Способы или устройства для отбойки породы с погрузкой или без нее: .огневыми способами отбойки или с помощью аналогичных способов, основанных на тепловом эффекте – E21C 37/16

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для подготовки горных пород средней крепости к безвзрывному разупрочнению для последующего послойно-полосового фрезерования и выемки карьерными комбайнами. Техническим результатом является улучшение технологической эффективности за счет формирования в приповерхностном слое обрабатываемого массива зон перекрытия лазерных щелей, обеспечивающих высокую концентрацию напряжений, знакопеременные нагрузки и деформацию при лазерной обработке значительной поверхности; повышение производительности процесса разрушения, дезинтеграции и уменьшение объемов фракции, требующей дополнительного последующего дробления, за счет совмещения процесса нарезания щелей и послойно-полосового фрезерования скальных пород карьерными комбайнами и обеспечение экологической безопасности. Способ выполняется с помощью автоматизированного комплекса, который включает лазерный прибор с возможностью продольного перемещения и снабжен демпфирующей платформой, размещаемой на раме карьерного комбайна и шарнирно связанной с рамой лазерного прибора. Лазерный прибор размещается на направляющих рамы с возможностью продольного перемещения по направляющим на опорах качения с помощью привода, связанного с блоком автоматического управления, и выполнен в виде кассеты с оптоволоконными излучателями, размещаемыми вдоль направления перемещения карьерного комбайна. 2 н.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к бурению скважин. Устройство для совмещенного механического и термического расширения скважин содержит электронагреватели с адсорбером, которые последовательно установлены в магистрали подвода воздуха, при этом адсорбер выполнен в виде двух вставленных один в другой и ограниченных поверхностями цилиндров разного диаметра, причем адсорбер внутренней стенкой меньшего цилиндра плотно насажен на внешнюю поверхность трубы для отвода парогазовой смеси в атмосферу, адсорбент размещен в подпружиненной кассете, свободно перемещающейся в вертикальном направлении между внутренней поверхностью большего цилиндра и внешней поверхностью меньшего цилиндра. Цилиндры разных диаметров адсорбера выполнены из биметаллов, при этом материал внутренней поверхности большого цилиндра имеет коэффициент теплопроводности в 2,0-2,5 раза больше, чем коэффициент теплопроводности материала внешней поверхности большего цилиндра, а материал внешней поверхности меньшего цилиндра имеет коэффициент теплопроводности в 2,0-2,5 раза меньше, чем коэффициент теплопроводности меньшего цилиндра со стороны трубы для отвода горячего парогазового потока в окружающую среду. Обеспечивает повышение эффективности термического расширения скважин при длительной эксплуатации. 4 ил.

Изобретение относится к области проходки скважин или туннелей методом выплавления породы. Процесс выплавления породы осуществляется проходческим комплексом, расплавляющим породу, отделяющим центральный стержень породы и удаляющим его из скважины или туннеля. Проходческий комплекс, состоящий из ряда механизмов, выполненных в виде трех опорных секций, соединенных между собой механизмами перемещения, одной плавильной секции, которая плавит породу газовыми горелками, и сливного цилиндра, куда перетекает расплав породы. Газовые горелки периодически включают в работу, заполняя полость горящим газом, который расплавляет в кольцевой зоне породу до жидкого состояния на заданную глубину. Далее горелки выключают. Подавая поочередно сжатый воздух или другой состав в механизмы перемещения каждой опорной секции, проходческий комплекс перемещают вперед с одной позиции на другую, одновременно выдавливая расплав породы через отводные трубы в сливной цилиндр, а отработанный газ выпускают по газоотводным трубам. Обеспечивает повышение производительности. 1 з.п ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к горному делу, к способам извлечения полезного ископаемого из рудных жил. Производят выбуривание расположенных на расстоянии скважин непосредственно в рудной жиле. Скважины расширяют с использованием термического дробления, по существу, до граничных поверхностей между рудной жилой и окружающей породой. Затем в рудной жиле между термически расширенными скважинами выбуривают шпур для закладки заряда взрывчатого вещества. Заряд взрывчатого вещества подрывают для разрушения руды между расширенными скважинами. После разрушения секции рудной жилы направленной взрывной волной, другую скважину выбуривают в рудной жиле на заданном расстоянии от предыдущего места взрывных работ, термически расширяют ее, и между ними бурят следующий шпур для взрывного дробления. Процесс повторяется столько раз, сколько необходимо для извлечения необходимого количества руды из рудной жилы. Изобретение позволяет уменьшить до минимума стоимость извлечения руды путем сокращения разубоживания руды. