Устройство для бурения шпуров

 

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам для бурения шпуров при проходческих и очистных работах. Устройство для бурения шпуров содержит корпус, внутри которого расположена соединенная с приводом вращения труба, в полости которой размещена штанга, при этом труба выполнена в виде спирали, один конец которой расположен соосно с направляющей трубой, укрепленной на корпусе, а другой состыкован с патрубком цилиндрического контейнера, штанга выполнена гибкой и снабжена на одном конце жестким забурником с центрирующими кольцами, а на другом - шайбой с выступами, взаимодействующими с продольными пазами, выполненными в стенках трубы и связанной посредством гибкой связи полипастно с патрубком цилиндрического контейнера и герметичным торцом гибкого рукава, последний соединен гибкой связью с барабаном, помещенным в полость цилиндрического контейнера, причем торец герметичного рукава соединен с патрубком. Использование предлагаемого изобретения позволит увеличить глубину бурения за один заход, расширив тем самым его функциональные возможности. 5 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам для бурения шпуров при проходческих и очистных работах.

Известно устройство, состоящее из привода, бурового инструмента, подающей трубы и дифференциального механизма подачи с фрикционной муфтой управления. (1).

Недостатком этого устройства является ограниченная глубина бурения за один заход, обусловленная зависимостью длины штанги от продольной длины устройства, которая ограничена размерами (высотой) горной выработки. Кроме этого, в известном устройстве сложно осуществить защиту элементов дифференциального механизма подачи от попадания буровой мелочи в полость подающей трубы с внутренней резьбой, что снижает его надежность.

Известно устройство для бурения шпуров, содержащее корпус, расположенный в его полости направляющий узел с размещенной в нем гибкой штангой, один конец которой связан с породоразрушающим инструментом, закрепленную на корпусе направляющую втулку и приводы вращения и подачи.

Недостатками этого устройства является большая длина, обусловленная необходимостью размещения протяженной шлицевой муфты, сложность удержания направления бурения, отсутствие возможности бурения шпуров у груди забоя из-за осевого перемещения цилиндрического поршня. Все это снижает эксплуатационные возможности устройства.

Устройство для бурения шпуров содержит корпус, расположенный в его полости направляющий узел с размещенной в нем гибкой штангой, один конец которой связан с породоразрушающим инструментом, приводы вращения и подачи и закрепленную на корпусе направляющую втулку. Согласно изобретению направляющий узел выполнен в виде размещенной на шпинделе привода вращения спиральной трубы, один конец которой и направляющая втулка установлены соосно, при этом привод перемещения выполнен в виде барабана, установленного с возможностью вращения в контейнере с патрубком, и гибкого рукава, один конец которого выполнен герметичным и связан с барабаном посредством гибкой связи и со вторым концом гибкой штанги посредством шайбы с выступами, причем патрубок контейнера соединен со вторым концом спиральной трубы и связан со вторым концом гибкого рукава и с шайбой посредством гибкой связи, а контейнер связан со шпинделем привода вращения и имеет канал для подвода агента высокого давления, при этом породоразрушающий инструмент связан с гибкой штангой посредством жесткого забурника с центрирующими кольцами, а спиральная труба имеет внутренние продольные каналы для взаимодействия с выступами шайбы.

Использование предлагаемого устройства позволит увеличить глубину бурения шпуров за один заход, расширив тем самым его функциональные возможности. Небольшие габариты устройства позволяют разместить его на манипуляторах горных машин (комбайнов), чем будет решена проблема ручного труда при проходке и креплении выработок.

На фиг. 1 изображен общий вид устройства; на фиг.2 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг.3 - разрез по В-В на фиг.2; на фиг.4 - стык спиральной трубы с патрубком; на фиг.5 - устройство в работе.

