Машина для определения энергоемкости разрушения горной породы

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсимк

Социалистических

Реслублми ii964165 (6!) Дополнительное к авт. саид-ву (22)Заявлено 02.02.81 (21) 3213259/22 03 с присоединением заявки М— (23) Приоритет—

Опубликовано 07 10 ° 82. Бюллетень № 37

Дата опубликования описания 07 . 1О . 82 (51) M. Кл .

E 21 D 13/04

Е 21 С 39/00

Рюеударстюнэй кемктет

СССР ав девам нэобретенкй к отерыткй (53) УДК 622.281. .9 (088. 8) (72) Авторы изобретения

И. И. Шамансуров и Е. В. Устюгов

Среднеазиатский научно-исследовательский институт геологии и минерального сырья

В (7! ) Заявитель

I

I

; .э (54) МАШИНА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭНЕРГОЕМКОСТИ

РАЗРУШЕНИЯ ГОРНОЙ ПОРОДЫ ЬЕ1з„".. „>Т",;1 ; >

Изобретение относится к горному делу и предназначено для определения физико-механических свойств горной породы при различных видах механического бурения скважин.

Известен станок для определения энергоемкости разрушения горной породы, включающий электродвигатель, породоразрушающий инструмент и измеритель затраченной энергии (.1 ).

Недостаток станка в том, что измерения производятся на монолитных блоках горной породы. Трещиноватые и разрушенные образцы горной породы, представляющие значительную часть ее состояния в природе, непригодны для таких измерений.

Известна также машина для определения энергоемкости разрушения горной2о породы, включающая электродвигатель, породоразрушающий инструмент, измеритель расхода энергии и узел.крепле. ния испытуемого образца (2 ).

Недостаток машины состоит в том, что породоразрушающий инструмент входит во внутрь стакана с образцом породы и периодически подклинивается в нем кусочками породы, что снижает точность и достоверность измерений.

Цель изобретения - повышение точности и достоверности результатов измерения.

Указанная цель достигается тем, что машина снабжена узлом подачи образца к породоразрушающему инструменту, выполненным в виде цилиндра, в котором размещены поршень со штоком и толкателем, а узел крепления образца выполнен в виде цилиндра с поршнем., установленным с возможностью взаимодействия с толкателем уз.ла подачи, при этом породоразрушающий инструмент выполнен в виде круга.

Для обеспечения возможности проведения исследований для различных видов механического бурения породо3 96 разрущающий инструмент армирован алмазами или резцами, или шарошками.

На чертеже изображена предлагаемая машина, общий вид.

Машина состоит из узла разрушения горной породы, узла ее размещения и узла подачи образца породы к породоразрушающему инструменту. Узел разрушения породы состоит из двигателя

1, соединенного с породоразрушающим инструментом 2 через коробку передач

3. В него же входит счетчик расхода электроэнергии 4 (ватметр). Узел размещения горной породы содержит сам образец 5 горной породы, помещенный в цилиндр 6 с поршнем 7. Узел подачи представлен. цилиндром 8 с поршнем 9, штоком 10 и толкателем 11. Силовой цилиндр подачи соединен с маслонасосом 12 системой маслопроводных труб

13 с краном 14 переключения и измерителем 15 усилия давления. Верхняя часть цилиндра скреплена со стойками

16. Вся машина смонтирована на основании f7. Цилиндр 6 с образцом крепится штифтами 18 к стойкам 16.

Породоразрушающий инструмент 2 выполнен в форме круга, армированного алмазными зернами при исследовании разрушения алмазным инструментом, твердыми сплавами и шарошками при исследовании энергоемкости разрушения породы бурением, резанием и шарошечным бурением соответственно.

Машина работает следующим образом.

Породоразрушающий круг 2, вращаясь от электродвигателя 1, разрушает верхний торец образца горной породы

5. Маслонасос 12 подает под давлением масло в нижнюю часть цилиндра 8.

Поршень 9 через -шток 10, толкатель

11 давит на поршень 7 и поджимает образец породы 5 к инструменту 2 с заданным усилием, определяемым по прибору 15. После полного истирания образца породы 5 производится деление энергии, затраченной на разрушение, на обьем разрушенной горной породы. Результат дает сведения об энергоемкости разрушения горной по.роды.

Для заправки следующего образца породы переключением крана 14 давление масла направляется в верхнюю часть цилиндра 8, поршень 9 со

4165 4 штоком 10 и толкателем 11 перемеща- ется в нижнее положение. При удалении штифтов 18 цилиндр б снимается с машины и заполняется очередным образцом породы. Затем цилиндр 6 устанавливается в машину и крепится к стойкам 16 штифтами 18.

Замеры энергоемкости разрушения горной породы на представленной ма1ð шине способствуют лабораторным путем подбору рационального способа бурения для того или иного месторождения в замен или в дополнение к производственному анализу.

Формула изобретения

l. Машина для определения энерго о емкости разрушения горной породы, включающая электродвигатель, породаразрушающий инструмент, измеритель расхода энергии и узел крепления испытуемого образца, о т л и ч а ю - щ а я с я тем, что, с целью повышения точности и достоверности резуль татов измерения, машина снабжена узлом подачи образца к породоразрушающему инструменту, выполненным s виде цилиндра, в котором размещены поршень со штоком и толкателем, а узел крепления образца выполнен в виде цилиндра с поршнем, установленным с возможностью взаимодействия с толкателем узла подачи, при этом породоразрушающий инструмент выполнен в виде круга.

2. Машина по и. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что породоразрушающий инструмент армирован алмазами.

Машина по п. 1, о т л и ч а

40 ю щ а я с я тем, что породоразрушающий инструмент армирован резцами.

4. Машина по и. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что породоразрушающий инструмент армирован шарошками.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Худин Ю. Л. и др. Разрушение горных пород комбинированным рабочим о,органом. M. "Недра", 1978, с. 36-42. ,2. Владиславлев В.С. Разрушение горных пород при бурении скважины.

N., Гостоптехиздат, 1958, с, 44, pNc. 20 (прототип).

964165

Составитель Л. Березкина

Техред Ж. Кастелевич Корректор О Б ла

Редактор С. Юско

Заказ 7575/5

Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4