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области бурения, а именно к способу проходки горных пород путем воздействия на буримую среду энергией струй рабочего агента под давлением. Способ включает разрушение пород на забое воздействием механическим инструментом и струями рабочего агента, истекающего под давлением, удаление бурового шлама к устью скважины отраженным от забоя рабочим газообразным агентом. На площадь забоя воздействуют рабочим газовым агентом при его температуре 700-900°С, давлении струй агента на забой 3-10 кгс/см² в течение 1-2 минут при одновременном наложении на эти струи акустических колебаний от рабочего органа и насадок бурового устройства и создания условий смены участков на забое, таким воздействием разупрочняют слой 5-10 мм породы, преодолевая ее тепловую и механическую инерционность, на прогретый забой кратковременным импульсом подают хладагент в течение 1-3 с, давлением 10-70 кгс/см² в виде углекислого газа или смеси воды с этим газом, образуют сетку трещин и микротрещин в этом слое, импульсным воздействием на забой рабочим газовым агентом при давлении 50-100 кгс/см² и температуре 600-800°С испаряют остатки хладагента, удаляют из забоя разрушенную породу, создают постоянный восходящий к устью поток бурового шлама, выбирая скорость его подъема в пределах 20-60 м/с за счет регулирования количества от 2 до 9 м³/с газового потока, подаваемого от термогазогенератора в часть рабочих насадок бурового аппарата, далее указанные операции повторяют в той же последовательности. Обеспечивает повышение эффективности способа и увеличение производительности бурильного агрегата. 3 ил.

Группа изобретений относится к горной промышленности и может быть использована для бурения скважин в рыхлых горных породах с одновременным креплением стенок скважины. Способ включает тепловое разупрочнение и оплавление породного массива с последующим формированием и укреплением стенок скважин при осевой подаче бурового снаряда. Тепловое разупрочнение породы и оплавление породной массы в стенках скважины осуществляют путем воздействия высокотемпературным пенетратором, разогретым лучами лазера, фокусируемыми на внутренние стенки и торцевую часть пенетратора, до температуры, превышающей температуру плавления горной породы на 200-250°. Устройство включает источник тепловой энергии, лебедку, грузонесущий кабель, высокотемпературный пенетратор, кристаллизатор-формователь, центратор. В качестве источника тепловой энергии использован лазер, который соединен через токосъемник, центратор и утяжелитель посредством волоконно-оптического кабеля с лазерной головкой, размещенной в полости трубы. Верхняя торцевая часть корпуса высокотемпературного пенетратора жестко соединена с трубой через кристаллизатор-формирователь, оснащенный расширителем скважины, свободно установленным на наружной поверхности кристаллизатора-формирователя, а наружная поверхность пенетратора образована вращением цепной линии вокруг вертикальной оси. Обеспечивает одновременное и качественное крепление и формирование стенок скважины в рыхлых и слабосвязных породах. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для бурения скважин в твердых горных породах. Буровой снаряд содержит колонковую трубу, соединенную с источником нагрева разрушаемой породы. В качестве источника нагрева использован лазер, а снаряд снабжен цилиндрической буровой коронкой с термостойкими резцами, штангокабелем, соединенным своей нижней частью с верхней частью колонковой трубы посредством переходника, и вертлюгом, соединенным с верхней частью штангокабеля и оснащенным съемником лазерного излучения, который соединен с цилиндрической буровой коронкой с помощью волоконно-оптического кабеля. Обеспечивает повышение эффективности бурения скважин различного назначения в твердых горных породах. 2 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и принадлежит к устройствам термического разрушения горных пород, преимущественно для вторичного дробления негабарита на гранитных карьерах при добыче щебня. Устройство включает трубу с коммуникациями для подачи топлива, окислителя и хладагента, а также распределитель, расположенный в верхней части трубы, и смонтированную в нижней части трубы реактивную горелку с инструментом. Между трубой и реактивной горелкой размещен переходник с кронштейном, на котором закреплен инструмент, имеющий внутренний канал, сообщенный с коммуникацией подачи хладагента. При этом кронштейн с инструментом соединены между собой подвижно и их положение фиксируется относительно друг друга стопором. Такое устройство создает в кусках горной породы термоупругие напряжения, превышающие предел их прочности. Это позволит повысить производительность работ по разрушению горных пород и снизить затраты на их выполнение. