×
10.10.2015
216.013.81f7

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Способ предназначен для дробления и измельчения электрическими импульсными разрядами горных пород, в том числе содержащих ограночное сырье. Горную породу размещают в жидкости. Жидкость заполняет корпус (3) с электродами (4, 7). На высоковольтный электрод (4) подают импульс высокого напряжения. Горную породу разрушают путем электрического пробоя толщи кусков и классифицируют ее. В процессе разрушения вода циркулирует как непрерывный поток со скоростью 3-6 л/с в межэлектродном промежутке по каналу. Канал образован между высоковольтным электродом и изолятором (6). Энергию разряда выбирают из соотношения , где W - энергия разряда, Дж, ρ - плотность материала, кг/м, l - межэлектродное расстояние, м, σ - предел прочности разрушаемого материала, н/м. 2 табл., 2 ил.
Основные результаты: Способ разрушения горных пород, включающий размещение горной породы в жидкости, заполняющей корпус с электродами, на высоковольтный электрод подают импульс высокого напряжения и осуществляют разрушение горной породы путем электрического пробоя толщи кусков горной породы и ее классификацию, отличающийся тем, что в процессе разрушения осуществляют циркуляцию воды со скоростью 3-6 л/с, подающейся в межэлектродный промежуток по каналу, образованному между высоковольтным электродом и изолятором, образуя непрерывный поток воды, а энергию разряда выбирают из соотношения: , где W - энергия разряда, Дж, ρ - плотность материала, кг/м, l - межэлектродное расстояние, м, σ - предел прочности разрушаемого материала, н/м.

Изобретение относится к дроблению и измельчению горных пород электрическими импульсными разрядами, в том числе содержащих ограночное сырье.

Известен способ дробления горных пород и руд (Усов А.Ф., Семкин Б.В., Зиновьев Н.Т. Переходные процессы в установках электроимпульсной технологии. - Л.: Наука, 1987, с. 6-16), согласно которому импульс напряжения подается на электроды, между которыми в жидкости находится разрушаемый материал. Разрушение достигается путем электроимпульсного пробоя материала.

Недостатком указанного процесса являются высокие энергозатраты на разрушение.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ, реализуемый в устройстве для дробления материалов электрическими разрядами по SU 1761279, 1992 г. Разрушение материала включает размещение материала в корпусе с водой между электродами, на которые подаются импульсы высокого напряжения, электрический пробой толщи материала и классификацию разрушаемого материала.

Недостатком этого изобретения является то, что не учитывается возможность увеличения электропроводности воды за счет солей, содержащихся в некоторых горных породах, что приводит к существенному снижению вероятности пробоя материала и, соответственно, эффективности его разрушения.

Задача - уменьшение энергозатрат при разрушении горных пород.

В способе разрушения горных пород, включающем размещение горной породы в жидкости, заполняющей корпус с электродами, на высоковольтный электрод подают импульсы высокого напряжения и осуществляют разрушение кусков горной породы путем электрического пробоя толщи кусков горной породы и ее классификацию, в процессе разрушения подают воду со скоростью 3-6 л/с в межэлектродный промежуток по каналу, образованному между высоковольтным электродом и изолятором, образуя непрерывный поток воды, а энергию разряда выбирают из соотношения

W - энергия разряда, Дж,

ρ - плотность материала, кг/м3,

l - межэлектродное расстояние, м,

σ - предел прочности разрушаемого материала на растяжение, н/м2.

На фиг. 1 представлена схема установки для реализации способа. Устройство содержит повысительно-выпрямительное устройство 1, генератор импульсных напряжений 2, рабочую камеру 3, высоковольтный электрод 4 положительной полярности, установленный во втулке 5, вкрученный в изолятор 6, низковольтный отрицательной полярности электрод сферической формы 7 с отверстиями диаметром 20 мм, контейнер 8 для сбора разрушенного материала, систему подачи воды 9 через штуцер 10 в межэлектродный промежуток, загрузочный бункер 11 с дозирующим устройством 12, штуцер 13 для перелива воды из рабочей камеры 3 в бак-отстойник для воды 14.

