Труды КНЦ вып.8 (ЭНЕРГЕТИКА вып. 1/2017(8))

№ 195408 «Способ разрушения горных пород и полезных ископаемых» (А. А. Воробьев, Е. К. Завадовская) с приоритетом от 26.06.1951 г. (зарегистрирован 25.02.1967 г.) и № 195403 «Способ отбойки и раздробления полезных ископаемых и горных пород» (А. А. Воробьев, Е. К. Завадовская) с приоритетом от 28.07.1951 г. Рис. 1. Принципиальные схемы электроразрядных способов разрушения материалов с электрическим пробоем горной породы: а — способ высоковольтного импульсного пробоя; б — способ электродинамического разрушения; в — способ высокочастотного контактного разрушения; г — электроимпульсный способ разрушения: 1 — накопитель энергии, источник импульсного напряжения (схемы а, г); 2 — коммутирующее устройство; 3 — источник электротеплового пробоя; 4, 5 — электроды; 6 — канал разряда; 7— твердое тело, горная порода; 8 — жидкая среда Согласно предложению для реализации способа высоковольтного импульсного пробоя электроды располагаются в специально выбуренных шпурах (рис. 1, а) так, чтобы путь перекрытия по поверхности был значительно больше разрядного промежутка в твердом теле. Именно в таком варианте впервые в 1953 г. И. И. Каляцкий (Томский политехнический институт) опробовал способ отбойки углей электрическим пробоем с использованием генераторов импульсного напряжения (ГИН) Аркадьева — Маркса. Для пород с низкой электрической прочностью (сланцы, каменные угли) способ можно реализовать и в несколько упрощенном варианте при возможности формирования ступенчатой формы забоя. Однако данному способу присущ принципиально важный недостаток — его недостаточная технологичность. Если рассматривать вариант с предварительным бурением шпуров, то затраты времени и энергии на бурение шпуров не компенсируются энергетическим выигрышем от использования электрических разрядов для разрушения породы. А если рассматривать случай со ступенчатым забоем, то в процессе разрушения массива от импульса к импульсу становится все сложнее сохранять ступенчатую форму забоя, обеспечивать автоматическое нахождение оптимального места установки электродов. Принцип электротеплового пробоя на переменном напряжении промышленной частоты и напряжении высокой частоты положен в основу способов электродинамического разрушения (рис. 1, б [5]) и высокочастотного контактного способа (рис. 1, в [6, 7]). В данных случаях в горной породе на высоком переменном напряжении формируется канал электротеплового пробоя с последующим выделением в нем энергии емкостного накопителя. За счет 33