Устройство для разрушения негабаритов горных пород
Владельцы патента RU 2300730:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова (технический университет)" (RU)
Изобретение относится к технологии буровзрывных работ и может быть применено для разрушения отделенных от массива крупных кусков породы (негабаритов), как на карьерах, так и в подземных условиях. Устройство для разрушения негабаритов горных пород содержит взрывчатое вещество (ВВ) в оболочке в виде удлиненного кумулятивного заряда (УКЗ) с металлической фольгой, расположенной в кумулятивной выемке УКЗ, и взрыватель из инициирующего ВВ в виде патрона, и П-образный корпус с расположенными в вертикальных стенках воздушными пазухами, связанными с камерой корпуса отверстиями, установленным внутри камеры поршнем, выполненным с выемкой и из двух частей, разделенных демпфирующей прокладкой. Верхняя поверхность поршня снабжена вертикальными направляющими и демпфирующими пружинами. П-образный корпус выполнен из двух частей: верхней и нижней, зафиксированных замками, и снабженных демпфирующей прокладкой, выполненной по всей внутренней поверхности камеры корпуса. На внешних боковых поверхностях верхней части корпуса закреплены по две пары двухзвенных фиксаторов: по две с каждой стороны, расположенные симметрично относительно продольной оси негабарита горной породы, напротив друг друга, с возможностью прижимания устройства к негабариту горной породы. При этом каждый двухзвенный фиксатор выполнен из длинного и короткого звена и основания, расположенного на верхней части корпуса, и соединенного с длинным звеном осью. Короткое звено содержит захват с резиновой манжетой на конце, направляющую, хомут, шарнир с пружиной. При этом на внешней поверхности нижней части корпуса выполнены по две поперечные выточки для фиксирования замков, а по периметру основания нижней части корпуса закреплена резиновая уплотняющая манжета. Изобретение позволяет повысить эффективность разрушения негабарита при меньшем количестве ВВ за счет фиксации устройства на самом негабарите. Прижимание устройства к негабариту усиливает действие кумулятивного ножа, а газы, направленные в сторону ножа, повышенным давлением воздействуют на негабарит и разрушают его. 3 ил.
Изобретение относится к технологии буровзрывных работ и может быть применено для разрушения отделенных от массива крупных кусков породы (негабаритов) как на карьерах, так и в подземных условиях.
Известно устройство для разрушения негабаритов горных пород, содержащее взрывчатое вещество (ВВ) в оболочке, выполненное в виде кумулятивного заряда и взрыватель, при этом оно снабжено удлиненным П-образным корпусом с расположенными в вертикальных стенках воздушными пазухами, связанными с камерой корпуса отверстиями; установленным внутри камеры поршнем, выполненным с выемкой из двух частей, разделенных демпфирующей прокладкой и подпружиненным относительно верхней полочки корпуса, в которой выполнены отверстия с установленными в них клапанами, направляющей для ВВ, закрепленной в нижней части камеры с возможностью перемещения вдоль ее продольной оси, причем ВВ выполнено в виде удлиненного кумулятивного заряда (УКЗ) и снабжено демпфирующей прокладкой, отделяющей его от поршня и затвора, и металлической фольгой, расположенной в кумулятивной выемке УКЗ, а установленный с противоположного относительно направляющей торца корпуса взрыватель выполнен из инициирующего ВВ в виде патрона (патент РФ №2181877, 7 F42D 3/04, Б.И. №12, 27.04.2002 г., прототип).
