СТАНОК ДЛЯ БУРЕНИЯ ШПУРОВ Российский патент 2003 года по МПК E21B15/00 

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к станкам для бурения шпуров с последующей установкой анкерных болтов в кровлю подземных горных выработок прямоугольного и трапециевидного сечения.

Известен буровой станок, применяемый для бурения скважин в подземных выработках из описания к авт. свид. 1585508, МПК Е 21 С 11 /00, опубл. 15.08.90, бюл. из. 30 (прототип).

Описанный буровой станок предназначен для бурения вертикальных и горизонтальных вееров скважин и содержит бурильную машину с податчиком, два устройства вертикального распора (в описании - распорные колонки), связанные между собой соединительным узлом (в описании - несущей балкой), смонтированным между устройствами вертикального распора с возможностью поворота относительно этих устройств. Перемещение станка вдоль выработки происходит в результате поочередного переноса распорных колонок и поворота вместе с поперечной балкой по радиусу, равному длине горизонтальной несущей балки. После распора обеих колонок осуществляется бурение веера скважин.

Из описания к авт. свид. 299650, МПК Е 21 С 11/00, опубл. 26.03.71, бюл. из. 12, известна также буровая установка, имеющая две распорные колонки, размещенную между ними бурильную машину с податчиком, смонтированные на балке. Балка закреплена на двух опорах, упирающихся в почву выработки. Для передвижения станка по выработке перемещают распорные колонки вместе с бурильной машиной и податчиком относительно балки, а затем балка с опорными стойками перемещается относительно закрепленных распорных колонок. Таким образом осуществляется переход от одного веера скважин к другому.

Описанные буровые станки имеют общие недостатки: наличие нескольких распорных устройств (в прототипе - две распорные колонки) в почву и кровлю выработки, поперечной балки с бурильной машиной и необходимости перемещения этого оборудования вдоль соединительной балки. Как следствие такого конструктивного выполнения, - большой вес, громоздкость, неудобство в эксплуатации, особенно в стесненных условиях горной выработки, отсутствие маневренности. Кроме этого выполнение бурения и особенно забуривания при отсутствии распора бурильной машины усложняет установку анкерных болтов.

Задача изобретения - упрощение конструкции станка, снижение веса, повышение маневренности и улучшение условий его эксплуатации в подземных выработках.

Поставленная задача решается за счет того, что в станке для бурения шпуров, содержащем бурильную машину и устройства вертикального распора, связанные между собой соединительным узлом, бурильная машина снабжена силовым цилиндром ее вертикального распора, а соединительный узел выполнен в виде складывающегося рычажного механизма, снабженного шарнирами поворота в горизонтальной и вертикальной плоскостях и ограничителями взаимного перемещения в вертикальной плоскости бурильной машины и устройства вертикального распора, для обеспечения зазора между почвой выработки при их попеременной перестановке в транспортном положении.

Преимущества изобретения и его конструктивные особенности изложены ниже и поясняются чертежами, где:
- на фиг.1 схематично изображен вид сбоку на станок;
- на фиг.2 - то же, вид сверху;
- на фиг.3 - вид на станок при перестановке бурильной машины (распорная стойка - в состоянии распора между почвой и кровлей);
- на фиг.4 - вид на станок при перестановке распорной стойки (бурильная машина - в состоянии распора между почвой и кровлей).

Станок для бурения шпуров состоит из бурильной машины 1, снабженной устройством ее вертикального распора, выполненным в виде силового цилиндра 2, и второго устройства вертикального распора - распорной стойки 3. Силовой цилиндр 2 жестко закреплен, например, в нижней части бурильной машины 1.

Распорная стойка 3 и бурильная машина 1, с устройством ее вертикального распора, соединены между собой соединительным узлом, который представляет собой складывающийся в горизонтальной плоскости рычажный механизм 4. Рычажный механизм 4 может иметь различные варианты исполнения, один из которых схематично представлен на фиг. 1. Это легкая конструкция из двух складывающихся рамок 5 и 6, снабженных шарнирами 7, обеспечивающими складывание и поворот всей конструкции в горизонтальной плоскости относительно распорной стойки 3 и бурильной машины 1 вместе с силовым цилиндром 2. Между рамками 5 и 6 размещены шарниры 8, обеспечивающие взаимное перемещение бурильной машины 1 и распорной стойки 3 в вертикальной плоскости, а между ними закреплены упоры 9, являющиеся ограничителями этого взаимного перемещения. Упоры 9 обеспечивают зазор между почвой выработки и бурильной машиной 1 или между почвой выработки и распорной стойкой 3 при их перестановке. Каждый упор 9 двумя шарнирами 8 соединен с рамками 5 и 6. Конструкция и форма выполнения упоров 9 не является предметом изобретения, а потому не приводится в описании.

