PL117135B1 - Method of hydraulic disintegrating materials of coherent structure and apparatus thereforuktury i ustrojjstva dlja gidravlicheskojj razbivki materialov plotnoj struktury - Google Patents

Method of hydraulic disintegrating materials of coherent structure and apparatus thereforuktury i ustrojjstva dlja gidravlicheskojj razbivki materialov plotnoj struktury Download PDF

Info

Publication number
PL117135B1
PL117135B1 PL1976192482A PL19248276A PL117135B1 PL 117135 B1 PL117135 B1 PL 117135B1 PL 1976192482 A PL1976192482 A PL 1976192482A PL 19248276 A PL19248276 A PL 19248276A PL 117135 B1 PL117135 B1 PL 117135B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
hole
liquid
pipe
crushing
column
Prior art date
Application number
PL1976192482A
Other languages
English (en)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Publication of PL117135B1 publication Critical patent/PL117135B1/pl

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21CMINING OR QUARRYING
    • E21C37/00Other methods or devices for dislodging with or without loading
    • E21C37/06Other methods or devices for dislodging with or without loading by making use of hydraulic or pneumatic pressure in a borehole
    • E21C37/12Other methods or devices for dislodging with or without loading by making use of hydraulic or pneumatic pressure in a borehole by injecting into the borehole a liquid, either initially at high pressure or subsequently subjected to high pressure, e.g. by pulses, by explosive cartridges acting on the liquid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28DWORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D1/00Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28DWORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D1/00Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor
    • B28D1/26Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by impact tools, e.g. by chisels or other tools having a cutting edge
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21CMINING OR QUARRYING
    • E21C37/00Other methods or devices for dislodging with or without loading
    • E21C37/06Other methods or devices for dislodging with or without loading by making use of hydraulic or pneumatic pressure in a borehole
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41BWEAPONS FOR PROJECTING MISSILES WITHOUT USE OF EXPLOSIVE OR COMBUSTIBLE PROPELLANT CHARGE; WEAPONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F41B9/00Liquid ejecting guns, e.g. water pistols, devices ejecting electrically charged liquid jets, devices ejecting liquid jets by explosive pressure
    • F41B9/0003Liquid ejecting guns, e.g. water pistols, devices ejecting electrically charged liquid jets, devices ejecting liquid jets by explosive pressure characterised by the pressurisation of the liquid
    • F41B9/0006Liquid ejecting guns, e.g. water pistols, devices ejecting electrically charged liquid jets, devices ejecting liquid jets by explosive pressure characterised by the pressurisation of the liquid the liquid being pressurised prior to ejection
    • F41B9/0015Liquid ejecting guns, e.g. water pistols, devices ejecting electrically charged liquid jets, devices ejecting liquid jets by explosive pressure characterised by the pressurisation of the liquid the liquid being pressurised prior to ejection the liquid being pressurised by compressed gas, e.g. air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41BWEAPONS FOR PROJECTING MISSILES WITHOUT USE OF EXPLOSIVE OR COMBUSTIBLE PROPELLANT CHARGE; WEAPONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F41B9/00Liquid ejecting guns, e.g. water pistols, devices ejecting electrically charged liquid jets, devices ejecting liquid jets by explosive pressure
    • F41B9/0003Liquid ejecting guns, e.g. water pistols, devices ejecting electrically charged liquid jets, devices ejecting liquid jets by explosive pressure characterised by the pressurisation of the liquid
    • F41B9/0031Liquid ejecting guns, e.g. water pistols, devices ejecting electrically charged liquid jets, devices ejecting liquid jets by explosive pressure characterised by the pressurisation of the liquid the liquid being pressurised at the moment of ejection
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41BWEAPONS FOR PROJECTING MISSILES WITHOUT USE OF EXPLOSIVE OR COMBUSTIBLE PROPELLANT CHARGE; WEAPONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F41B9/00Liquid ejecting guns, e.g. water pistols, devices ejecting electrically charged liquid jets, devices ejecting liquid jets by explosive pressure
    • F41B9/0087Liquid ejecting guns, e.g. water pistols, devices ejecting electrically charged liquid jets, devices ejecting liquid jets by explosive pressure characterised by the intended use, e.g. for self-defence, law-enforcement, industrial use, military purposes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42DBLASTING
    • F42D1/00Blasting methods or apparatus, e.g. loading or tamping
    • F42D1/08Tamping methods; Methods for loading boreholes with explosives; Apparatus therefor
    • F42D1/10Feeding explosives in granular or slurry form; Feeding explosives by pneumatic or hydraulic pressure