Недостатком известного устройства является слабая эффективность разрушения, обусловленная невозможностью фиксировать устройство на негабарите горных пород.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности разрушения негабарита при меньшем количестве ВВ за счет фиксации устройства на самом негабарите.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для разрушения негабаритов горных пород, содержащем взрывчатое вещество (ВВ) в оболочке в виде удлиненного кумулятивного заряда (УКЗ) с металлической фольгой, расположенной в кумулятивной выемке УКЗ, взрыватель из инициирующего ВВ в виде патрона, и П-образный корпус с расположенными в вертикальных стенках воздушными пазухами, связанными с камерой корпуса отверстиями, и установленным внутри камеры поршнем, выполненным с выемкой и из двух частей, разделенных демпфирующей прокладкой, согласно изобретению верхняя поверхность поршня снабжена вертикальными направляющими и демпфирующими пружинами, а П-образный корпус выполнен из двух разъемных частей верхней и нижней, зафиксированных замками и снабженных демпфирующей прокладкой, выполненной по всей внутренней поверхности камеры корпуса, а на внешних боковых поверхностях верхней части корпуса закреплены две пары двухзвенных фиксаторов: по две с каждой стороны, расположенные симметрично относительно его поперечной оси, напротив друг друга, с возможностью прижимания устройства к негабариту горной породы, при этом каждый двухзвенный фиксатор выполнен из соединенных шарнирно длинного и короткого звеньев, основания, расположенного на верхней части корпуса и соединенного с длинным звеном осью, короткое звено содержит захват с резиновой манжетой на конце, направляющую, хомут с шарниром и пружиной; при этом на внешних поверхностях нижней части корпуса выполнены по две поперечные выточки для фиксирования замков, а по периметру основания нижней части корпуса закреплена резиновая уплотняющая манжета.
На чертежах представлены: на фиг.1 - разрез по А-А устройства для разрушения негабарита горных пород, на фиг.2. - вид сверху устройства для разрушения негабарита горных пород; на фиг.3. - вид сбоку устройства для разрушения негабарита горных пород.
На чертежах разрушаемый негабарит 1 горной породы располагают под П-образным корпусом, состоящим из двух частей: верхней 2 и нижней 3 (фиг.1.) с воздушными пазухами 4, связанными с внутренней камерой 5 отверстиями 6 и 7. Установленный внутри корпуса поршень 8 выполнен с выемкой и состоит из двух частей, разделенных демпфирующей прокладкой 9, расположенной в выемке. На верхней поверхности поршня 8 закреплены вертикальные направляющие 10 поршня и демпфирующие пружины 11. Демпфирующая прокладка 12 выполнена по всей внутренней поверхности камеры 5. На УКЗ 13 выполнены кумулятивная выемка и пазы 14, в которые заходят фиксаторы 15 при установке УКЗ 13 в нижней части 3 корпуса. На верхней внешней поверхности части 2 корпуса выполнены проушины 16. На внешней боковой поверхности верхней части 2 корпуса закреплены две пары двухзвенных фиксаторов. Пары фиксаторов расположены напротив друг друга и симметрично относительно поперечной оси корпуса и содержат длинное звено 17 и короткое звено 18.
Патрон 19 из инициирующего ВВ, электродетонатор 20, электрические провода 21 расположены с одной стороны в торце УКЗ 13.
Длинное звено 17 соединено с основанием 22, расположенным на верхней части 2 корпуса, осью 23. Короткое звено 18 содержит направляющий хомут 24 с направляющей 25 и соединено с длинным звеном 17 шарниром 26, с пружиной 27. На конце короткого звена 18 установлен захват 28 с резиновой манжетой 29, расположенный под негабаритом 1.
Предложенное устройство прижимают к негабариту 1 с помощью двухзвенных фиксаторов.
На внешней поверхности нижней части 3 корпуса выполнены по две поперечные выточки 30 с каждой удлиненной стороны корпуса для фиксирования двух замков 31, основания которых крепятся к внешней поверхности верхней части 2 корпуса.
По периметру основания нижней части 3 корпуса закреплена уплотняющая манжета 32.
Устройство для разрушения горных пород работает следующим образом.
В камеру нижней части 3 корпуса вставляют демпфирующую прокладку 12. Удлиненный кумулятивный заряд УКЗ 13 в оболочке, с пазами 14 и металлической фольгой 33 вкладывают в ту же камеру 5 кумулятивной выемкой вниз и опускают вниз до тех пор, пока фиксаторы 15 не зайдут в пазы 14. Сверху на УКЗ 13 устанавливают поршень 8 с демпфирующими пружинами 11 и направляющими 10 поршня.
