805

ВидА

1537805

1537805

Составитель IO.Toë÷åíêèí

РЕдактор С.Патрушева Техред М.дидык Корректор Т.Палий

Тираж 387

Заказ 151 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета о иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Проиэводственно-издательский комбинат Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101