Положение бурильной машины 1, распорной стойки 3 и упоров 9 при перестановке станка показано на фиг.3 и 4.

Работает станок для бурения шпуров следующим образом.

По технике безопасности при проходке горной выработки необходимо крепление призабойной зоны.

Станок для бурения шпуров в нерабочем положении находится в сложенном состоянии, т. е. рамки 5 и 6 сложены с помощью шарниров 7. Для начала работ по бурению шпуров и последующей установке анкерных болтов телескопическую распорную стойку 3 раскрепляют максимально близко у забоя. Бурильную машину 1 подводят в положение бурения первого шпура, перемещая с помощью рамок 5 и 6.

С помощью силового цилиндра 2, который при раздвижке упирается штоком 10 в почву выработки, бурильная машина 1 раскрепляется между почвой и кровлей. Шарниры 8 позволяют переместить ее по вертикали и занять нужное положение. При этом при бурении шпура и установке анкерных болтов усилие не передается на распорную стойку 3.

После бурения шпура необходимой длины распор силового цилиндра 2 снимается, и бурильную машину 1 перемещают в положение бурения нового шпура. Эта операция выполняется при закрепленной распорной стойке 3 за счет возможности складывания или раздвигания рычажного механизма - рамок 5 и 6.

При перемещении бурильной машины 1 на новое место сохраняется зазор между почвой и бурильной машиной 1, так как упоры 9 ограничивают перемещение бурильной машины 1 по вертикали, и нагрузка от веса бурильной машины передается на закрепленную распорную стойку 3. Без перемещения распорной стойки 3 бурятся все шпуры от самого ближнего к распорной стойке 3, когда рамки 5 и 6 находятся в сложенном состоянии, до самого дальнего - при максимально раздвинутых рамках.

Для бурения следующих шпуров бурильную машину 1 оставляют зафиксированной между кровлей и почвой выработки с помощью силового цилиндра 2, освобождают от распора распорную стойку 3 и перемещают ее на новое место по оси выработки. В новом месте распорную стойку 3 закрепляют, а бурильную машину 1 освобождают от распора и перемещают для бурения следующего ряда шпуров. Последовательность операций по закреплению бурильной машины 1, бурению шпура и переходу на новый шпур повторяется.

Описанный станок имеет простую облегченную конструкцию, обладает маневренностью. За счет наличия складывающегося рычажного механизма - рамок 5 и 6 из одного положения распорной стойки 3 возможно пробурить несколько рядов шпуров, а при перестановке станка на новое место снижаются физические нагрузки на обслуживающий персонал. Станок имеет те же преимущества и при установке анкерных болтов, кроме того, за счет распора бурильной машины при бурении и забуривании операция по установке анкерных болтов значительно упрощена, так как обеспечивается точная установка анкера в пробуренный шпур. При работе станка значительно снижается вибрация.

Таким образом, изобретение позволяет повысить эффективность бурения шпуров и улучшить условия труда рабочих.

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к станкам для бурения шпуров, преимущественно в проходческих выработках прямоугольного и трапециевидного сечения. Станок содержит бурильную машину, снабженную силовым цилиндром ее вертикального распора, и устройства вертикального распора, связанные между собой соединительным узлом. Соединительный узел выполнен в виде складывающегося рычажного механизма. Механизм снабжен шарнирами поворота в горизонтальной и вертикальной плоскостях и ограничителями взаимного перемещения в вертикальной плоскости бурильной машины и устройства вертикального распора, для обеспечения зазора между почвой выработки при их попеременной перестановке. Изобретение обеспечивает упрощение конструкции, снижение веса, повышение маневренности и улучшение условий эксплуатации в подземных выработках. 4 ил.

Станок для бурения шпуров, содержащий бурильную машину и устройства вертикального распора, связанные между собой соединительным узлом, отличающийся тем, что бурильная машина снабжена силовым цилиндром ее вертикального распора, а соединительный узел выполнен в виде складывающегося рычажного механизма, снабженного шарнирами поворота в горизонтальной и вертикальной плоскостях и ограничителями взаимного перемещения в вертикальной плоскости бурильной машины и устройства вертикального распора, для обеспечения зазора между почвой выработки при их попеременной перестановке.