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Technology Law (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
  • Crushing And Grinding (AREA)
  • Disintegrating Or Milling (AREA)
  • Control Of Vending Devices And Auxiliary Devices For Vending Devices (AREA)
  • Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób hydraulicz¬ nego rozbijania materialów o zwiezlej strukturze, takich jak skaly, za pomoca strumienia cieczy, wzglednie niescisliwej. Przedmiotem wynalazku jest równiez urzadzenie do hydraulicznego rozbijania materialów o zwiezlej strukturze.Znane sa sposoby kruszenia skal, do których zali¬ cza sie technike wiertniczo-strzalowa i technike kru¬ szenia mechanicznego. Jednakze techniki te wyka¬ zuja szereg cech ujemnych.W przypadku prac wiertniezo-strzalowych do ta¬ kich negatywnych cech naleza halas, gazy, brud i odlamki skalne wyrzucane po odpaleniu ladunku, które zmuszaja do ewakuacji sprzetu i ludzi z ob¬ szaru wyrobiska. Z kolei kruszenie mechaniczne skal wymaga uzycia maszyn a duzej mocy, wówczas zuzycie sprzetu jest bardzo szybkie.Znane jest z opisów patentowych Stanów Zjed¬ noczonych nr nr 3 521820, 3 784 103 i 3 796 371 urzadzenie do kruszenia skal lub cial zawierajacych rudy zawierajace zespól do periodycznego wyrzu¬ cania strumienia cieczy o duzej predkosci. Skaly o duzej twardosci wymagaja predkosci uderzenio¬ wych rzedu 2000 m/s.Do chwili obecnej technika kruszenia skal za po¬ moca cieczy nie dorównywala klasycznym sposobom kruszenia takim jak kruszenie technika wiertniczo- strzalowa. Postep robót, zuzycie energii i ogólne koszty przekraczaly analogiczne wskazniki liczone dla technik konwencjonalnych. Powazny problem stanowilo szybkie zuzycie czesci poddawanych cis¬ nieniom rzedu 10-^20 -102 MN/m2 a takze nadmierny halas powodowany glosna -praca urzadzenia.Znany jest z opisu patentowego RFN nr 241 966 5 sposób kruszenia i nasycania woda miekkich skal, takich jak ruda wegla, dla zmniejszenia zapylenia, polegajacy na tym, ze odwierca sie otwór w skale, wprowadza sie do odwierconego otworu wode i u- trzymuje sie w nim zwiekszone cisnienie wody w io sposób statyczny lub dynamiczny. Nasycanie woda prowadzi sie do momentu calkowitego wypelnienia porów w sciankach otworu. Po osiagnieciu stanu nasycenia ilosc dostarczanej wody jest zwiekszana w sposób skokowy. Sciana nie jest w stanie wchlo- 15 nac tak duzej ilosci wody w krótkim czasie, co w konsekwencji prowadzi do powstawania naprezen w odwierconym otworze.Z uwagi na bardzo male naprezenia uzyskiwane tym sposobem mozliwosc kruszenia ogranicza sie do 20 materialów o nieduzej twardosci, takich jak wegiel.Celem wynalazku jest opracowanie sposobu hy¬ draulicznego rozbijania materialów o zwiezlej struk¬ turze, takich jak skaly, który pozwolilby rozbijac skaly przez jej rozlupywanie na czesci bez jej kru- 25 szenia na drobne kawalki.Cel wynalazku zostal osiagniety dzieki temu, ze sposób hydraulicznego rozbijania materialów o zwiezlej strukturze, takich jak skaly, za pomoca strumienia cieczy polega na tym, ze do uprzednio 30 odwierconego otworu tloczy sie wydluzony slup 117 1353 wzglednie niescisliwej cieczy, korzystnie wody, o predkosci udarowej wystarczajacej do rozlupania powierzchni otworu, przy ozym ksztalt slupa cieczy jest staly do momentu jego zderzenia sie z po¬ wierzchnia otworu.Dla wywolania pekniec w skale stosuje sie slup cieczy o predkosci 100 "do 300 m/sek i o srednicy jego przekroju poprzecznego stanowiacej 70 do 100% srednicy otworu.Cel wynalazku zostal osiagniety równiez przez to, ze urzadzenie hydraulicznego rozbijania materialów o zv$iezlej~st£ukturze, takich jak skaly, za pomoca strumienia ^fe&y jest zaopatrzone w wiertnice z zebdzia wiertnicza i w zespól do tloczenia i wyrzu- C£*W» z^cjpowiednia predkoscia udarowa slupa cie- czyTKkoBKy^JWgfwfó^, osadzone na wspólnym wózku, przy czym"zespór3o: tloczenia slupa cieczy zawiera komore dla cieczy oraz rure umieszczona jednym koncem w tej komorze i do umieszczenia drugim jej koncem w odwierconym otworze* szeregowo z zer¬ dzia wiertnicza.Rura zespolu do tloczenia cieczy ma czesc wylo¬ towa zaopatrzona w elementy odchylajace slup cie¬ czy w kierunku scianki otworu, stanowiace' z nia integralna calosc. Rura ma równiez szczeline do usuwania powietrza z przestrzeni pomiedzy slupem cieczy a dnem otworu.