CC BY
69
СЕМИНАР 5
ДОКЛАД НА СИМПОЗИУМЕ "НЕДЕЛЯ ГОРНЯКА 2001"
МОСКВА, МГГУ, 29 января - 2 февраля 2001 г.
© А.Ф. Усов, В.А. Цукерман, 2001
УДК 622.026.01
А.Ф. Усов, В.А. Цукерман
ПОТЕНЦИАЛ ЭЛЕКТРОИМПУЛЬСНЫХ ПРОЦЕССОВ И ТЕХНОЛОГИЙ В
Р
анее [1] мы кратко изложили общие представления об электроимпульсном способе (ЭИ) разрушения материалов и иллюстрировали экспериментальными данными его значительные потенциальные возможности. На настоящий момент наиболее полное и систематизированное изложение результатов исследований физических основ способа, дано в [2], где рассмотрены физические закономерности электрического пробоя твердых диэлектриков, горных пород и руд и принципы создания породоразрушающих устройств; термодинамика плазмы канала разряда, его расширение и формирование в твердом теле силовых полей; динамика, кинетика и энергетика процессов разрушения материалов искровым разрядом и методы расчета параметров разрушения; эффекты избирательного разрушения гетерогенных сред. В качестве отступления сообщим, что положенный в основу способа эффект внедрения разряда в твердое тело на импульсном высоком напряжении, обоснованный и экспериментально подтвержденный группой томских ученых - Воробьевым А.А., Воробьевым Г.А. и Чепи-
ковым А.Т. еще в 60-е годы, в 1999 году зарегистрирован как научное открытие "Закономерность пробоя твердого диэлектрика на границе раздела с жидким диэлектриком при действии импульсов напряжения" с приоритетом от 14 декабря 1961 года.
Ниже для раскрытия потенциала способа мы остановимся на энергетическом аспекте проблемы. Энергетические затраты на разрушение - важнейшая составляющая затрат в технологии минерального сырья, в рудоподготови-тельных процессах на обогатительных фабриках они достигают 50-70 %. Снижение энергоемкости измельчения является важной технической и экономической задачей для всех способов измельчения, энергоемкость измельчения является главным критерием при определении целесо-образности использования новых предложений по способам и режимам измельчения материалов.
Энергоемкость разрушения Ж в ЭИ-процессе является комплексным показателем, учитывающим помимо факторов, непосредственно связанных с процессом разрушения твердого тела взрывным действием канала разряда, также влияние факторов формирования и передачи электрических импульсов до объекта разрушения и
процесса пробоя твердого тела на импульсном напряжении.
Потери энергии на стадии формирования и передачи импульсов напряжения выступает как основная статья непроизводительных затрат в ЭИ-процессе. Использование в ЭИ-процессе одного вид энергии - электрической энергии еще не гарантирует, как считалось ранее, его высокой энергетической эффективности. Несколько стадий трансформации электрической энергии от потребляемого из сети напряжения переменного тока до используемых для формирования в твердом теле поля механических напряжений импульсных токов электрических разрядов связаны с неизбежными потерями. В отдельных случаях они могут быть даже более существенными в сравнении с потерями в традиционных способах разрушения с преобразованием вида используемой энергии (наличие электропривода, трансмиссий, формировании потоков среды и тепловых потоков за счет химических реакций и т.п.).
Блок схема электроимпульсной установки представлена на рис. 1. Принципиальная электрическая схема установки для оценки составляющих потерь в электроимпульсном процессе представлена на рис. 2. Схемы включают пульт управления 1, зарядное устройство (ЗУ) на основе дросселя насыщения 2 и повысительно-выпрямительного устройства 3, источник высоковольтных импульсов напряжения (ГИН) 4 с элементами коррекции фронта импульсов, например обостряющей емкостью Соб, систему канализации импульсов к породораз-рушающему устройству (Л) 5 и непосредственно породоразру-шающий инструмент - электродное устройство ЭО.
