СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ ТЕРМОИНСТРУМЕНТОВ ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД

Авторы

  • Виталий Поветкин Казахский национальный университет имени аль-Фараби
  • Альфия Нурмуханова Казахский национальный университет имени аль-Фараби
  • Амина Букаева Каспийский университет технологий и инжиниринга имени Ш.Есенова
  • Жаннур Бегендикова Каспийский университет технологий и инжиниринга имени Ш.Есенова

DOI:

https://doi.org/10.52167/1609-1817-2021-117-2-13-20

Ключевые слова:

термоинструменты, горная порода, детонационное горение, топливные компоненты (бензин, керосин, воздух)

Аннотация

В статье рассматриваются основные параметры термодинамического рабочего устройства для разрушения горных пород за счет реализации нового способа сжигания топливной смеси в ударных волнах, инициируемых высокоскоростной факельной горелкой в газодинамических интенсификаторах горения. Разработано устройство для термического разрушения горных пород, которое относится к горной промышленности и может быть использовано для направленного воздействия на горные породы при их разрушении горячими газовыми струями в горнодобывающей, камнеобрабатывающей и строительной отраслях. Также установлена соосно соплу, с возрастанием внутреннего диаметра, цилиндрическая насадка, с двумя каскадами эжекционных отверстий - первый каскад которого выполнен на расстоянии от сопла Лаваля, равным расстоянию до полного расширения струи факела горелки, далее, разгонного участка насадка и новой, образованной горением несгоревшего горючего, струи горелки. Установлено, что площадь поперечного сечения внутреннего отверстия цилиндрической насадки выполнена с превышением площади критического сечения сопла Лаваля горелки в 2,5-3 раза, в котором из-за резкого расширения газового потока в насадке, происходит турбулизация, с образованием мощной зоны нагрева газового потока и возникновения в нем стоячей детонационной волны. Угол сверления эжекционных отверстий первого каскада выполнен под 45-50º к оси насадки, который служит для эжекции атмосферного воздуха, кислород которого вступает в реакцию горения с избыточным горючим в основной струе горелки и образовании более мощной струи.

Биографии авторов

Виталий Поветкин, Казахский национальный университет имени аль-Фараби

доктор технических наук,   Алматы, Казахстан; vv1940_povetkin@mail.ru.

Альфия Нурмуханова, Казахский национальный университет имени аль-Фараби

кандидат технических наук,  Алматы, Казахстан; alfiya.nurmukhanova777@gmail.com.

Амина Букаева, Каспийский университет технологий и инжиниринга имени Ш.Есенова

старший преподаватель,   Актау, Казахстан; alfiya.nurmukhanova777@gmail.com.

Жаннур Бегендикова, Каспийский университет технологий и инжиниринга имени Ш.Есенова

старший преподаватель,  Актау, Казахстан; zhannurbegendikova@mail.ru.

Библиографические ссылки

[1] Chirkov A.S. Dobycha i pererabotka stroitel'nyh gornyh porod [in Russian: Mining

and Processing of Construction Rocks]. - M.: Izd-vo Moskovskogo gosudarstvennogo gornogo

universiteta, 2001. - 623 s.

[2] Dmitriev A.P., Goncharov S.A., Germanovich L.N. Termicheskoe razrushenie

gornyh porod. [in Russian: Thermal destruction of rocks].- M.: Nedra, 1990, - 255 s.

[3] Goldaev I.P. Osnovy teorii gazostrujnyh instrumentov. Novye fizicheskie metody

razrushenija mineral'nyh sred. [in Russian: Fundamentals of the theory of gas-jet tools. New

physical methods of destruction of mineral media]. - Izd. «Nedra», M., 1970.

[4] Povetkin V.V. Ognestrujnaja obrabotka granitnyh blokov. [in Russian: Flame

blasting granite blocks]. – Almaty, 2001. - 145s.

[5] Bukayeva A.Z., Povetkin V.V., Khandozhko A.V., Nurymov Y.K. Study of the

application high velocity thermal spraying tools used in technological processes and production

// News of the academy of sciences of the Republic of Kazakhstan. Series of geology and

technical sciences, №5, 2017, - Almaty, ISSN 2518-170X, - pp.190-201.

[6] Jastrebov E.K. Povyshenie jeffektivnosti ognestrujnogo razrushenija gornyh porod

dozhiganiem topliva v prizabojnom prostranstve. [in Russian: Improving the efficiency of fire-jet

destruction of rocks by fuel afterburning in the bottom-hole space.]. Avtoref. ...kand.tehn.nauk. -

Alma-Ata. 1990.

[7] A.s. №1383875. SSSR. Ustrojstvo dlja termicheskogo razrushenija gornyh porod [in

Russian: A device for thermal fracture of rocks]. // Moskalev A.N., Povetkin V.V, i dr. -B.i.

№19, 1988.

[8] Povetkin V.V., Orlova E.P., Bukaeva A.Z. Razrabotka termoinstrumentov s

intensifikatorami gorenija dlja razrusheija krepkih gornyh porod pri dobyche blochnogo kamnja.

[in Russian: Development of thermal tools with combustion intensifiers for destroying hard

rocks in block stone mining]. Studencheskij nauchno-tehnicheskij zhurnal «Inzhener» - Doneck,

№1(25), ISSN 2073-5804, - 86-88 c.

[9] Patent RK № 33704. Povetkin V.V., Bukaeva A.Z. Ustrojstvo dlja termicheskogo

razrushenija gornyh porod. [in Russian: A device for thermal fracture of rocks]. Opubl.

06.2019, Bjul. №25.

[10] A.s. SSSR №166292. Klimeshov V.P., Rudjak S.M., Sindeev P.R. Ustrojstvo dlja

termicheskogo razrushenija gornyh porod. [in Russian: A device for thermal fracture of rocks].

Opubl. 19.11.64, bjul. №22.

[11] Innovacionnyj patent №20976. Alipov K.S., Povetkin VV., Moskalev A.N., Altynov

Zh.L., Povetkin A.V. Ustrojstvo dlja termicheskogo razrushenija gornyh porod. [in Russian: A

device for thermal fracture of rocks]. Opubl. 16.03.2009, bjul. №3.

[12] Patent RK № 33706. Povetkin V.V., Bukaeva A.Z. Ustrojstvo dlja termicheskogo

razrushenija gornyh porod. [in Russian: A device for thermal fracture of rocks]. Opubl.

06.2019, Bjul. №25.

[13] Povetkin V.V., Kerimzhanova M.F., Bukaeva A.Z. Razrabotka

termodinamicheskogo bura dlja razrushenija krepkih gornyh porod. [in Russian: Development

of a thermodynamic drill for fracturing hard rocks]. Mezhdunarodnyj sbornik nauchnyh trudov

«Progressivnye tehnologii i sistemy mashinostroenija» - Doneck, 2017. Vypusk 4(59) - 56-63 s.

Загрузки

Опубликован

18.06.2021

Как цитировать

Povetkin, V., Nurmukhanova , A. ., Bukayeva, A. ., & Begendikova, Z. (2021). СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ ТЕРМОИНСТРУМЕНТОВ ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД. Вестник КазАТК, 117(2), 13–20. https://doi.org/10.52167/1609-1817-2021-117-2-13-20

Выпуск

Раздел

Дорожные, строительные и подъемно-транспортные машины и автомобильный транспорт