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniomy w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urzadzenie wedlug wynalazku w prze¬ kroju podluznym, fig. 2 — czesc urzadzenia z fig. 1 w przekroju podluznym w powiekszeniu, fig. 3 — urzadzenie w innym przykladzie wykonania, w prze¬ kroju podluznym, fig. 4 urzadzenie w jeszcze innym przykladzie wykonania, fig. 5 — urzadzenie prze- . znaczone do ukierunkowanego kruszenia skal, fig. 6 — ruchomy rig przenoszacy urzadzenie w widoku z boku, fig. 7 — rig z fig. 6 w widoku od tylu, fig. 8 — slup cieczy umieszczony w pojemniku.Armatka 10 (fig. 1 i 2) umozliwia wyrzucanie cie¬ czy w formie wydluzonego slupa do uprzednio Od¬ wierconego otworu 12 o cylindrycznym przekroju poprzecznym. Otwór 12 odwierca sie stosujac kon¬ wencjonalna technike wiertnicza.W poistaci wykonania urzadzenia (fig. 1 i 2) tlo¬ czona ciecza jest woda, jakkolwiek inne rodzaje cieczy moga byc równiez stosowane. Armatka 10 ma rure 13 umieszczona centralnie wzgledem otworu 12 w ten sposób, ze jej wlot znajduje sie tuz przy wy¬ locie otworu 12. Wewnatrz glowicy 14 jest usytuo¬ wany kanal 15. Zawór 151 jednokierunkowy w kanale 15 zapobiega wyplywowi cieczy z rury 13. Gaz na¬ pedowy, którym moze byc powietrze znajdujace sie pod zwiekszonym cisnieniem, wykorzystywany jest do przyspieszenia slupa cieczy 11. Mozliwe jest rów¬ niez uzywanie do tego celu innych gazów znajdu¬ jacych sie pod zwiekszonym cisnieniem.Plytka 21 (fig. 1 i 2) jest wstawiona miedzy gaz napedowy i slup cieczy 11. Uniemozliwia ona pow¬ stanie tzw. palców. Zjawisko to moze miec miejsce przy oddzialywaniu gazu znajdujacego sie pod zwiekszonym cisnieniem na powierzchnie wody.Dzieki temu mozliwe jest utrzymanie niezmiennego ksztaltu slupa cieczy 11 do momentu jego zderzenia sie z powierzchnia kruszonego materialu. \ 135 4 Plytka 21 moze byc wstawiona do rury 13 przez wykrecenie glowicy 14. Ciecz jest wówczas wpusz¬ czana przez kanal 15, a otwór w plytce 21 jest usy¬ tuowany koncentrycznie wzgledem kanalu 15. 5 Mozliwa jest równiez konstrukcja plytki bez ja¬ kiegokolwiek kanalu. W takim przypadku ciecz moz¬ na wpuszczac przez kanal nie uwidoczniony, usytuo¬ wany radialnie wzgledem rury 13.W pewnych przypadkach plytke 21 mozna calko- 10 wicie wyeliminowac. Ograniczenie zasiegu palców jest mozliwe, jezeli slup cieczy ma dostateczna dlu¬ gosc, a doprowadzanie powietrza. pod zwiekszonym cisnieniem jest kontrolowane za pomoca suwaka 17.Umozliwia to przyspieszenie slupa cieczy bez uzycia 15 plytki 21.Przesuwanie suwaka 17 realizuje sie przez dostar¬ czenie powietrza do któregos z obu kanalów 18, 19.Przesuniecie suwaka 17 (fig. 2) wywoluje wzrost cisnienia gazu w komorze 16, który posrednio, po- 20 przez plytke 21, ocldzialywuje na tylna powierzch¬ nie slupa cieczy 11. Dzieki temu slup cieczy 11 ulega przyspieszeniu.Z uwagi na rozprezanie sie gazu w komorze 16, przyspieszenie slupa cieczy 11 w rurze 13 ma cha- 25 rakter ciagly .Po opuszczeniu rury 13 slup cieczy 11 wpada do otworu. 12. Powietrze w rurze 13 znajdu¬ jace sie przed slupem cieczy 11 usuwa sie szczelina tworzona przez rure 13 i skale.Przy uderzaniu o dno otworu 12 w slupie cieczy 11 30 generuje sie chwilowo bardzo wysokie cisnienie.W idealnych warunkach przeplywu cisnienie ude¬ rzeniowe cieczy okresla sie wzorem: P = q CV gdzie: q — gestosc cieczy, C — predkosc dzwieku w cieczy, V — predkosc cieczy w momencie uderzania jej 35 o dno otworu. Uderzajaca ciecz wywiera nacisk za¬ równo na dno otworu 12 jak i na jego scianki.Jezeli cisnienie cieczy przekracza maksymalna wytrzymalosc materialu na rozciaganie, na po¬ wierzchniach tych zaczynaja pojawiac sie pekniecia. 40 .Przy ciaglym utrzymywaniu stanu podwyzszonego cisnienia cieczy strefa spekan w otworze 12 obej¬ muje coraz to nowe partie materialu, przy czym równoczesnie zachodzi proces wypelniania powsta- MB lych pekniec naplywajaca ciecza. Konsekwencja 45 tego procesu jest to, ze energia kinetyczna i ped slupa cieczy 11 sukcesywnie zmniejszaja sie, jed¬ nakze w miare zwiekszania sie powierzchni spekan coraz to mniejsze cisnienie wystarcza do ciaglego „rt powiekszania, zasiegu strefy spekanej. 