SU724731A1 - Способ разрушени горных пород электромагнитными волнами - Google Patents

Description

... .. , :;, 1 .. .: Изобретение относитс  к спбсобураэрушени  горных пород электромагнитньгми волнами сверхвысокой частоты различной энергетической плотности и .может быть использовано, в частности, при добыче полезных ископаемых., Известен способ разрушени  гюрных пород облучением их электромагнитными волнами СВЧ-диапазона, который основан на том, что электромагнитные волнь, генерируемые несколькими источниками ма пой мощности (240 Вт) направл ют вглубь породы, где волны от всех ксточников встречаютс  и производ т внутренний нагрев горной породы, в результате чего под воздействием теплового расшире ни  она разрушаетс  (l Однако при осуществлении этого способа электромагнитные волны от каждого генератора, встретившись в глубине породьт , продолжают распростран тьс  в прежних направлени х, при этом только незначительна  часть электромагнитной энергии превращаетс  в тепловую в области разрушаемой породы. Основна  часть электромагнитной энергии каждого источника УХОДИТ за пределы нагреваемого объема породы и рассеиваетс  в массиве , не соверша  полезной работы. Таким образом энергоемкость извастнотх способа оказываетс  весьма значительной , а его экономичность - весьма низкой . Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  способ разрушени  горных пород электромагнитными волнами сверхвысокой частоты различной энергетической плотности, согласно которому породу сначала облзгчают волнами меньшей энергетической плотности до .образовани  в глубине ее теплового следа, а затем волнами , большей энергетической плотности до вознйкровени  термических разрушаю1цих очагов в зоне теплового следа При таком способе разрушени  удает с  снизить его энергоемкость благодар  тому, что породу сначала облучают

i-.lvrrr-- ,.„.-. элек ромагнитными волнами одной частоты до образовани  в глубине ее эпект ромагнитного пол  повышенной напр женности (около 3Q-200 кВ/см, а затем облучают волнами с частотой в один или нгескслько пор дков выше. Однако экономичность процесса разрушенй  и в этом случае остаетс  еще достаточно низкой. Цель изобретени  заключаетс  в том, чтобы повысить экономичность процесса разрушени . / Цель достигаетс  в результате того, что облучение породы волнами, большей энергетической плотности осущест-гл ют в направлении перпендикул рном тепловому следу, а после по влени  в нем ра(Эрутиающего очага облучение, поступ тельно перемещают вдоль него. На чертеже показана схема разрушен горной породы предложенным способом. Способ осуществл ют следующим образом . . , Первой электромагнитной волной с плотностью потокаэнер ки 150-ЗООВт/см

поступающей в массив горной породы 1 от генератора 2 СВ Ч-энергии через регулируемый понизитель 3 мощности и излучающую антенну 4, вызывают избирательный нагрев массива вдоль направлени  г аспро странени  электромагнитного излучени . Нагрев приводит к изменению диэлектрическик свойств породы и, в час -ности , к росту диэлектрической йронйцаемости . В массиве поро.аы 1 создаетс  выт нута  вдоль оси Z зона 5 с повышенной диэлектрической проницаемостью тепловой след первой электромагнитной волны.

Пос;1е создани  теплового следа генератор 2 отключают, и горную породу 1 второй волной с плотностью потока энергии ЗОО 5000Вт/см, поступающей в мйссив от генератора 6 через регулируемый .понизитель 7 мощности и излучающую антенну 8. Вторую

элёктрдмагнит ую вШну направл ют в isiaccHB перпендикул рно направлению распространени  первой дл  пересечени  ее. с тепловым следом 5.

При взаимодействии с горной породой 1, наход щейс  в зоне 5 теплового следа , расходимость второй волны уменьшает

с  за счет чего пснбышаетс  интенсивность излучени  в массиве и втора  волна самофокусируетс  на оси 2 теп ового следа 5. В режиме самофокусировки энерги  второй волнй расходуетс  насозда724731

Таким образом при осуществлении предлагаемого способа разрушени  энерги  обеих электромагнитных волн полностью расходуетс  на разрушение, так как вс  энерги  первой волны затрачиваетс  на создание теплового следа в породе, который полностью используетс  при движении вдоль него второй волны, а эчерги  второй волны поглощаетс  фокусом в области теплового следа.

Предлагаемым способом разрушаютс  кристаллические сланцы, амфибролйты, габбро-диабазы, граниты, песчаники и другие горные породы-диэлектрики. Г- азрушение осуществл етс  в лабораторных услови х, при этом размеры образцов горнцЧ пород измен ютс  от 10 10X10 см до 40X40x40 см. Источниками излучени  служат магнетронные генераторы, работающие на частоте 2375 мГц.

С учетом времени, затраченного на созцаниё теплового следа, в секунду разрушаетс  объем.горной породы 18О-250 CKi:

Claims (2)

1.Ржевский В. В., Протасов Ю. И, Электрическое разрушение горных пород. М., Недра, 1972, с 117-119.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 581275, кл. Е 21 С 37/18, 1976.