Разными авторами с различной степенью детализации рассматривалось распределение потерь в электроимпульсном процессе для
различных частных условий его реализации. Разнообразие условий и различный прогноз в отношении достижения показателей в оптимальных условиях допускает значительный диапазон разброса данных, но в целом всеми однозначно отражается принципиальное положение - электроимпульсное разрушение относится к наименее энергоемкому способу разрушения и имеет значительный потенциал для энергетической оптимизации.
В настоящее время единственным базовым вариантом источни-
ка импульсного напряжения для ЭИ является схема с емкостным накопителем энергии, допускающая возможность регулирования режима выделения энергии в канале разряда в требуемом для ЭИ диапазоне. Схемы формирования импульсов напряжения достаточно многообразны - чаще всего применяются генераторы импульсного напряжения Аркадьева-Маркса (ГИН), импульсные трансформаторы (ИТ) и различные комбинированные схемы с использованием ГИН, ИТ и генераторов импульсных токов (ГИТ) [3}. ГИН Аркадьева-Маркса прост в настройке и управлении, достаточно стабилен и надежен в работе. Для снижения потерь в качестве защитных и разделительных (зарядных) элементов генератора применяют высокодобротные дроссели. Основной недостаток ГИН состоит в том, что при уровне зарядного напряжения порядка (50-100)-103 В он должен содержать 5-8 ступеней с таким же количеством искровых
(обычно воздушных) коммутаторов, что связано с ухудшением удельных энергетических и массо-габаритных параметров и снижением КПД В режиме разряда в контуре С-Ь-^п + Rр) Г]р разряда определяется соотношением сопротивления потерь в конденсаторах и искровых промежутках Rп и сопротивления канала разряда в разрядном промежутке породо-разрушающего устройства Rр и в зависимости от условий пробоя может изменяться в широких пределах, не превышая 0,7-0,8. К основным способам повышения Т]р
относятся: снижение сопротивления искровых коммутаторов ГИН, например, помещением их в электрически прочный газ под давлением; применение конденсаторов с повышенной добротностью [4]; оптимизация инициирования пробоя в ЭО для достижения минимальных пробивных градиентов, т.е. максимальной величины пробиваемого промежутка и максимального Rр при заданном уровне рабочего напряжения [3]. Важно отметить существенное влияние на Г)р добротности конденсаторов. Специальная оценка распределения потерь энергии в используемых в настоящее время в ЭИ конденсаторах различных типов с бумажно-масляной изоляцией, показала (исследования выполнены с участием М.М. Кагана), что основная доля потерь (до 2/3) приходится на потери в диэлектрике, а оставшаяся доля в равной мере распределяется между обкладками и выводами конденсаторов и коммутаторами. Известным способом
Рис. 1. Блок схема электротехнического оборудования установки электроимпульсного бурения
Рис. 2. Принципиальная электрическая схема электроимпульсной установки - переходом на комбинированную изоляцию с включением полимерной пленки, потери в диэлектрике могут быть снижены в 6-7 раз, что в целом приведет к снижению потерь в разрядном контуре в 2 раза.
Имеется существенный резерв повышения Т]р а счет различных схемных решений источника импульсов. Например, этому способствует диктуемое задачей формирования импульсов напряжения оптимальных параметров введение элементов коррекции фронта импульсного напряжения (обостряющей емкости, заостряющего разрядника) [3]. Применение импульсных трансформаторов в установках ЭИ dtltn г уменьшению габаритов установок за счет исключения многокаскадных ГИН, а уменьшение числа коммутаторов способствует повышению Т]р. Использование ИТ решает и другую задачу - облегчает формирование импульсов напряжения на низко-омной нагрузке за счет реализации возможности максимального приближения выхода трансформатора к нагрузке, например в буровых снарядах с погружным ИТ. Погружной ИТ в установках для проходки скважин обеспечивает снижение амплитуды импульса, канализируемого к забою, с (2-4)-105 до (4-5)-104 В, что повышает надежность передающего тракта и улучшает эксплуатационные характеристики электроимпульсной установки.