Экспериментальную проверку способа осуществляют в два этапа. На первом этапе осуществляют непрерывную подачу воды в межэлектродный промежуток в процессе разрушения горной породы электрическими импульсными разрядами. Предварительно готовят семь проб кимберлитовой руды по 30 кг каждая, состоящей из кусков крупностью 35-60 мм. Затем с помощью системы подачи воды 9 через штуцер 10 заполняют рабочую камеру 3 водой. Проведены серии экспериментов при постоянной энергии импульса W=565 Дж, рассчитанной по соотношению (1) и длине рабочего промежутка l=35 мм. В первой серии (№ опытов 1-3) дробление проб происходило в одной и той же воде, а во второй (№ опытов 4-7) - осуществляют подачу воды в межэлектродный промежуток между высоковольтным электродом 4 и изолятором 6. Результаты экспериментов представлены в табл.1.

Как видно из результатов, представленных в таблице, при разрушении проб (опыт 1) в технической воде вероятность пробоя кусков кимберлитовой руды по мере подачи электрических импульсов неуклонно снижалась (средняя вероятность 37%) и после 4000 импульсов пробой рабочего промежутка прекращался. При разрушении второй и третьей проб без добавления воды в рабочую камеру вероятность пробоя еще более снижалась (10% и 5%). Снижение вероятности пробоя кимберлитовой руды от опыта к опыту объясняется тем, что с ростом числа проб, измельченных в одной и той же воде, растет количество растворенных в ней веществ. Это ведет к увеличению удельной электропроводности жидкой фазы и росту потерь энергии на стадии формирования канала разряда, что значительно ухудшает процесс разрушения и даже полностью его останавливает. Из таблицы 1 видно, что при минимальном расходе воды 2 л/с (опыт 4) обеспечивается 70% вероятность пробоя твердой фазы. Практически 100% вероятность пробоя кусков кимберлита достигается при расходе воды 6 л/с (опыт №6).

При непрерывном поступлении свежей воды в рабочую камеру снижается концентрация примесей в воде и следовательно, восстанавливаются ее электроизоляционные свойства. Кроме того, струя свежей воды, вытекающая из канала, образованного между высоковольтным электродом и изолятором, имеет турбулентный характер и поэтому сопровождается образованием пузырьков газа в межэлектродном промежутке, обеспечивая высокую вероятность пробоя межэлектродного промежутка (твердого тела) и соответственно эффективное разрушение.

На втором этапе оценивают энергозатраты на разрушение кусков кимберлита в потоке воды (3-6) л/с электрическими импульсными разрядами с энергией, выбранной из соотношения (1). Результаты расчета представлены в табл. 2

На фиг. 2 представлена зависимость энергоемкости разрушения кусков кимберлита в потоке воды электрическими импульсными разрядами от соотношения (1), из которой видно, что при использовании разрядов с энергией (395-637) Дж, выбранной из этого соотношения, величина удельной энергоемкости стабильна и не превышает 24,33 кВт·час/т. В том случае, если величина энергии разряда выбрана с нарушением этого условия, - удельная энергоемкость растет.

При разрушении кусков кимберлита по прототипу энергоемкость составляет 32,50 кВт·час/т, т.е. выше на 25,2%, чем по заявляемому способу.

Способ разрушения горных пород, включающий размещение горной породы в жидкости, заполняющей корпус с электродами, на высоковольтный электрод подают импульс высокого напряжения и осуществляют разрушение горной породы путем электрического пробоя толщи кусков горной породы и ее классификацию, отличающийся тем, что в процессе разрушения осуществляют циркуляцию воды со скоростью 3-6 л/с, подающейся в межэлектродный промежуток по каналу, образованному между высоковольтным электродом и изолятором, образуя непрерывный поток воды, а энергию разряда выбирают из соотношения: , где W - энергия разряда, Дж, ρ - плотность материала, кг/м, l - межэлектродное расстояние, м, σ - предел прочности разрушаемого материала, н/м.
СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД
СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД
СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 31-40 of 144 items.
27.06.2014
№216.012.d8f8