50 Calkowite skruszenie materialu zachodzi wówczas, gdy zasieg co najmniej trzech pekniec osiagnie po¬ wierzchnie swobodna materialu.Dla calkowitego skruszenia materialu wymagane 55 jest dostatecznie wysokie cisnienie w otworze, to znaczy slup cieczy musi posiadac pewna minimalna predkosc uderzeniowa ponizej której kruszenie nie zachodzi, oraz niezbedne jest zapewnienie wystar¬ czajacej ilosci cieczy po to, azeby dosyc duzej licz- 60 bie spekan umozliwic osiagniecie powierzchni swo¬ bodnej kruszonego materialu.Poniewaz najczesciej srednica slupa cieczy 11 jest mniej wiecej taka sama jak srednica otworu 12, dla spelnienia tego warunku dlugosc slupa cieczy 11 65 musi przekraczac pewna ustalona wartosc uzalez- /-5 niona od glebokosci otworu 12, grubosci pokladu oraz odleglosci ^miedzy poszczególnymi'otworami.Energia kinetyczna slupa ciecizy 11 jest okreslona nastepujacym wzorem: E = c/2.A.L.V2 gdzie: q — gestosc slupa cieczy, A — powierzchnia przekroju poprzecznego slupa cieczy, L — dlugosc slupa cie¬ czy, V — szybkosc slupa ciecizy.•¦Ze wzoru wynika, ze calkowite skruszenie mate¬ rialu mozliwe jest jedynie przy pewnych minimal¬ nych .wartosciach predkosci i energii kinetycznej slupa cieczy, ponizej których proces kruszenia nie zachodzi. Drugi warunek calkowitego skruszenia materialu okresla minimalna wartosc pedu slupa, to znaczy iloczyn masy i jej predkosci, ponizej któ¬ rej proces ten nie zachodzi.W praktyce na wartosc cisnienia i energii cieczy w otworze ma wplyw jeszcze kilka innych czyn¬ ników. Cisnienie z reguly obnizane jest na skutek istnienia w materiale systemu naturalnych szczelin, poprzez które nastepuje ucieezka ciecizy. Przecieki te musza byc kompensowane dodatkowymi ilosciami cieczy a wiec i zwiekszona ilosc energii musi byc dostarczona dla calkowitego skruszenia materialu.Równiez przy kruszeniu materialu o zbitej struk¬ turze ilosc dostarczanej energii i cisnienie cieczy musiza ulec znacznemu zwiekszeniu.Pr77j pracach w kamianiolomie stosowane cisnie¬ nie i ilosc dostarczanej energii sa wyzsze niz w przypadku prac prowadzonych w pokladzie wegla.Przy wykorzystywaniu wody do kruszenia mate¬ rialów twardych zakres stosowanych predkosci wa¬ ha sie od 100 m/s do 300. m/s a wartosci energii kinetycznej z reguly sa zawarte w przedziale 500— 2000 dzuli.Dla zapewnienia odpowiedniej ilosci cieczy dlu¬ gosc powinna byc rzedu 0,2^-2,0 m, przy czym opty¬ malna dlugosc zalezy od szeregu czynników takich jak glebokosc otworu, jego srednica czy grubosc pokladu.Stosowanie wynalazku w praktyce przynosi naj¬ wieksze efekty wtedy, gdy proces pekania materialu zostaje zapoczatkowany na dnie otworu a z biegiem czasu zwieksza swój zasieg tak, aby kruszenie obej¬ mowalo maksymalna objetosc materialu. Napotyka sie tu jednak dwie podstawowe trudnosci.Jezeli wytrzymalosc na rozciaganie jest w calej objetosci skaly. jednakowa, a odwiercony otwór nie posiada ostro zarysowanych konturów dna, to pro¬ ces pekania ma charakter przypadkowy w calej strefie kulistej podlegajacej dzialaniu cisnienia. Naj¬ wiekszy zasieg beda posiadaly spekania powstajace w najblizszym sasiedztwie ujscia otworu, poniewaz przy mniejszej grubosci warstwy materialu jego trwale odksztalcanie mozna osiagnac przy uzyciu mniejszej sily.Trudnosc te mozna przezwyciezyc przez odwierca- nie otworu w ten sposób, azeby przejscie miedzy dnem P scianka otworu bylo bardzo wyrazne.Na skutek lokalnej koncentracji naprezen, peknie¬ cia inicjowane bylyby na granicy dna i scianki a stad rozprzestrzenialyby sie dalej pod wplywem podwyzszonego cisnienia utrzymywanego w otworze.Proces pekanina mialby przebieg podobny do wy¬ zej opisanego tylko w takim przypadku, g^y mate¬ rial ma strukture jednorodna i nie wykazuje róznic 7135 6 w wytrzymalosci na rozerwanie. W praktyce taki przypadek jest rzadko spotykany, zwlaszcza przy kruszeniu skal, gdzie wystepowanie starszych, na¬ turalnie powstalych spekan zaburzaloby w sposób 5 istotny przebieg procesu pekania.Dla unikniecia tych trudnosci stosuj e^ sie urzadze- t nie, którego rure 20 wstawia sie do otworu 12 na glebokosc równa co najmniej polowie glebokosci otworu 12 (fig. 3). Przy takim rozwiazaniu najszyb- - io ciej rozprzestrzenia sie strefa spekan w poblizu dna otworu, poniewaz ciecz musi zawrócic i przezwy¬ ciezyc opór przeplywu zanim osiagnie spekania ist¬ niejace na zewnatrz wylotowej czesci rury.Rure 20, uformowana najczesciej z gietkiego ma- 15 terialu, wstawia sie do otworu 12. Slup cieczy 11 jest przyspieszany w kierunku dna otworu za po¬ moca gazu napedowego w komorze 16. Powietrze z objetosci ograniczonej slupem cieczy 111 spodem otworu 12 usuwa sie przez szczeline 22. 