Для ЭИ-технологии в энергетическом отношении, конечно, наиболее оптимальны схемы генераторов импульсов с двумя емкостными накопителями разного уровня напряжения и энергии. Во-первых, схема позволяют незави-
симо оптимизировать процесс пробоя твердого тела в разрядном промежутке и энерговыделение в сформировавшемся канале пробоя. Во-вторых, это наиболее эффективный способ снижения (в 2-2,5 раза) энергетических затрат ЭИ-разрушения горных пород за счет повышения Г)р разряда. Основная доля энергии в канале разряда выделяется в контуре разряда ГИТ с параллельным соединением конденсаторов при Г}р 0,8-0,9 и лишь незначительная часть, необходимая на формирование импульса напряжения и пробой промежутка, в контуре разряда ГИН. Однако в практическом отношении данный резерв повышения эффективности ЭИ еще мало освоен, т.к. требует надежной синхронизации работы двух источников импульсов на одну нагрузку, стабильность которой в непрерывном режиме с частотой 20-25 импульсов в секунду обеспечить представляет определенные трудности.
Для установок ЭИ, использующих в качестве источников импульсов ГИН и ИТ, принципиально подходят большинство типов устройств получения выпрямленного напряжения, в том числе используемых в других электроразрядных технологиях, в которых основным накопителем энергии является конденсаторная батарея. Единственной особенностью ЭИ является лишь предпочтение в отношении уровня напряжения - с целью уменьшения числа ступеней генератора и габаритов установки, повышения стабильности срабатывания генератора предпочтительней уровень зарядного напряжения поднять до 50-100 кВ. Максимальная мощность зарядных устройств в большинстве случаев может быть ограничена величиной 100-250 кВт. Вопросы оптимизации процесса заряда и оборудования зарядных устройств такого класса достаточно хорошо изучены, например [5]. В исследова-
тельской практике ЭИ используется весь спектр установок одно- и трехфазного выпрямления с то-коограничивающими и регулирующими скорость заряда элементами как по высокой, так и по низкой стороне. В промышленных установках предпочтение отдается зарядным устройствам с дросселем насыщения по низкой стороне. Достоинствами такой схемы по сравнению с другими являются более полное использование по мощности трансформатора, малые пульсации выходного напряжения, сравнительно низкие обратные напряжения вентилей. При регулировании напряжения и скорости заряда на низкой стороне трансформатора габариты и вес ЗУ получаются минимальными по сравнению с вариантами регулирования на стороне выпрямленного тока. В технологических ЭИ-установках с зарядным блоком на основе серийного оборудования -дросселя насыщения РНТМ и выпрямителя ВТМ с регулируемой частотой срабатывания от 1 до 20 в секунду заряда достигает 0.75 при ^ф = 0.84. Распределение потерь в зарядном контуре примерно следующее: половина потерь приходится на выпрямитель, оставшаяся часть примерно поровну распределяется между дросселем насыщения и повышающим трансформатором (по данным Н.П. Тузова). Использование известного решения - переход на кремниевые выпрямители приводит к снижению потерь энергии в выпрямителе в 3 раза, что соответствует снижению общих потерь в ЗУ на 25-30 %. В специальных разработках зарядных устройств для ЭИ (типа КВТМ с кремниевыми диодами, специальная разработка МЭЗ для КНЦ РАН) ^з достигает 0,9 при cosф 0.8.
Потери энергии в передающем тракте незначительны. В этом случае большее значение имеет вопрос о передаче на за-
бой импульсов с оптимальными параметрами волны напряжения. В системах кабельного типа на основе твердых или жидких диэлектриков, с допустимой деформацией фронта импульсы могут быть переданы на сотни и тысячи метров. При необходимости передачи импульсов на расстояния, измеряемые тысячами метров, обоснованы решения и конкретные условия перехода на немагнитные материалы для токопроводников, применения различных схем коррекции фронта импульсов, а также решения с погружными источниками напряжения (см. [3]). При бурении неглубоких скважин (до 30-50 м) могут быть даже применены системы с комбинированной изоляцией «вода-твердый диэлектрик». В этом случае потери становятся заметными (0,2-0,5 % на 1 п.м.) и поддаются расчету [6].
