- •1. Разрушение горных пород в условиях высоких температур
- •1.1. Кинетические концепции в механике
- •1.2. Разрушение горных пород при высоких температурах
- •1.3. Связь энергии активации разрушения с термодинамическими параметрами породообразующих минералов
- •1.4. Высокотемпературные реакции в породообразующих минералах. Плавление твердых тел
- •2. Электротермическое разрушение горных пород
- •2.1. Физические основы электротермического разрушения горных пород
- •2.2. Разрушение породы тепловым пробоем
- •2.3. Разрушение горных пород диэлектрическим нагревом
- •2.4. Разрушение горных пород на сверхвысоких частотах
- •2.4.1. Разрушение горных пород в стоячей электромагнитной волне
- •2.4.2. Отбойка горных пород сверхвысокими частотами
- •3. Физические основы электрического разряда в жидкости и оборудование разрядно-импульсной технологии
- •3.1. Общие сведения об электрическом разряде в жидкости
- •3.2. Оборудование в разрядно-импульсной технологии и технологический узел
- •3.2.1. Генератор импульсных токов
- •3.2.2. Технологический узел
- •3.2.3. Электроимпульсные установки
- •4. Основы разрядно-импульсной технологии разрушения минеральных сред
- •4.1. Механизм разрядно-импульсного разрушения и рациональные области применения разрядно-импульсной технологии
- •4.2. Теоретические основы разрядно-импульсного разрушения мин еральньгх сред
- •4.3. Условие разрядно-импульсного разрушения минеральных сред, действующие факторы и показатели
- •4.4. Теоретические основы разрядно-импульсной технологии
- •4.5. Управление разрядно-импульсным воздействием
3.2.3. Электроимпульсные установки
Электроимпульсные установки можно разделить на промышленные и лабораторные. Промышленные установки имеют большую энергию накопления, большие размеры и массу; делят на стационарные, передвижные, самоходные и переносные (портативные).
Большая часть лабораторных установок имеет стационарный характер исполнения. В зависимости от уровня предельного электрического напряжения на батарее конденсаторов и в контурах установки выделяют электроимпульсные установки с рабочим напряжением до 10 кВ и выше. Установки первой группы работают на принципе электрического взрыва проводников; применение установок с рабочим напряжением на накопителе свыше 10 кВ рационально при свободном разряде и применении электродных систем.
Рассмотрим некоторые из параметров установок. Напряжение U имеет практический диапазон в пределах 2—35 кВ, что обусловливает при работе с электроимпульсными установками необходимость выполнения требований Правил безопасной эксплуатации высоковольтного оборудования.
Электрическая емкость C накопительных батарей составляет 100—8000 мкФ. Возможны схемы, предусматривающие наличие двух и более батарей конденсаторов, работающих одновременно на единый рабочий орган или на несколько рабочих органов.
Приведенный диапазон параметров U и С обусловливает изменение величины энергии накопления в пределах от 2 до 600 кДж. Изменение величины Wн возможно за счет соответствующего изменения параметров U и С; более действенным путем является регулирование величиной рабочего напряжения. Для унификации промышленных установок рационально выпускать их с накопителями в виде отдельных блоков по 20 или 40 кДж. Целесообразно в состав электроимпульсных установок включать, водяной насос и компрессор, что позволит осуществлять весь комплекс производственных операций. Число рабочих органов может быть в пределах 1-8, что зависит от назначения электроимпульсных установок.
Таблица 12. Технические характеристики установок
Марки установок
Показатели |
ПЭГУ-1 |
Импульс 2М |
Импульс 4 |
Базальт 1 |
Напряжение питания, В |
380/220 |
380/220 |
380/220 |
380/220 |
Рабочее напряжение, кВ |
10 |
5-10 |
5 |
5 |
Запасаемая энергия, кДж |
180 |
85 |
100 |
100 |
Число рабочих органов |
4 |
2 |
2-4 |
1-4 |
Время заряжания батареи конденса- |
60 |
40 |
30 |
30 |
торов, с |
|
|
|
|
Число импульсов в 1 ч |
30 |
20 |
20 |
20 |
Масса, т |
8 |
3,5 |
3,5 |
2,4
|
При использовании установок для отбойки породных монолитов от массива целесообразно применение наибольшего числа рабочих органов. При этом следует учитывать, что длина коаксиальной кабельной системы составляет не более 25—30 м, что ограничивает в этих пределах радиус зоны разрушения пород.
В табл. 12 приведены технические характеристики опытных образцов промышленных электроимпульсных установок. Из табл. 12 видно, что установки имеют практически совпадающие технические характеристики. Следует отметить работоспособность и надежность базовой модели типа "Импульс". Лабораторные установки имеют энергию накопления в пределах 1,87—10 кДж.