20 Odpowietrzanie moze byc równiez wykonane wzdluz zewnetrznej czesci rury 20 w obszarze ogra¬ niczonym rura 20 i scianka otworu 12. Rura 20, któ¬ rej zewnetrzna srednica jest mniejsza niz srednica otworu 12, posiada co najmniej na swym przednim 25 koncu zewnetrzne kolnierze centrujace.Odpowietrzanie moze odbywac sie przez jeden lub kilka otworów ulsytuowanych wzdluz zewnetrznej czesci rury 20. Mozliwe jest równiez usuwanie po¬ wietrza wylacznie przez jeden lub kilka otworów 30 w rurze 20.Jeszcze inna mozliwosc odpowietrzania polega na wykorzystaniu urzadzenia do zasysania powietrza, które usytuowane jest wokól rury 20 bezposrednio na wprost wylotu otworu 12. Osiowe polozenie rury 35 20 w otworze '12 moze ulegac zmianom. Zwlaszcza czesc wylotowa rury 20 moze znajdowac sie bezpo¬ srednio na wprost wylotu otworu odwierconego' w w kruszonym materiale. Rure 13 armatki 10 wstawia sie do otworu 12 na glebokosc uzalezniona od gle- 40 bokosci otworu 12.W innym przykladzie wykonania {fig. 4) urzadze¬ nie umozliwia kruszenie ukierunkowane. Ukierun¬ kowane kruszenie moze byc zastosowane przy pro¬ wadzeniu prac w pokladzie wegla, kiedy kruszenie 45 odbywa sie w kierunku swobodnej powierzchni 26.Rura 13 jest czesciowo scieta na swym przednim koncu tworzac otwór wylotowy 23 skierowany w kierunku scianki otworu.Scianka boczna 13 polozona naprzeciwko otworu 50 wylotowego 23 spelnia cole elementu odchylajace¬ go 24.Jezeli rura wprowadzona jest do otworu, to domi¬ nujacym kierunkiem, na którym dochodzr do pow¬ stawania spekan, jest "kierunek wskazywany przez 55 otwór wylotowy 23. Otwór wylotowy 23 kieruje sie w strone powierzchni swobodnej osiagajac w ten sposób bardziej efektywne wykorzystanie energii slu¬ pa cieczy.W alternatywnym przykladzie wykonania urza- 60 dzenia umozliwiajacego ukierunkowane kruszenie materialu element odchylajacy 25 stanowi oddzielna czesc, która wsuwa sie na dno otworu. Poprzez wy¬ eliminowanie elementu odchylajacego 24 strefa spe¬ kan obejmuje partie materialu ponizej otworu 23 65 i partie boczne. Dzieki usytuowaniu kilku otworów117 7 wokól obrzeza rury 13 proces kruszenia materialu odbywa sie na optymalnej ilosci kierunków.Przy stosowaniu cieczy o wzglednie malej lepkosci trudno jest czasem zapewnic warunki; w których uformowany slup cieczy nie zapewnia swego ksztaltu przy przechodzeniu przez rure 13. Dotyczy to zwlasz¬ cza przypadku, gdy glebokosc otworu jest duza-w porównaniu z jego srednica.W przykladzie wykonania urzadzenia, które eli¬ minuje te trudnosc (fig. 8) ciecz jest zamknieta w pojemniku 30 wykonanym z materialu, który latwo rozrywa sie pod wplywem cisnienia wywolanego u- derzeniem slupa cieczy o dno otworu. Typowym ma¬ terialem uzywanym do tego celu jest tektura lub tworzywo sztuczne.W innym przykladzie wykonania urzadzenia trud¬ nosc te eliminuje sie poprzez wprowadzenie tylnej plytki ograniczajacej (fig. 1 i fig. 2). Z drugiej strony slupa cieczy umieszcza sie plytke przednia. Zadaniem plytki przedniej jest nie dopuscic do zmiany ksztaltu przedniej powierzchni slupa- cieczy. Dzieki takiemu rozwiazaniu zachowuje sie wymagana sile uderzenia slupa cieczy o dno otwToru.Rig utrzymujacy urzadzenie z fig. 3 (fig. 6 i 7) po¬ siada podwozie 61 zaopatrzone w gasienice 60 oraz skladany wysiegnik 62, który mozna obracac, pod¬ nosic lub obnizac wzgledem podwozia 61. Skladany wysiegnik 62 unosi swym wolnym koncem pret za¬ silajacy 33. Mechaniczna wiertnica 64 pracuje ru¬ chem posuwisto-zwrotnym skierowanym wzdluz pre¬ ta zasilajacego 63.Otwór 12 odwierca sie metoda udarowa, w której zerdz wiertnicza 65 po wykonaniu uderzenia obraca sie o pewien kat.Na podwoziu 61 zamontowana jest równiez ar¬ matka 10.Rura 20 ulozona jest wzdluz wysiegnika 62 i jest z nim polaczona dla zamortyzowania sily bezwlad¬ nosci i powstajacej przy przesuwaniu sie slupa cie¬ czy przez rure 20. Przedni koniec rury 20 polaczony jest z pretem zasilajacym 62. Rure 20 umocowuje sie do preta zasilajacego 63 tak, ze polaczenie tych ele¬ mentów wypada w miejscu odleglym od powierzchni ziemi o odcinek równy odcinkowi rury 20 wsunie¬ temu do otworu.Pret zasilajacy 63 naciska na powierzchnie skaly, przy czym sila nacisku przewyzsza sile reakcji, która oddzialywuje na rure 20 podczas przesuwania sie w niej slupa cieczy. Wystep na precie zasilajacym 63 umocowany jest na koncu tloczyska cylindra hydra¬ ulicznego. ...Urzadzenie pracuje w nastepujacy sposób. W ma¬ teriale odwierca sie otwór za pomoca wiertnicy 64.Do odwierconego otworu wprowadza sie rure 20 za pomoca urzadzenia regulujacego skladajacego sie z wysiegnika 62, preta