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при вторичном дроблении кимберлитов. Техническим результатом является обеспечение щадящего режима для кристаллов алмаза при вторичном дроблении кимберлитов в процессе их разрушения в карьере. Способ включает воздействие на негабарит различных физико-технических процессов, в том числе тепловых. Дробление негабарита до требуемого грансостава производят непрерывно углубляющимися узкими разрезами, не создавая в кимберлите никаких механических напряжений путем использования лазерного нагрева удаляемого материала, при котором кристаллы алмаза в толще кимберлита не испытывают никаких нагрузок, а алмазы, попавшие в зону обработки, нагреваются до безопасной для их качества температуры не выше чем 200÷250°C. 1 табл., 3 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам для бурения и расширения скважин термомеханическим способом. Техническим результатом является повышение эффективности работы устройства при длительной эксплуатации за счет обеспечения постоянства качества осушки воздуха. Устройство содержит горелку с породоразрушающими элементами, магистраль для подвода воздушного окислителя, магистраль для подвода горючего, установку пылегазоподавления, трубу для отвода горячего парогазового потока, пульт управления, электронагреватель и адсорбер, представляющий собой два концентрически установленных цилиндра, между которыми размещается адсорбент. Особенностью предложенного устройства является то, что меньший цилиндр выполнен из биметалла. Причем материал внутренней стенки цилиндра имеет коэффициент теплопроводности в 2,5-3,0 раза выше коэффициента теплопроводности материала наружной стенки. 2 ил.

Изобретение относится к разработке месторождений термическим дроблением для добычи руды из тонких жил. Способ добычи руды из жилы, имеющей противоположные боковые стенки, включает бурение опережающих скважин непосредственно в жиле через определенные интервалы вдоль нее, расширение опережающих скважин путем использования термического дробления до раздробления жилы и извлечение раздробленной руды вдоль жилы. Интервалы определяются шириной жилы. Вдоль части длины жилы опережающей скважины последовательно расширяют в соответствии с заданной конфигурацией, при этом каждую вторую опережающую скважину расширяют в большей степени для ее соединения с противоположными соседними опережающими скважинами, расширенными ранее. Опережающие скважины бурят и расширяют в заданной последовательности, начиная с бурения первой группы из трех опережающих скважин, при этом первую и третью скважины из первой группы расширяют перед расширением второй скважины из данной группы. За первой группой скважин следует группа из двух скважин, при этом вторую скважину из второй группы расширяют перед расширением первой скважины из второй группы. Раздробленную руду извлекают всасыванием. Изобретение позволяет осуществлять рентабельную разработку тонких рудных жил. 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

Группа изобретений относится к горной промышленности, в частности к способу бурения скважин и устройству для его реализации. Способ бурения скважин заключается в том, что в процессе работы путем электролиза воды получают водород и кислород, подают водород и кислород в камеру сгорания посредством компрессора, где теплоту горения преобразуют в теплоту рабочего тела, обеспечивая плавление горной породы, гремучий газ воспламеняют и взрывают, создавая ударную волну и преобразуя энергию продуктов взрывания в механическую энергию для вращения лопастей размещенного в камере сгорания ротора, связанного с размещенным вне камеры сгорания буровым винтом. Отработанные продукты взрыва отводят на забой для улучшения удаления расплавленной массы горных пород со дна скважины на поверхность посредством электрического насоса. Устройство включает буровую вышку, буровые трубы, силовой привод, оборудование для спуско-подъемных операций, насос, буровой снаряд, камера питания которого соединена с емкостью электролизера посредством газопроводов для подачи водорода и кислорода. Буровой снаряд имеет цилиндрическую форму, выполнен из молибдена или вольфрама в виде емкости с литыми герметичными торцевыми крышками, соединенными с емкостью винтовыми соединениями. Внутри стен цилиндра расположены продольные каналы водяных рубашек охлаждения. Внутри емкости расположен ротор, лопасти которого делят объем емкости на четыре камеры. На внутренней стенке емкости вмонтирован геркон, выполненный с возможностью воспламенения гремучей смеси в автоматическом режиме для взрыва в одной из камер емкости. Электролизер включает емкость накопления, вакуум-баллоны с вакуумом-регулятором, вакуум-насосы. Группа изобретений обеспечивает повышение производительности и эффективности бурения, расширение технологических возможностей. 