Значимой по величине составляющей потерь энергии являются потери за счет электропроводности рабочей жидкости на породоразрушающем устройстве (в случае применения воды). Долю этих потерь более корректней выражать не в относительной доле от энергии в импульсе, выбор которой существенно зависит от типа и режима реализации технологического процесса, а в абсолютной величие - сотни Дж. Количественная оценка этих потерь поддается расчету, исходя из геометрии породоразрушающего устройства и электропроводности жидкости [3]. Именно фактор этих потерь ограничивает возможность увеличения размеров устройства (с ними напрямую связаны диаметр буримой скважины или размер прорезаемой щели), вынуждает принимать меры по снижению электропроводности жидкости (обес-соливанием, деионизацией). В приложении к различным технологическим
процессам предложен комплекс мер по снижению потерь энергии и ослаблению ограничений, накладываемых этим фактором. В их числе наряду с очевидно необходимым снижением металлоемкости и повышением степени изолирования электродов такие меры, как секционирование породоразрушающих устройств, совмещение принципов автоматического и принудительного распределения разрядов по площади забоя, замена воды на эмульсионные растворы типа В/М (вода в масле). В разработанных рецептурах таких растворов содержание воды может достигать 70 % при высоком удельном сопротивлении растворов (на один-два порядка более высоком, чем у воды технической очистки).
Значительный резерв для снижения удельных энергетических затрат в ЭИ-процессе связан с оптимизацией процесса пробоя твердого тела (горной породы). Определяющий показатель эффективности пробоя -вероятность внедрения разряда в твердое тело у - зависит от параметров импульсного напряжения, электрофизических свойств горной породы, вида среды, в которой находится породораз-рушающее устройство и разрушаемый объект. Электроимпульсному пробою и разрушению подвержена преобладающая масса горных пород и руд за исключением лишь отличающихся сплошной металлической проводимостью (сплош-ные магнети-товые и полиметаллические руды). Процесс реализуем как в диэлектрической среде (чаще используется дизельное топливо), так и в полупроводящих жидкостях, включая воду и водо-масляные эмульсии, но при более высоком уровне напряжения и более жестких требованиях к длительности фронта импульсов, которая должна быть уменьшена
до (1-2)- 10-7с. Используемые в ЭИ схемы формирования импульсного напряжения позволяют за счет оптимизации параметров импульсного напряжения и специальных приемов для оптимизации инициирования разрядов [2] достигать высокой вероятности внедрения разряда (вплоть до 100 %) даже при пробое в воде. Этому способствует также и то, что в многоэлектродной конструкции породораз-рушающего устройства реализуется эффект снижения электрической прочности породы на площади забоя за счет фактора многоимпульсного воздействия.
Объем разрушения единичным разрядом V, зависящий от глубины внедрения канала разряда в твердое тело h, в условиях оптимального выбора параметров импульсного напряжения для достижения максимальной вероятности пробоя и оптимального выбора режима энерговыделения в канале разряда для обеспечения полного отделения от массива потенциального объема разрушения, созданного внедренным каналом разряда, однозначно определяются величиной разрядных промежутков I в породоразрушающей конструкции согласно V ~ (0,05+0,1)-11,5^2,7. [2]. Соотношение указывает на эффективность способа повышения V и снижения W за счет использования увеличенных разрядных промежутков. При высокой степени оптимизации процесса, когда обеспечивается оптимальная плотность энергии на единицу потенциального объема разрушения и соответствующий акустическим свойствам материала режим выделения энергии, при разрушении гомогенных пород степенной показатель VI близок кубическому. Удельные энергетические затраты на разрушение W при увеличении разрядного промежутка I снижаются пропорционально
степени 1,5^2,0. При бурении взрывных скважин и резании массива и блоков величина разрядного промежутка не превышает 30-35 мм. С увеличением диаметра буримых скважин растет возможность использования увеличенных разрядных промежутков вплоть до дециметровых (0,2-0,3 м по мерзлым грунтам), что сопровождается существенным снижением энергоемкости разрушения.