zasilajacego 63 i-wspólpracuja cych cylindrów hydraulicznych. Slup cieczy przyspie¬ szany jest za pomoca armatki 10 do predkosci za¬ pewniajacej wywolanie pekniec w, skale, a nastepnie kierowany jest do uprzednio odwierconego otworu.Urzadzenie (fig. 6 i 7) moze byc wykorzystywane w przypadkach, gdy wymagane jest kruszenie ukie¬ runkowane. Ten typ kruszenia pokazany jest na fig. 4 i 5.Element odchylajacy 25 (fig. 5) moze byc przymo- 135 ; 8 cowany do preta zasilajacego 63, co pozwala na rów¬ noczesne umieszczenie elementu 25 i rury 20 w od¬ wierconym otworze.Wykonywanie kruszenia ukierunkowanego umozli- 5 wia znaczne obnizenie cisnienia w komorze zawiera¬ jacej gaz (fig. 4 i 5). W jednym z badan testowych urzadzenie z fig. 1 i 5 wyposazone bylo w rure o dlu¬ gosci 1200 mm. Rure 13 skierowano ku górze pod katem 45° do plaszczyzny poziomej. Glebokosc otwcf- 10 ru wynosila 160 mm, a jego srednica 41 mm. Stosu¬ nek srednicy rury 13 do srednicy otworu 12 wynosil 0,78. Kruszenie wykonywano w przykladzie o grubo¬ sci 250 mm za pomoca slupa wody o dlugosci 500 mm, przy czym cisnienie gazu w komorze wynosilo 15 10 MN/m2.Przedstawiony opis warunków, jakie musza byc spelnione dla uzyskania dokladnego skruszenia ma¬ terialu, nie uwzglednia efektu wywolanego przez kompresje powietrza znajdujacego sie pomiedzy slu- 20 pem /cieczy i dnem otworu. Pomiary cisnienia w otworach symulujacych naturalne warunki wska¬ zuja na to, ze kompresja ta wplywa korzystnie na proces kruszenia, a jej wplyw jest szczególnie istot¬ ny w fazie tworzenia sie systemu spekan. Wplyw 25 efektu kompresji maleje wraz ze zmniejszaniem sie stosunku powierzchni przekroju slupa cieczy do po¬ wierzchni przekroju otworu.• Dokladne kruszenie materialu osiaga sie przy sred¬ nicy slupa cieczy stanowiacej 70-^100% swobodnej 30 srednicy otworu. Przez swobodna srednice otworu rozumie sie tu srednice otworu lub wewnetrzna srednice rury, wsuwanej do otworu. Srednica slupa cieczy powinna w zasadzie stanowic co najmniej 90% srednicy swobodnej, a najkorzystniej powinna 35 byc równa srednicy swobodnej.Urzadzenie i sposób wedlug wynalazku ma zasto¬ sowanie przy opóznionym kruszeniu interwalowym.Poprzez zmiane dlugosci rury miedzy armatka a ot¬ worem uzyskuje sie wymagany interwal opózniajacy. 40 Jesli grubosc pokladu wynosi od 200 mm do 400 mm, odpowiedni interwal mozna oszacowac na I-i-2 milisekundy. Przy predkosci slupa wody równej 200 m/s dlugosc rury powinna zmienic sie o 0,2-=- 0,4 m.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób hydraulicznego rozbijania materialów 50 o zwiezlej strukturze, takich jak skaly, za pomoca strumienia cieczy, znamienny tym, ze do uprzednio odwierconego otworu tloczy sie wydluzony slup wzglednie niescisliwej cieczy, korzystnie wody, o predkosci udarowej wystarczajacej do rozlupania 55 powierzchni otworu, przy czym ksztalt slupa cieczy jest sjtaly do momentu jego zderzenia sie z po¬ wierzchnia otworu. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze dla wywolania pekniec w skale stosuje sie slup cie- 60 czy o predkosci 100 do 300 m/sek. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie slup cieczy o srednicy przekroju poprzecz¬ nego stanowiacej 70 do 100% srednicy otworu. 4. Urzadzenie do hydraulicznego rozbijania ma- 65 terialów o zwiezlej strukturze, takich jak skaly, za117 135 pomoca strumienia cieczy, znamienne tym, ze jest zaopatrzone w wiertnice (64) z zerdzia wiertnicza (65) i w zespól (10) do tloczenia i wyrzucania z od¬ powiednia predkoscia udarowa, slupa cieczy (11), korzystnie wody, osadzone na wspólnym wózku (61), .przy czym zespól (10) zawiera komore (16) dla cieczy oraz rure (13, 20) umieszczona jednym koncem w tej komorze i do umieszczenia drugim koncem w od¬ wierconym otworze (12) szeregowo z zerdzia wiert¬ nicza (65). 5. Urzadzenie wedlug zastrz. 4, znamienne tym, 10 10 ze rura (13) ma czesc wylotowa do umieszczania w otworze (12) zaopatrzona w elementy (24, 25) odchy¬ lajace slup cieczy (11) w kierunku scianki tego otworu. 6. Urzadzenie wedlug zastrz. 5, znamienne tym, ze elementy odchylajace (24, 25) stanowia integralna czesc z rura (13). 7. Urzadzenie wedlug zastrz. 4, znamienne tym, ze rura (13, 20) ma szczeline (22) do usuwania po¬ wietrza z przestrzeni pomiedzy slupem cieczy (11) a dnem otworu (12).117 135 Fig. 6 vl/rsWirrsWs^MM*mi/*mj^m**i*»W/a^w^ Fig.7 LDA — Zaklad 2 — zam 674/82 — 105 egz, Cena 100 zl PL PL PL PL PL PL PL PL