2 н.п. ф-лы, 32 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам для бурения скважин. Способ бурения скважин включает подачу в буровой снаряд водородно-кислородной смеси, которую в аппарате воспламеняют для получения высокой температуры. Водород и кислород вырабатывают электролизом воды на передвижной установке, непосредственно у скважины и подают по гибким трубопроводам. Нагрев корпуса бурового снаряда производят путем взрывания горючей смеси в полости корпуса с определенной частотой с образованием высокой температуры и ударной волны, которая воздействует на породоразрушающие инструменты путем ввинчивания их в горную породу. Устройство содержит корпус снаряда с камерой взрывания и систему каналов подвода рабочего агента и выхлопа отработанных газов. Буровой снаряд выполнен в форме цилиндра из молибдена или вольфрама, содержащего емкость с крышкой, соединенных между собой винтовыми соединениями. Внутри стен цилиндра расположены продольные каналы водяных рубашек. Внутри цилиндра расположены подвижные лопасти ротора, жестко закрепленные на полом валу. Лопасти ротора делят объем цилиндра на камеры. Камера питания снаряда соединена с емкостью электролизера при помощи газопроводов, емкостей накопителей, вакуум-баллонов и вакуум-насосов. На внутренней стороне цилиндра снаряда вмонтирован геркон и свечи зажигания, соединенные между собой при помощи электрической цепи и выполненные с возможностью воспламенения гремучего газа в камере. Обеспечивается повышение производительности и эффективности работы буровой установки. 2 н.п. ф-лы, 15 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и, в частности, к устройствам для бурения и расширения скважин в крепких породах. Технической задачей предлагаемого изобретения является снижение энергоемкости процесса бурения и продувки скважин за счет автоматизации получения сжатого воздуха заданных параметров и повышение эксплутационной надежности адсорбционной осушки путем регулирования скорости привода компрессора в условиях продувки скважин с контролем режима давления процесса регенерации адсорбента. Технический результат по снижению энергоемкости процесса бурения скважин и повышения эксплутационной надежности адсорбционной осушки сжатого воздуха достигается тем, что устройство для термомеханического бурения скважин, включающее буровой орган в виде бурового става с породоразрушающими элементами и огнеструйной горелкой, соединенной с магистралями подачи топлива, воды и воздуха, которая через теплообменник и адсорбер сообщена с магистральным патрубком компрессора, и компрессор с приводом и расположенным на входе его всасывающего патрубка фильтром, привод компрессора снабжен регулятором скорости вращения в виде блока порошковых электромагнитных муфт и связан регулятором с выходным патрубком датчика давления воздуха, включающего блок сравнения с подключенным датчиком давления, установленным внутри адсорбера, блок задания и блок нелинейной обратной связи, при этом блок сравнения соединен с входом магнитного усилителя, кроме этого между магистралью подачи воздуха и магистральным патрубком компрессора параллельно адсорберу и теплообменнику установлен трубопровод с двумя регулирующими клапанами. 1 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам для бурения и расширения скважин в крепких породах. Технической задачей изобретения является снижение энергоемкости процесса бурения и расширения скважин путем улучшения параметров температурных полей и полей напряжений, действующих в массиве расширяемой скважины, где происходит взаимодействие высокотемпературных процессов сгорания топлива с горными породами сложного состава и строения. Устройство для термомеханического бурения скважин включает буровой орган в виде бурового става, на конце которого установлены породоразрушающие элементы и огнеструйная горелка, магистрали для подачи к огнеструйной горелке топлива, воды и воздуха от нагнетательного патрубка компрессора и компрессор с расположенным на входе его всасывающего патрубка фильтром, состоящим из корпуса с конденсатоотводчиком, суживающимся соплом и отражателем. Огнеструйная горелка выполнена в виде сопел, количество которых должно быть кратно двум, на внутренней поверхности каждого из которых расположены криволинейные канавки, продольно расположенные от входного к выходному отверстиям, причем кривизна образующей канавок одного сопла имеет направление движения по часовой стрелке, а кривизна образующей канавок другого парного сопла имеет направление движения против часовой стрелки. 2 ил.