Способ оценки прогрессирования атерогенности при ишемической болезни сердца

Изобретение относится к области медицины и предназначено для оценки прогрессирования атерогенности при ишемической болезни сердца. Перед исследованием проводят трехкратное замораживание и оттаивание сыворотки по 20 и 10 минут соответственно, дезинтеграцию, перемешивание смеси при частоте 120...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521322
Дата охранного документа: 27.06.2014
20.07.2014
№216.012.ddef

Способ получения нитрида циркония

Изобретение относится к области получения порошков тугоплавких соединений, которые могут быть использованы для получения высокотвердой керамики и защитных износостойких покрытий. Способ получения нитрида циркония заключается в проведении самораспространяющегося высокотемпературного синтеза...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522601
Дата охранного документа: 20.07.2014
20.07.2014
№216.012.ddf0

Способ умягчения воды

Изобретение относится к водоподготовке и может быть использовано как в домашних, так и в производственных условиях для умягчения воды, содержащей большое количество солей жесткости, а также для осветления и очистки оборотных и сточных вод сельского хозяйства, пищевой и химической...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522602
Дата охранного документа: 20.07.2014
20.07.2014
№216.012.de12

Свч плазменный конвертор

Изобретение относится к технике переработки углеводородного сырья, в частности природного газа, и может быть использовано при получении углеродных нанотрубок и водорода. СВЧ плазменный конвертор содержит проточный реактор 1 из радиопрозрачного термостойкого материала, заполненный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522636
Дата охранного документа: 20.07.2014
20.07.2014
№216.012.df77

Линейный индукционный ускоритель с двумя разнополярными импульсами

Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано для генерации электронных и ионных пучков наносекундной длительности с высокой частотой следования импульсов. Линейный индукционный ускоритель содержит индукционную систему (1) в виде набора ферромагнитных сердечников,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522993
Дата охранного документа: 20.07.2014
20.07.2014
№216.012.e14e

Способ изготовления полимерной ионообменной мембраны радиационно-химическим методом

Изобретение относится к способу изготовления полимерной ионообменной мембраны, которую применяют для разделения вещества с помощью электрохимических процессов, таких как электродиализ, электролиз, для получения электричества в гальванических батареях, в частности, для топливного элемента....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002523464
Дата охранного документа: 20.07.2014
20.07.2014
№216.012.e1e1

Способ измерения флюенса быстрых нейтронов полупроводниковым монокристаллическим детектором

РЕФЕРАТ (57) Изобретение относится к области радиационных технологий, а также к эксплуатации ядерных установок и ускорителей. Способ включает калибровку детектора, измерение электрофизических параметров детектора до и после облучения, облучение детектора быстрыми нейтронами, при этом детектор...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002523611
Дата охранного документа: 20.07.2014
27.07.2014
№216.012.e39f

Способ получения композиционного керамического материала

Изобретение относится к технологии получения композиционного керамического материала технического назначения состава TiN/AlO, который является перспективным для получения жаропрочных и износостойких материалов, а также покрытий для режущих и обрабатывающих инструментов. Изобретение направлено...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524061
Дата охранного документа: 27.07.2014
10.08.2014
№216.012.e720

Способ получения фенилэтинил производных ароматических соединений

Изобретение относится к способу получения фенилэтинил производных ароматических соединений. Способ характеризуется тем, что включает нагрев смеси компонентов 0,01 моль фенилацетилена, 0,01 моль иодбензола (арилиодида), 0,0006 г нанопорошка меди и 0,002 г CuI при температуре 110-120°C в течение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524961
Дата охранного документа: 10.08.2014
10.08.2014
№216.012.e86d

Устройство управления и обеспечения живучести двигателя двойного питания

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в регулируемом трехфазном электроприводе, выполненном на основе надсинхронного вентильного каскада, асинхронного вентильного каскада или двигателя двойного питания. Технический результат: обеспечение живучести...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525294
Дата охранного документа: 10.08.2014
Showing 31-40 of 235 items.
27.07.2013
№216.012.5990