Устройство состоит из корпуса 1, привода вращения 2, связанный шпинделем с направляющим узлом, выполненным в виде спиральной трубы 3, один торец которой расположен соосно с укрепленной на корпусе 1 направляющей втулкой 4, а другой состыкован с патрубком 5 привода перемещения, выполненного в виде цилиндрического контейнера 6, в трубу помещена гибкая штанга 7, один конец которой связан с породоразрушающим инструментом посредством жесткого забурника 8 с центрирующими кольцами 9, а другой - с шайбой 10, имеющей выступы 11, взаимодействующие с внутренними продольными каналами 12, выполненными в стенках трубы 3. Шайба 10 посредством гибкой связи 13 полиспастно связана с патрубком 5 и герметичным торцом 14 гибкого рукава 15, другой торец которого соединен с патрубком 5, кроме этого, торец 14 соединен связью 16 с барабаном 17, помещенным с возможностью вращения в контейнере 6, полость которого имеет канал для подвода агента высокого давления.

Работает устройство следующим образом. В исходном положении (фиг.1) оно плотно прижимается торцом направляющей втулки 4 к поверхности пород, после чего включают привод вращения 2. Вместе с шпинделем привода 2 начинает вращаться спиральная труба 3, вместе со связанным с ней цилиндрическим контейнером 6. Одновременно с этим вращается относительно корпуса 1 гибкая штанга 7 и связанный с ней забурник 8 с центрирующими кольцами 9. При этом выступы 11, удерживаясь в каналах 12 на шайбе 10, препятствуют вращению штанги 7 относительно трубы 3. В начальный момент цикла гибкий рукав 15 намотан на барабан 17 вместе с гибкой связью 13 к торцу патрубка 5. При подаче агента высокого давления в полость контейнера 6 рукав 7 начинает выворачиваться, сматываясь с барабана 7 и перемещаясь внутри спиральной трубы 3. При этом он толкает шайбу 10, которая передает это усилие штанге 7 и через нее забурнику 8. Породоразрушающий инструмент на конце штанги 8 при этом производит бурение шпура, в который постепенно входит весь забурник 8 вместе с центрирующими кольцами 9 и затем штанга 7, при этом центрирующие кольца на забурнике 8 во время бурения удерживают заданное направление шпура. После пробуривания шпура на требуемую глубину полость контейнера 6 соединяется со сливом и барабану 17 придается вращение в обратную сторону. Это может быть осуществлено как от шпинделя привода 2, так и от другого привода. Гибкая связь 16, связанная с барабаном 17 и торцом 14 рукава 15, выворачивает рукав 15 в обратную сторону, вводя его внутрь контейнера 6 и наматывая на барабан, при этом полиспастная связь 13 торца 14 с шайбой 10 перемещает шайбу 10 к патрубку 5, а вместе с шайбой 10 в трубу 3 затягивается и связанная с шайбой 10 гибкая штанга 7, конец которой заводит забурник 8 в направляющую трубу 4. Таким образом, устройство возвращается в исходное положение.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ ШПУРОВ, включающее корпус, расположенный в его полости направляющий узел с размещенной в нем гибкой штангой, один конец которой связан с породоразрушающим инструментом, приводы вращения и подачи и закрепленную на корпусе направляющую втулку, отличающееся тем, что направляющий узел выполнен в виде размещенной на шпинделе привода вращения спиральной трубы, один конец которой и направляющая втулка установлены соосно, при этом привод перемещения выполнен в виде барабана, установленного с возможностью вращения в контейнере с патрубком, и гибкого рукава, один конец которого выполнен герметичным и связан с барабаном посредством гибкой связи и с вторым концом гибкой штанги посредством шайбы с выступами, причем патрубок контейнера соединен с вторым концом спиральной трубы и связан с вторым концом гибкого рукава и с шайбой посредством гибкой связи, а контейнер связан со шпинделем привода вращения и имеет канал для подвода агента высокого давления, при этом породоразрушающий инструмент связан с гибкой штангой посредством жесткого забурника с центрирующими кольцами, а спиральная труба имеет внутренние продольные каналы для взаимодействия с выступами шайбы.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5