Затем устанавливают патрон 19, электродетонатор 20 и подключают его электрическим проводом 21 к взрывной машинке (не показана).
В камеру верхней части 2 корпуса вставляют демпфирующую прокладку 12. Устанавливают верхнюю часть 2 корпуса на нижнюю часть 3 и фиксируют замками 31. Для этого выступы замка 31 должны войти в выточки 30 на внешней поверхности нижней части 3 корпуса.
Через один из клапанов 34 по отверстию 35 закачивают нейтральный газ в полость камеры 5 и в воздушные пазухи 4 до давления на 25% меньше, чем давление при взрыве УКЗ 13.
В собранном состоянии устройство устанавливают на негабарит 1 длинной стороной поперек негабарита так, чтобы взрыв поделил его на две части.
Затем опускают поочередно длинные звенья 17 фиксаторов, а потом и направляющую 25 с хомутом 24, заводя захваты 28 под негабарит 1 и зафиксировав их в таком положении с помощью направляющих 25, хомутов 24 и пружин 27, осуществляют взрыв УКЗ 13.
Взрывная волна, а затем и газы поднимают поршень 8, направляющие 10 входят в отверстия 35, демпфирующие пружины 11 сжимаются, по отверстиям 6 и 7 газы под давлением дополнительно заполняют воздушные пазухи 4 и гасят волны от взрыва УКЗ 13, действующие на поршень 8. А газы, находящиеся в камере 5 под давлением, усиливают действие кумулятивного ножа и разделяют негабарит 1 горных пород на две части.
Если негабарит 1 не разрушается, то операции повторяют, подняв двухзвенные фиксаторы вверх и открыв замки 31, поднимают верхнюю часть 2 корпуса, вытаскивают поршень 8 с направляющими 10 поршня и демпфирующими пружинами 11. Проверяют сохранность демпфирующей прокладки 12 (если необходимо - заменяют). Затем устанавливают новый УКЗ 13, потом поршень 8, патрон 19, электродетонатор 20 и т.д.
Кумулятивная направленность взрыва УКЗ 13 позволяет с большим эффектом использовать ВВ. Корпус, состоящий из двух частей, создает удобства при эксплуатации предлагаемой конструкции по сравнению с прототипом.
Технический эффект - в том, что повышается эффективность разрушения негабарита 1 горных пород при меньшем количестве ВВ, и вся энергия взрыва направлена на образование большой трещины или щели в негабарите 1.
Устройство для разрушения негабаритов горных пород, содержащее взрывчатое вещество (ВВ) в оболочке в виде удлиненного кумулятивного заряда (УКЗ) с металлической фольгой, расположенной в кумулятивной выемке УКЗ, взрыватель из инициирующего ВВ в виде патрона и П-образный корпус с расположенными в вертикальных стенках воздушными пазухами, связанными с камерой корпуса отверстиями, и установленным внутри камеры поршнем, выполненным с выемкой и из двух частей, разделенных демпфирующей прокладкой, отличающееся тем, что верхняя поверхность поршня снабжена вертикальными направляющими и демпфирующими пружинами, а П-образный корпус выполнен из двух разъемных частей - верхней и нижней, зафиксированных замками и снабженных демпфирующей прокладкой, выполненной по всей внутренней поверхности камеры корпуса, а на внешних боковых поверхностях верхней части корпуса закреплены две пары двухзвенных фиксаторов: по две с каждой стороны, расположенные симметрично относительно его поперечной оси, напротив друг друга, с возможностью прижимания устройства к негабариту горной породы, при этом каждый двухзвенный фиксатор выполнен из соединенных шарнирно длинного и короткого звеньев, основания, расположенного на верхней части корпуса и соединенного с длинным звеном осью, короткое звено содержит захват с резиновой манжетой на конце, направляющую, хомут, шарнир с пружиной; при этом на внешних поверхностях нижней части корпуса выполнены по две поперечные выточки для фиксирования замков, а по периметру основания нижней части корпуса закреплена резиновая уплотняющая манжета.