Способ получения порошка нитрида титана

Изобретение относится к технологии получения нитридов, в частности нитрида титана, который представляет собой твердый, тугоплавкий и химически инертный материал, который применяют в качестве покрытий для режущих и обрабатывающих инструментов, для шлифовки, при изготовлении жаропрочных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488549
Дата охранного документа: 27.07.2013
10.08.2013
№216.012.5c37

Способ получения гранулированной алюминиевой пудры

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению алюминиевой гранулированной пудры. Может использоваться в строительстве, химии, водородной энергетике, топливах. Алюминиевую пудру смешивают с органической добавкой в мешалке миксерного или роторного типа при скорости...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489228
Дата охранного документа: 10.08.2013
20.08.2013
№216.012.60f5

Устройство для подрезания блоков горных пород высоковольтными разрядами

Изобретение относится к горнодобывающей и строительной отрасли промышленности. Устройство для подрезания блоков горных пород высоковольтными разрядами имеет трубчатый канал для подачи промывочной жидкости в зазор между высоковольтным и заземленным электродами, выполненными в виде параллельных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490453
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.08.2013
№216.012.61a0

Способ определения осмия инверсионно-вольтамперометрическим методом в природном и техногенном сырье на графитовом электроде, модифицированном золотом

Изобретение направлено на определение ионов осмия (VIII) инверсионно-вольтамперометрическим (ИВ) методом в природном и техногенном сырье и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства для определения содержания в растворах различных концентраций ионов металлов. Способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490624
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.08.2013
№216.012.61a1

Способ определения рения кинетическим инверсионно-вольтамперометрическим методом в водных растворах природного и техногенного происхождения

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано в гидрогеологии, изысканиях в случае анализа вод различного происхождения. Способ определения рения кинетическим инверсионно-вольтамперометрическим методом в водных растворах природного и техногенного происхождения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490625
Дата охранного документа: 20.08.2013
27.08.2013
№216.012.652e

Способ определения платины в водных растворах методом инверсионной вольтамперометрии по пику селективного электроокисления ptpb

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способам определения содержания ионов металлов для определения в питьевых и природных водах методом инверсионной вольтамперометрии (ИВ). Способ определения платины в водных растворах методом инверсионной вольтамперометрии по пику...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491539
Дата охранного документа: 27.08.2013
27.08.2013
№216.012.6545

Способ контроля изоляции кабельного изделия

Изобретение относится к дефектоскопии изоляции кабельных изделий электроискровым методом неразрушающего контроля. К участку поверхности изоляции движущегося кабельного изделия при заземленных электропроводящих элементах посредством электрода непрерывно прикладывают высокое (до 40 кВ)...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491562
Дата охранного документа: 27.08.2013
27.08.2013
№216.012.6548

Способ определения стойкости изоляции эмалированных проводов к поверхностным разрядам

Изобретение относится к кабельной технике и может быть использовано в электромашиностроении, в производстве трансформаторов, в сфере производства и применения обмоточных проводов. Технический результат: улучшение контакта образца провода со средой за счет создания условий испытаний, подобным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491565
Дата охранного документа: 27.08.2013
10.09.2013
№216.012.6784

Способ очистки подземных вод от устойчивых форм железа

Изобретение относится к области водоснабжения и может быть использовано в системах водоподготовки для улучшения качества питьевой воды. Способ очистки подземных вод от устойчивых форм железа включает регулирование pH очищаемой воды с последующей фильтрацией и восстановлением pH до нормативных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492147
Дата охранного документа: 10.09.2013
20.09.2013
№216.012.6bf7

Способ изготовления контактов вакуумных дугогасительных камер

Изобретение относится к области электротехники, а именно к технологии изготовления контактов вакуумных дугогасительных камер. Порошковую смесь и заготовку из материала с высокой электропроводностью помещают в вакуумную камеру, где порошковую смесь наносят в виде покрытия на заготовку методом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493290
Дата охранного документа: 20.09.2013
+ добавить свой РИД