Как видно, в отмеченных выше случаях непроизводительные затраты энергии при ЭИ на стадии ее трансформации и передачи к объекту разрушения могут достигать 70-80 % с технически обоснованной возможностью их снижения вдвое и более. Следует признать, что потери эти весьма существенны, однако физическая природа ЭИ-способа разрушения обеспечивает в сравнении с традиционными способами существенно более высокий КПД использования подведенной к объекту разрушения энергии, что и обеспечивает в конечном итоге достижение более низких энергетических затрат, чем в традиционных способах разрушения. Высокая энергетическая эффективность процесса разрушения материала в ЭИ обусловлена следующими факторами. Источником нагру-жения является канал разряда, который находится непосредственно в твердом теле, и разрушение твердого тела происходит за счет разрывающих (растягивающих) напряжений. Это обеспечивает достижение минимальных затрат энергии на разрушение, так как прочность материалов на разрыв почти на порядок ниже, чем на сжатие, свойственное разрушению твердых тел механическим способом. Динамический характер нагружения обеспечивает хрупкое разрушение материала с минимальными потерями энергии на пластиче-
скую деформацию. Высокая степень локализации энергии в канале разряда позволяет сформировать условия, достаточные для начала процесса трещинообра-вания в твердом теле при от-сительно низких значения ничной энергии импульса, валентной долям грамма ла, а возможность простыми способами регулировать в ких пределах режим выделения энергии в канале разряда ляет создавать оптимальные ловия нагружения твердого тела для поддержания процесса распространения трещин и шения твердого тела в засти от его природы и размера разрушаемых фрагментов.
Оптимизация режима энерговыделения в канале разряда также в определенной степени преследует и цели снижения свойственных ЭИ неизбежных потерь энергии в стадии разрушения твердого тела, обусловленных следующими особенностями плазменного канала в твердом теле, выступающего как источник динамического нагру-жения среды. Прежде всего, канал разряда вынужденно теряет часть своей энергии с разгрузкой, обусловленной с истечением плазмы через устья пробоя в твердом теле. Нельзя считать, что эта энергия полностью потрачена впустую, - созданные истекающей плазмой гидродинамические потоки жидкости участвуют в ряде полезных процессов. Главное, они выполняют важную технологическую роль, - способствуют отделению от массива разрушенного поверхностного слоя породы для последующего его удаления из зоны забоя разрушения. Гидродинамический поток в жидкости выступает также как источник фугасного действия на массив, способствующий подпитке энергией устий развивающихся в твердом теле трещин. Наконец,
гидродинамический поток в жидкости выступает как источник электрогидравлического воздействия на частицы материала для их непосредственного разрушения (правда, с существенно более низкой энергетической эффективностью в сравнении с ЭИ), а также разрушения частиц за счет их взаимного столкновения или столкновения с жесткой преградой. Другой особенностью процесса является волновой характер силового на-гружения (создания поля механических напряжений) твердого тела с крайне ограниченным временем бризантного действия. Значительная доля энергии выносится с волной давления из зоны роста трещин и рассеивается в среде. Тем не менее, способ ЭИ-разруше-ния, благодаря присущим ему достоинствам, отмеченным выше, является наиболее энергетически эффективным среди всех известных, конечно, если вести сопоставление в конкретных технологических процессах. Было бы необоснованным сравнение энергетических затрат на разрушение (по объему и по новой поверхности) в процессах бурения или резания с затратами при отбойке породы от массива с помощью ВВ. Взрывная отбойка породы от массива, безусловно, является наименее энергоемкой, но этим процессом, по существу, и ограничивается область использования ВВ в горном деле. Область использования ЭИ-процесса, для которого во многом свойственны положительные особенности способа разрушения материалов динамическими взрывными нагрузками, не пересекается со взрывной отбойкой, охватывая широкий диапазон технологического применения при бурении скважин, резании массива и блоков, обработки поверхности, дезинтеграции материалов.
