Высокочастотный электротермический метод (часть 1)

Малоперспективным, применительно к отбору проб при ведении геологоразведочных работ, следует считать высокочастотный контактный электротермический метод, реализованный в установке «Электра» конструкции ИГД им. А. А. Скочинского, базирующийся на электрическом разрушении пород токами промышленной частоты с использованием установки УРН-400. Сущность метода заключается в следующем: на поверхность породы в необходимых направлениях раскола наносят тонкие полосы токопроводящего материала или бурят шпуры малого диаметра, в которые устанавливают электроды под напряжением до 15 кВ и с частотой 5,28 кГц. При этом способе происходит нагрев тех минералов, которые могут поглощать электромагнитную энергию, нагреваться и расширяться, т. е. минералов, способных формировать в породе термический клин. Способ обусловливает большой расход электроэнергии, что сдерживает его практическое использование. При энергоемкости процесса около 3,6 кВт∙ч/м2 затрачивается около 3 мин для раскола блока площадью 0,8 м2. Способ с использованием токов высокой частоты, когда блок прогревается снаружи и изнутри, а разрушение происходит по причине неравномерного нагрева различных его участков, характеризуется большим расходом электроэнергии. В организации работ появляются трудности, связанные в первую очередь с подводом электроэнергии, высокой опасностью проводимых работ, избирательностью, что сдерживает применение этого метода для отбора проб из любого вида сырья.
Разведуя месторождения кристаллического, камнесамоцветного сырья, а в особенности полудрагоценных и драгоценных камней, к качеству отбираемых образцов и проб предъявляются очень высокие требования. Учитывая сезонный характер геологоразведочных работ решить одновременно вопросы сокращения сроков разведки и повышения сохранности проб при использовании обычных методов не представляется возможным. Ранее описанные клиновой, гидроклиновой и термический методы разрушения характеризуются низкой производительностью. Для повышения производительности горных работ при разведке месторождений на стадии поисково-оценочных и разведочно-эксплуатационных работ рекомендуется использование патронов гид роке. Изобретенный в Донбассе в 1932 г. патрон для отбойки угля состоял из стальной гильзы, в которую помещался нагревательный элемент, содержащий 130—140 г пороха, и вода (200—300 г). Именно из-за наличия воды патроны получили первоначальное название «гидрокс», хотя в дальнейших разработках или конструкциях вода уже не применялась, но первоначальное название сохранилось. При горении пороха вода испарялась и в патроне повышалось давление, образовавшиеся газы срезали диск в разрядной головке патрона и через отверстия в последней истекали в шпур, разрушая массив. При использований патронов в угольных забоях отмечалось уменьшение штыба и увеличение крупных фракций, что позволяло делать прогноз о возможности применения этих патронов для отбойки пород, содержащих полудрагоценные и драгоценные камни, без повреждения последних.

---