Устройство для бурения льда

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 05.XI.1970 (№ 1487926/22-3) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 05.V.1972. Бюллетень № 12

Дата опубликования описания 7Х1.1972

М. Кл, E 21b 7/14

Е 21с 21/00

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 622,243.94.05 (088.8) Авторы изобретения

А. П. Дмитриев,, А. А. Капустин, Л. С. Дербенев, Г. А, Янченко н С. А. Гончаров

Заявитель

Московский горный институт

УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ ЛЬДА

Изобретение относится к термическим способам разрушения сред и предназначено для проходки полостей (отверстий) различного сечения в массиве льда.

Известны устройства для бурения льда, включающие генератор тепла, в качестве которого применяется электротермобур, и насос.

Однако применение электричества в качестве генератора тепла эффективно только для проходки скважин малого диаметра (до 200—

300 мм), когда требуется небольшая тепловая мощность инструмента. С увеличением размеров полости резко увеличивается мощность электрического оборудования, а следовательно, его вес и габариты, что ограничивает применение электротермобуров для проходки полостей большого сечения. Кроме того, известные устройства имеют низкий к. п.д, электрических 1инструментов из-за того, что на границе контакта нагретого элемента со льдом всегда имеется слой воды, которая отбирает значительное количество тепловой энергии.

Цель изобретения †повыси производительность бурения и к. п. д. устройства, Для этого устройство снабжают соединенным с генератором тепла и теплоизолированным с верхней стороны щитом-теплообменником, внутри которого выполнены каналы для обмывания его высокотемпературным теплоносителем, На чертеже показано предлагаемое устройство.

Оно состоит из щита-теплообменника 1, внутри которого имеются каналы для прохода продуктов сгорания. Каналы располагаются так, чтобы обеспечить равномерный нагрев щита по всей площади. Щит может быть любой конфигурации в зависимости от требуемой формы полости (круглый, прямоугольный фи10 гурный и т. д.) Нижнюю сторону щита выполняют из теплопроводного материала (например, меди). Эта сторона имеет несколько открытых каналов а, расположенных радиально от центра щита и соединенных с отверстием б.

15 Верхняя сторона щита 2 теплоизолирована. На щите установлен генератор тепла 3 (например, воздушная реактивная горелка), сопло которого выходит во внутренчюю полость щита. К горелке подсоединены два шланга 4, по

20 которым подается топливо и воздух. Погружной насос б и шланг 6 предназначены для откачки на поверхность воды, образованной после таяния льда.

25 Все устройство подвешено на тросе 7, который соединен с лебедкой, установленной на треноге или специальном станке.

Щит в горизонтальном положении устанаг,ливают па лед и производят запуск гснерапго30 ра.

337486

Составитель В. Корчаков

Редактор Л. Народная 1ехред Л. Богданова 1(орректор Л. Бадылама

Заказ 158519 Изд. ¹ бтб Тираж 448 Подписное

ЦНИИПИ 1(омитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, K-ЗЬ„Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Продукты сгорания (высокотемпературные газы), проходя по каналам внутри щита, нагревают его нижнюю сторону, которая находится в контакте со льдом, в результате чего лед плавится. Отработанные газы, имеющие еще избыточную тепловую энергию, из внутренних каналов через отверстия б выбрасываются под щит и, проходя по радиальным каналам а от центра к краям, дополнительно плавят лед и удаляют из-под щита образовавшуюся воду. Вода откачивается насосом на поверхность. При малой глубине полости (до

10 м) возможна проходка без откачки воды, так как Газы под щито .1 имеfoт изоыточнос давление.

Наличие теплоизоляции на верхней стороне щита позволяет 1136emaTb IIDTPII тепла li:1 н:1грев воды и использовать энергию газовых струй в основном на плавление льда. По мере плавления льда щит опускается под действием собственного веса.

Скорость проходки и размер полости опреде5 ляются размерами щита и тепловой мощностью генератора тепла, которая может регулироваться в широких пределах расходамитопливных компонентов.

Предмет изобретения

Устройство для бурения льда, включающее генератор тепла и насос, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности бурения и к. п. д. устройства, оно снабжено

15 соединенным с генератором тепла и теплоизолированным с герхней стороны щитом-теплообменником, внутри которого выполнены каналы.