Энергоемкость разрушения W (в Дж/см3) ряда пород Кольского полуострова, полученные в условиях единичного пробоя на образцах в одинаковом разрядном промежутке 40 мм, приводится ниже (см в [2]).
Рис. 3. КПД измельчения кварца различными способами
В другом случае (см. в [2]) исследовано более 40 разновидностей горных пород при оценке их разрушаемости непосредственно при бурении (диаметр 70 мм с ограниченной возможностью оптимизировать величину разрядного промежутка) энергоемкость разрушения (в Дж/см3) составила: мерзлая глина -535, гравелит -910, песчаник -950, известняк доломитизированный - 1030, глинистый сланец - 1150, мрамор -1165, кварцит - 1315, гранит крупнозернистый -1560, гранит-порфир -1725, микродиорит -2080, габбро -2945, туфосла-нец -10000, руда галенит-сфалеритовая - 25000, магнетит -небуримый.
Как следует из приведенных данных, по энергетической эффективности ЭИ заметно предпочтительнее боль-шинства других способов разрушения материалов. Следует указать, что в обоих случаях данные отражают лишь сопоставление различных горных пород по ЭИ-разруша-емости, проведенное в одинаковых условиях, не являясь абсолютной характеристикой. В разных технологических процессах представляется возможным реализовать значительный потенциал повышения эффективности пробоя и оптимизации процесса разрушения.
С ростом механической прочности (крепости) пород энергоемкость ЭИ, как правило, растет, но существенно в меньшей степени, чем это имеет место при разрушении традиционными механическими способами. Вследствие этого относительная эффективность применения ЭИ-спо-соба в сравнении с механическими способами повышается с ростом крепости пород. Поэтому, хотя ЭИ может быть применен для разрушения горных пород любой механиче-
Таблица
ЭНЕРГОЕМКОСТЬ ЭЛЕКТРОИМПУЛЬСНОГО РАЗРУШЕНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ГОРНЫХ ПОРОД
Горная порода Крепость f (по Прото-дьяконову) Энергоемкость, Дж/см3
Микроклиновый пегматит 12-14 185
Амфиболо-биотитовый гнейс 14-16 195
Серицито-кварцевый сланец по порфири- 4-8 285
там
Апатитовая руда 6-8 295
Тальково-карбонатовая порода 6-8 320
Уртит 10-12 365
Фойяит 11-15 390
Габбро роговообманковый 16-18 410
Микрокварцит до 20 520
Безрудный пироксенит оливинов 14-16 550
Порфирит 12-14 640
Серицито-хлористокварцевая порода 12-14 640
Жильный плагиоклазит 765
Серицито-кварцевый сланец по осадочным 6-8 805
Тальковая порода 2 805
Серпентинит 6 1040
Диабаз 18-20 1070
Серицито-кварцевая порода 1335
Гранато-биотитовый гнейс 10-14 1725
ской прочности, наибольший технико-экономический эффект его применения достигается на особо крепких горных породах и мерзлых грунтах. В технологическом плане предпочтение должно быть отдано таким процессам, в которых представляется возможным реализовать такие эффективные меры повышения эффективности процесса, как увеличение разрядных промежутков вплоть до дециметровых, существенно снижающих пробивные градиенты и энергоемкость процесса. Прежде всего, это относится к проходке скважин большого диаметра. Применительно к бурению скважин большого диаметра соотношение энергоемкостей бурения (в Дж/см3) различными способами в породах крепостью 16^20 следующее: ударно-канатный - 5000, взрывной - 1400, шарошечный - 1200, электроимпульсный - 100-400.