Claims (1)

1.
PL1976192482A 1975-09-19 1976-09-18 Method of hydraulic disintegrating materials of coherent structure and apparatus thereforuktury i ustrojjstva dlja gidravlicheskojj razbivki materialov plotnoj struktury PL117135B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE7510559A SE395503B (sv) 1975-09-19 1975-09-19 Sett och anordning for brytning av ett fast material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PL117135B1 true PL117135B1 (en) 1981-07-31

Family

ID=20325611

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL1976192482A PL117135B1 (en) 1975-09-19 1976-09-18 Method of hydraulic disintegrating materials of coherent structure and apparatus thereforuktury i ustrojjstva dlja gidravlicheskojj razbivki materialov plotnoj struktury

Country Status (25)

Country Link
US (1) US4123108A (pl)
JP (1) JPS6015800B2 (pl)
AT (1) AT348465B (pl)
AU (1) AU516611B2 (pl)
BE (1) BE846166A (pl)
BR (1) BR7606186A (pl)
CA (1) CA1090378A (pl)
CH (1) CH613252A5 (pl)
CS (1) CS216697B2 (pl)
DD (1) DD126127A5 (pl)
DE (1) DE2641453C3 (pl)
ES (1) ES451547A1 (pl)
FI (1) FI762640A7 (pl)
FR (1) FR2326567A1 (pl)
GB (1) GB1526528A (pl)
HU (1) HU175873B (pl)
IN (1) IN145606B (pl)
IT (1) IT1073734B (pl)
MX (1) MX144163A (pl)
NL (1) NL7610365A (pl)
NO (1) NO142926C (pl)
PL (1) PL117135B1 (pl)
SE (1) SE395503B (pl)
SU (1) SU934915A3 (pl)
ZA (1) ZA765371B (pl)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE7607337L (sv) * 1976-06-28 1977-12-29 Atlas Copco Ab Sett och anordning for brytning av ett fast material
US4400034A (en) * 1981-02-09 1983-08-23 Mobil Oil Corporation Coal comminution and recovery process using gas drying
GB2119068B (en) * 1982-03-19 1985-12-11 Watson Engineering Consultants Water guns
US4458845A (en) * 1982-07-16 1984-07-10 Marcalus James A Pulping apparatus
JPS60129391A (ja) * 1983-12-15 1985-07-10 大成建設株式会社 海底岩盤の水圧破砕方法
HU204324B (en) * 1989-06-19 1991-12-30 Mecseki Szenbanyak Method and apparatus for hoeing and/or yielding rocks particularly coal beds and compacted materials by breaking of compressed air
US5098163A (en) * 1990-08-09 1992-03-24 Sunburst Recovery, Inc. Controlled fracture method and apparatus for breaking hard compact rock and concrete materials
US5308149A (en) * 1992-06-05 1994-05-03 Sunburst Excavation, Inc. Non-explosive drill hole pressurization method and apparatus for controlled fragmentation of hard compact rock and concrete
US6619571B1 (en) * 1995-06-30 2003-09-16 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien Method for emptying fixed-bed reactors
WO1997006402A2 (en) * 1995-08-04 1997-02-20 Bolinas Technologies, Inc. Controlled small-charge blasting by explosive
EP0843774B1 (en) * 1995-08-07 2003-11-05 RockTek Limited Method for controlled fragmentation of hard rock and concrete by the combination use of impact hammers and small charge blasting
US5611605A (en) * 1995-09-15 1997-03-18 Mccarthy; Donald E. Method apparatus and cartridge for non-explosive rock fragmentation
US6102484A (en) * 1996-07-30 2000-08-15 Applied Geodynamics, Inc. Controlled foam injection method and means for fragmentation of hard compact rock and concrete
US6339992B1 (en) 1999-03-11 2002-01-22 Rocktek Limited Small charge blasting apparatus including device for sealing pressurized fluids in holes
US6375271B1 (en) 1999-04-30 2002-04-23 Young, Iii Chapman Controlled foam injection method and means for fragmentation of hard compact rock and concrete
AP1656A (en) * 2002-06-28 2006-09-01 Jervent Mining & Ind Supplies Cc Rock breaking unit and apparatus
US20060006257A1 (en) * 2004-07-07 2006-01-12 Shin Narui Method and apparatus for fragmentizing surface layer of concrete

