Система руйнування порід індуктивною плазмою

Реферат: Система руйнування порід індуктивною плазмою містить джерело живлення, підвищувальний трансформатор, два електроди. Для підвищення безпеки експлуатації, зменшення енергоємності руйнування до 20 разів у порівнянні з механічними і до 5 разів у порівнянні з електророзрядними системами руйнування, ємнісний розрядний елемент замінений на індуктивний та підключений до електродів, а підвищувальний трансформатор через фільтр гальванічно з'єднаний з автотрансформатором. UA 87685 U (54) СИСТЕМА РУЙНУВАННЯ ПОРІД ІНДУКТИВНОЮ ПЛАЗМОЮ UA 87685 U UA 87685 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Корисна модель належить до галузей нафтової та газової промисловості і будівельного й комунального машинобудування, а саме до фізичних способів руйнування гірських порід, що може бути використано для буріння свердловин, створення передвибійної зони руйнування та для руйнування об'єктів у межах та поза містом. В основу корисної моделі входить фізичне явище резонансу електронів плазми з електронами кристалічних структур твердих тіл. Відомий пристрій для підрізання блоків гірських порід високовольтними розрядами (Патент Росії № 2490453 С1, МПК Е21С37/18, опубл. 20.08.2013), включає трубчатий канал для подання промивної рідини в зазор між високовольтним і заземленим електродами, виконаними у вигляді паралельних пластин, розділених ізолятором. Високовольтний і заземлений електроди розміщені горизонтально і згори до одного з кінців верхнього електрода прикріплена труба повороту і переміщення пристрою, а в проміжку між електродами розміщена над вибійна діелектрична трубка, виконана з промивними вікнами. Пристрій дозволяє вести підрізання блоків гірських порід з вузької вертикальної щілини з утворенням протяжної підрізної щілини. Недоліками цього пристрою є габаритні розміри, зумовлені наявністю труб, можливість проводити руйнування з вузьких вертикальних щілин (не більше 100 мм) та додаткові матеріальні витрати на промивну рідину. Відомий пристрій свердловинного лазера (Патент США № 8464794, МПК Е21В4, опубл. 13.09.2012), включає пристрій буріння та проведення заключного етапу формування свердловини. Конструкція включає в себе бурові колони, кожух, по якому подається промивна рідина, насос, генератор та лазер. Недоліком цього пристрою є додаткові матеріальні витрати на промивну рідину, та підведення її за допомогою гідравлічної системи, мала глибина дії лазера на поверхню твердого тіла. Відомий пристрій електророзрядного пістолета (Патент Росії № 920006414, МПК Е21С37/18, опубл. 27.02.1995), що призначений для обробки та руйнування гірських порід. Пістолет складається з направляючого циліндра з рукоятками управління, в якому розміщений з можливістю поступального руху закритий балон. Всередині балона встановлений з можливістю вільного ковзання поршень з розрядником, з'єднаний з джерелом електричного живлення електродом в колі тиристорної схеми живлення. Недоліком розглянутого способу є наявність тиристорних елементів, що потребують чітких налаштувань та рухомі елементи, що спричиняють втрати на тертя. За найближчий аналог прийнято електродну систему для руйнування монолітних об'єктів (Патент України № 38983, МПК Е21С 37/18, опубл. 15.06.2003), що містить корпус із підвищувальним трансформатором із коаксіально розташованими стрижневим і трубчатим електродами та ізолятором, що розділяє електроди, вантаж, закріплений на корпусі, причому наконечник стрижневого електрода виконаний однакового діаметра з ізолятором. Система оснащена діелектричним електровибуховим патроном, виконаним у вигляді стакана, всередині якого співвісно з ним розміщена гільза, а простір між ними заповнений ініціюючою сумішшю. Недоліком розглянутої системи є потреба в попередньому пробуренні шпуру, що заповнюють водою для електрода, необхідність використання ініціюючої суміші та значна вага системи через використання вантажу. В основу корисної моделі поставлена задача є усунення вказаних недоліків та зниження енергоємності процесу руйнування твердих тіл. Вирішення поставленої задачі досягається за рахунок того, що автотрансформатор, що під'єднаний до електромережі 220 В змінного струму, живить високовольтний трансформатор, виводи якого гальванічно з'єднані із електродами, причому перед одним з електродів послідовно встановлено змінну індуктивність, креслення (Фіг. 1). Для захисту від хвильових сплесків мережі, до вводів високовольтного трансформатора паралельно під'єднано фільтр. Між електродами формується потік індуктивної плазми, яка руйнує породу з однієї або двох вільних поверхонь, в залежності від потреб, що усуває потребу у попередньому пробуренні додаткових шпурів із заповненням їх водою. При утворенні між електродами потоку індуктивної плазми немає потреби в ініціюючій суміші, що зменшує матеріальні витрати. Система не потребує додаткового вантажу, так як руйнування породи відбувається за рахунок активізації внутрішніх джерел енергії породних масивів. 1 UA 87685 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 Система руйнування порід індуктивною плазмою, що містить джерело живлення, підвищувальний трансформатор, два електроди, яка відрізняється тим, що для підвищення безпеки експлуатації, зменшення енергоємності руйнування до 20 разів у порівнянні з механічними і до 5 разів у порівнянні з електророзрядними системами руйнування, ємнісний розрядний елемент замінений на індуктивний та підключений до електродів, а підвищувальний трансформатор через фільтр гальванічно з'єднаний з автотрансформатором. Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2