При ЭИ-дезинтеграции руд не удается добиться ощутимого снижения энергетических затрат в сравнении с традиционными механическими способами. При дроблении и крупном измельчении материалов в дробилках механического действия, в отличие от условий разрушения материала в процессе бурения, механизм разрушения фрагментов материала раздавливанием происходит с большей долей напряжений разрыва, а потому менее энергоемок. Кроме того при ЭИ-дезинтеграции совокупности частиц имеют место потери энергии в жидкостных прослойках между ними. Более того, при крупности частиц менее 1 -2 мм сквозной электрический пробой их становится невозможным и процесс переходит в энергетически невыгодный режим разрушения за счет электрических разрядов в жидкости. Достоверные данные специальных исследований этого вопроса (выполнены с участием Б.В. Семкина.) относятся к области Q = 1-50
-2
см , для которой энергоемкость составила 0,4-0,05 Дж/см2, что при современном электротехническом обеспечении ЭИ сопоставимо с традиционным механическими способами (рис. 3).
Кривые - измельчение механическими способами по данным ряда авторов [8], пунктирными линиями ограничен наиболее вероятный диапазон изменения КПД в функции удельной внешней поверхности. Квадрат - прогнозируемый диапазон КПД для электроимпульсного измельчения, точки - экспериментальные данные для ряда руд.
Реализация отмеченных выше мер по повышению КПД зарядных и разрядных цепей позволит добиться существенного снижения энергоемкости и применительно к процессам ЭИ-измельчения материалов. Однако перспективы промышленного использования ЭИ в процессах измельчения более всего связываются с возможностью достижения значимого технологического эффекта в рудоподготови-тельных операциях. Важнейшая особенность ЭИ-дезинтеграции -свойственная электрическому пробою и разрушению много-
компонентных сред высокая селективность разрушения, проявляющаяся в существенном
Заключение
Предложенный российскими учеными электроимпульсный способ разрушения диэлектрических материалов является наименее энергоемким способом разрушения прочных горных пород и руд в технологических приложениях горного дела и строительства инженерных сооружений - бурения скважин различного диаметра и назначения, резания и поверхностной обработки блоков, проходки щелей в массиве, дезинтеграции различных материалов. Обоснованы потенциальные возможности снижения энергоемкости разрушения еще не менее чем в 2 раза. Основное направление реализации этих предложений связано с созданием специализированного электротехнического оборудования для целей ЭИ -высоковольтных выпрямителей и импульсных конденсаторов, с переходом к специфичным схемам источников импульсов с включением импульсных трансформаторов и многоконтурных схем разряда.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Усов А.Ф., Цукерман В.А. Работающая искра: инновационные физические процессы горного производства. -Горный информационно-аналитический бюллетень - М.: МГГУ, 2000, №1, с. 188-193
2. Семкин Б.В., Усов А.Ф., Курец В.И. Основы электроимпульсного разрушения материалов.- Апатиты: КНЦ, 1995, - 276с.
3. Усов А.Ф., Семкин Б.В., Зиновьев Н.Т. Переходные (электрические) процессы в установках электроимпульсной технологии. - Л.: Наука ЛО, 1987, - 189 с.
4. Семкин Б.В., Курец В.И., Финкельштейн Г.А. Энергетические аспекты электроимпульсной дезинтеграции твердых тел // Обогащение руд. 1980. N 3. С.5-8.
5. Пентегов И.В. Основы теории зарядных цепей емкостных накопителей энергии. - Киев: Наукова думка, 1982. -424 с.
6. Ерухимов А.Х., Тузов Н.П., Усов А.Ф. Об условиях работы комбинированной изоляции коаксиальных систем передачи высоковольтных импульсов. - В сб. Электрофизическая аппаратура и электрическая изоляция. Изд. "Энергия", 1970, с.612-617.
7. Shuloyakov, A.D., Finkelstein, G.A., Tsukerman, V.A. and Kurets V.I., 1995. Electric pulse Disintegration as a most efficient method for selective destruction of minerals. Proceedings of the XIX International Mineral Processing Congress. Comminution and Simulation and Control. San-Francisco, USA, pp. 147-150
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ
