Устройство для бурения шахтных стволов

 

Изобретение относится к горной и буровой технике и может быть использовано при строительстве и реконструкции шахт, строительстве колодцев и свайных опор. Цель - снижение энергозатрат и упрощение конструкции устройства. Устройство включает полый корпус 1, редуктор, размещенный в корпусе, кернообразующие породоразрушающие инструменты (ПИ) 8, скалывающие ПИ, буровые колонны (К) 5 и керноприемник 4. Входные валы редуктора соединены с нижними концами К 5, а выходные валы - с ПИ 8. Оси К 5 смещены относительно оси корпуса 1. Керноприемник 4 установлен с возможностью перемещения вдоль К 5. Скалывающие ПИ установлены радиально с внешней и внутренней сторон корпуса и соединены с выходными валами редуктора. Ось каждого скалывающего ПИ расположена симметрично относительно осей соседних кернообразующих ПИ 8. При вращении К 5 и осевой подаче ПИ 8 выбуривают кольцевую щель, состоящую из ряда скважин. Целики между этими скважинами разрущаются скалывающими ПИ. Одновременно с бурением щели образуется керн, на верхнюю часть которого опускают керноприемник 4 для подрезки и подъема керна. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (51) 5 E 21 D 1/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И (ЛНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.

1 (21) 4321604/23-03 (22) 27. 10.87 (46) 15.03.90. Бюл. Р 10 (71) Центральный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт проходческих машин и комплексов для угольной, горной промьппленности и подземного строительства (72) Э.Ф.Тризно и JI.И.Черемисин (53) 622.24.085.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 129596, кл. E 21 D 1/06, 1958.

Авторское свидетельство СССР

М 1384764, кл. E 21 D 1/06, 1986 °

2 (54) УСТРОЙСТВО ДИ БУРЕНИЯ ШАХТНЫХ

CTBOJI0B (57) Изобретение относится к горной и буровой технике и м.б. использовано при строительстве и реконструкции шахт, строительстве колодцев и свайных опор. Цель изобретения — снижение энергозатрат и упроцение конструкции устройства. Устройство включает полый корпус 1, редуктор, размещенный в корпусе, кернообраэующие породораэрушаюцие инструменты (ПИ) 8, скалывающие ПИ, буровые колонны (К)5 и керноприемник 4. Входные валы ре1550151

5 !

О дуктора соединены с нижними концами

К 5, а выходные валы — с ПИ 8. Оси

К 5 смещены относительно оси корпуса 1 . Керноприемник 4 установлен с возможностью перемещения вдоль К 5.

Скалывающие ПИ установлены радиально с внешней и внутренней сторон корпуса и соединены с выходными валами редуктора. Ось каждого складывающего

ПИ расположена симметрично относиИзобретение относится к горной и буровой технике и может быть ис,пользовано при строительстве и реконструкции шахт, строительство колодцев и свайных опор. 20

Цель изобретения — снижение энергозатрат и упрощение конструкции устройства.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 — разрез А-А 25 на фиг. 1 °

Основой устройства для бурения шахтных стволов является полый корпус 1, который может быть выполнен из соединенных между собой полукруг- 30 ,лых секций (не обозначены) . Внутренняя полость корпуса предназначена для пропуска керна 2, для отделения кото рого применяют керноотделительный механизм 3 с керноприемником 4 ° Буровые колонны 5 смещены относительно оси корпуса 1 и проходят снаружи керноприемника 4. Последний подвешен на канатах б к расположенным на поверхности домкратам (не показаны) и может 0 перемещаться вдоль колонн 5 посредством направляющих обойм" 7. Внутри корпуса размещен редуктор (не показан) или несколько редукторов — по одному в каждой секции корпуса. Редуктор имеет входные и выходные валы (горизонтальные и вертикальные). К вертикальным выходным валам присоединены кернообразующие породоразрушающие инструменты (долота) 8, а к горизонтальным — скалывающие породоразрушающие инструменты (фрезы), вследствие чего они занимают радиальное положение. Одни фреэы 9 установлены с внешней стороны корпуса, а другие (не показаны) — с внутренней стороны корпуса в направлении к его оси.

Ось каждого скалывающего инструмента размещена симметрично относительно осей соседних кернообразующих ПИ 8. При" вращении К 5 и осевой подаче ПИ 8 выбуривают кольцевую щель, состоящую из ряда скважин.

Целики между этими скважинами разрушаются скалывающими ПИ. Одновременно с бурением щели образуется керн, на верхнюю часть которого опускают керноприемник 4 для подрезки и подьема керна. 2 ил. тельно соседних инструментов 8 для скалывания целиков породы 10 между скважинами, образуемыми долотами 8.

Конструкция редуктора предусматривает вращение одних долот 8 по часовой стрелке, а других — против. Каждая буровая колонна выполнена двойной, причем внутренняя колонна передает крутящий момент и ее нижний конец соединен с входным валом редуктора, а наружная не вращается и служит.для передачи осевого усилия (ее нижний конец может быть соединен с корпусом), Верхний конец внутренней колонны соединен с вращателем 11 буровой установки 12. Промывочный раствор подается на забой по внутренней колонне или по межтрубному пространству каждой колонны 5 ° С этой целью используются вертлюги 13. Для наращивания буровых колонн 5 применяют гидродомкраты 14. Привод керноотделительного механизма 3 соединен с дополнительными выходными валами 15 редуктора.

Устройство для бурения шахтных стволов работает следующим образом.

Включают вращатели 11 и создают осевую нагрузку, в результате чего долота 8 на забое вращаются и выбуривают кольцевую щель, состоящую из многих скважин, между которыми имеются целики породы 10, при этом корпус не вращается и моменты сил реакции от забоя уравновешены, так как часть долот вращается в одну сторону, а остальные — в противоположную. При опускании корпуса 1 целики породы 10 разрушаются фрезами, в результате чего кольцевая щель получается с гладкими стенками и по форме повторяет поперечное сечение корпуса. Одновременно с бурением щели образуется керн 2, который проходит внутри корпуса и выходит наружу. При достижеФормула изобретения

Устройство для бурения шахтных стволов, включающее полый корпус, Составитель Л.Черепенкина

Редактор М.Петрова Техред Л.Сердюкова Корректор С.Иевкун

Заказ 255 Тираж 383 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

5 15 нии керном определенной высоты опускают керноприемник 4, который посредством обойм 7 скользит по колоннам 5 и центрируется относительно корпуса.

Выступающая асть керна входит в керноприемник 4, а привод керноотделительного механизма 3 соединяется через валы 15 с редуктором. При подрезании керна процесс выбуривания керна

2 продолжается. После подрезания керна его поднимают на поверхность посредством гидродомкратов и канатов 6, выбуривание керна при этом также не останавливают. Удаление шлама осуществляют прямой промывкой. Для замены долот 8 и фрез устройство поднимают путем разбора буровых колонн.

50151 6 буровые колонны, размещенные симметрично относительно оси корпуса и связанные с входными валами редуктора, выходные валы которых связаны с

5 кернообразующими породоразрушающими инструментами, скалывающие породоразрушающие инструменты, установленные с внешней и внутренней сторон корпуса, и керноприемник, установленный с воэможностью перемещения вдоль буровых колонн, о т л и ч а ющ е е с я тем, что с целью снижения энергозатрат и упрощения конструкции, скалывающие породоразрушающие инструменты установлены радиально и кинематически соединены с редуктором, при этом ось каждого скалывающего породораэрушающего инструмента расположена симметрично относительно осей соседних кернообразующих породоразрушающих инструментов.