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE241966C (pl) *
DE252904C (pl) * 1911-09-08
DE404168C (de) * 1923-03-28 1924-10-20 Arnold Haarmann Dipl Ing Vorrichtung zur Lockerung und Hereingewinnung von Kohle
GB743998A (en) * 1953-01-28 1956-01-25 Mini Of Fuel And Power Improvements in or relating to coal mining
DE1017563B (de) * 1954-04-26 1957-10-17 Dipl Berging Albrecht Graefer Verfahren und Vorrichtung zum Stosstraenken im Bergbau mittels schnell aufeinanderfolgender mechanischer Stoesse
US2867426A (en) * 1955-07-18 1959-01-06 Austland Ltd Use of high pressure fluids in coal mines
US2840360A (en) * 1956-02-21 1958-06-24 Jerusel Jean Mining tool for injecting liquid, such as water, at high pressure
DE1257079B (de) * 1965-06-25 1967-12-28 Mansfeld Kombinat W Pieck Veb Traenkschlauch fuer die Stosstraenkung von Erzen oder Kohle
GB1194001A (en) * 1966-06-22 1970-06-10 Houilleres Bassin Du Nord Improvements in or relating to Hydraulic Apparatus for Working Materials such as Coal or Solid Ores
US3729137A (en) * 1971-04-12 1973-04-24 Caterpillar Tractor Co Mechanically actuated water cannon
US3704966A (en) * 1971-09-13 1972-12-05 Us Navy Method and apparatus for rock excavation
FR2188047A1 (pl) * 1972-06-14 1974-01-18 Physics Int Co
US3784103A (en) * 1972-08-01 1974-01-08 W Cooley Pulsed liquid jet device
CH590398A5 (pl) * 1974-04-25 1977-08-15 Cerac Inst Sa
DE2450819B2 (de) * 1974-10-25 1979-01-18 Kaiser Resources Ltd., Oakland, Calif. (V.St.A.) Verfahren zum hydraulischen Abbau von Kohle

Also Published As

Publication number Publication date
BE846166A (fr) 1976-12-31
DE2641453A1 (de) 1977-03-24
IN145606B (pl) 1978-11-18
FR2326567B1 (pl) 1982-10-29
DE2641453C3 (de) 1985-02-07
CH613252A5 (pl) 1979-09-14
SE395503B (sv) 1977-08-15
FI762640A7 (pl) 1977-03-20
CS216697B2 (en) 1982-11-26
CA1090378A (en) 1980-11-25
IT1073734B (it) 1985-04-17
DE2641453B2 (de) 1980-07-10
SU934915A3 (ru) 1982-06-07
NO142926C (no) 1980-11-12
US4123108A (en) 1978-10-31
ZA765371B (en) 1978-04-26
ATA691676A (de) 1978-07-15
BR7606186A (pt) 1977-06-14
ES451547A1 (es) 1977-12-01
DD126127A5 (pl) 1977-06-22
HU175873B (en) 1980-11-28
GB1526528A (en) 1978-09-27
AU516611B2 (en) 1981-06-11
NO763009L (no) 1977-03-22
JPS6015800B2 (ja) 1985-04-22
AU1786576A (en) 1978-03-23
MX144163A (es) 1981-09-08
NL7610365A (nl) 1977-03-22
JPS5263101A (en) 1977-05-25
AT348465B (de) 1979-02-26
FR2326567A1 (fr) 1977-04-29
NO142926B (no) 1980-08-04
SE7510559L (sv) 1977-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4195885A (en) Method and device for breaking a hard compact material
US4141592A (en) Method and device for breaking hard compact material
JP4551960B2 (ja) 掘削機
US4391339A (en) Cavitating liquid jet assisted drill bit and method for deep-hole drilling
PL168347B1 (pl) Sposób kruszenia materialów, zwlaszcza skalnych oraz urzadzenie do kruszenia materialów PL
CA1095093A (en) Method and device for breaking a hard compact material
US4123108A (en) Method and device for breaking a hard compact material
US3988037A (en) Method of breaking a hard compact material, means for carrying out the method and application of the method
WO2006019977B1 (en) Impact excavation system and method
KR20060054289A (ko) 압력 유체 작동식 충격 장치 수단 및 충격 장치에 의해응력 펄스를 공구에 발생시키는 방법
KR19990044672A (ko) 비폭발식 암석 파쇄 방법, 장치 및 카트리지
EP2956609B1 (en) A fluid pressure driven, high frequency percussion hammer for drilling in hard formations
US4088368A (en) Method for explosive breaking of hard compact material
EP2744966B1 (en) High frequency fluid driven drill hammer percussion drilling in hard formations
SU1148957A1 (ru) Буровое гидромониторное долото
RU2094737C1 (ru) Гидродинамическое кумулятивное устройство
RU2084297C1 (ru) Пневматическое устройство для перемещения по трубопроводу и/или разрушения отложений путем создания импульсных нагрузок на преграду
RU2276262C1 (ru) Устройство для образования направленных трещин в скважинах (варианты)
RU2117746C1 (ru) Устройство для эрозионного гидромониторного разрушения горной породы
SU1463921A1 (ru) Гидромониторна насадка
NO742371L (pl)
PL183338B1 (pl) Urządzenie do nacinania szczelin, zwłaszcza w otworach strzałowych
PL58621B1 (pl)
RU98104138A (ru) Способ управляемого дробления твердой скальной породы и бетона путем комбинированного использования ударных молотов и подрыва зарядов малой мощности