БУРОВОЙ СТАНОК Российский патент 2005 года по МПК E21B3/00 E21B19/84 

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к конструкциям устройств, предназначенных для бурения шпуров при проходке и креплении горных выработок.

Известно устройство, выполненное в виде вращателя с приводом подачи, включающим ведущий барабан, на который наматывается канат, конец которого закрепляется, например, на каком-либо элементе крепления выработки или на специальном анкере, установленном в предварительно пробуренном шпуре [1].

Недостатком известного устройства является очень высокая трудоемкость работ по бурению шпуров при большой высоте кровли.

Наиболее близким техническим решением является буровой станок, содержащий направляющую колонку, установленный на ней подвижно в продольном направлении вращатель с приводом подачи, включающим ведущий барабан, на который наматывается канат, конец которого соединен с корпусом колонки, и механизм расцепления кинематической связи каната с приводом подачи [2],

Средства бурения, выполненные на принципе этого технического решения, имеют небольшую массу и габариты. Кроме того, механизм расцепления подачи в этих средствах бурения обеспечивает большую скорость обратного хода вращателя вниз под действием своего веса.

Наряду с отмеченными достоинствами для указанных средств бурения характерны весьма существенные недостатки, суть которых заключается в следующем.

1. Вследствие того, что рукоятка управления механизмом расцепления подачи находится на вращателе (горное сверло ЭРП18Д-2М), то для возврата последнего после бурения вниз необходимо достать рукой до рукояти, что не всегда просто из-за большой высоты выработки.

2. В процессе бурения при намотке каната на барабан "в навал" произвольно меняется радиус навивки, а значит, произвольно изменяется и скорость подачи, что приводит к нарушению режима бурения и поломке бурового инструмента.

Целью изобретения является повышение эффективности бурения шпуров в кровле выработки.

Поставленная цель достигается тем, что ведущий барабан выполнен в виде шкива трения, а механизм расцепления выполнен в виде управляемого натяжного устройства каната и установлен на колонке.

В отличие от известных в рекомендуемой конструкции бурового станка рукоятка управления механизмом расцепления находится всегда внизу колонки и не перемещается вверх с вращателем, это обеспечивает удобство работы при любой высоте выработки. Перемотка каната через шкив трения происходит при постоянном диаметре, что обеспечивает равномерную скорость подачи, а значит, нормальный режим бурения.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где приведена принципиальная схема бурового станка.

Буровой станок включает выполненную из трубы колонку 1, установленный на ней посредством каретки 2 вращатель 3, в шпинделе которого установлена буровая штанга 4, поддерживаемая люнетом 5. Каретка 2 представляет собой цилиндр, имеющий сквозной паз "А", который обеспечивает свободное перемещение каретки через кронштейны 11 и 12. На кронштейне 12 шарнирно установлен рычаг 6. Последний соединен со штоком 7 посредством кронштейна 11, перемещающегося внутри паза "B", выполненного в корпусе колонки 1, Верхний конец штока 7 упирается в неподвижно установленную внутри корпуса колонки 1 пружину 10, а нижний снабжен специальным кронштейном 13, перемещающимся внутри паза "C", выполненного в нижней части колонки 1. Канат 9 верхним своим концом закреплен на колонке 1, охватывает витками ведущий шкив трения 8, установленный на ведущем валу вращателя 3, а нижним концом закреплен на кронштейне 13. Канат при этом под действием пружины 10 находится в натянутом состоянии, чем обеспечивается плотный контакт его витков со шкивом трения 8. Усилие натяжения каната 9 регулируется рукоятью 6.

Порядок работы и принцип действия заключаются в следующем. Станок ориентируется на ось предполагаемого шпура в кровле выработки. Рукоятка 6 должна быть в этот момент нажата вниз и находиться в положении, указанном на чертеже пунктиром. При этом шток 7 с кронштейном 13 находятся в верхнем положении, пружина 10 сжата, а канат 9 соответственно ослаблен. Включением вращателя 3 приводятся во вращение шпиндель с буровой штангой 4 и шкив 8.

Вследствие того, что канат 9 ослаблен, вращение шкива 8 происходит вхолостую, без перемотки каната. Вращатель стоит на месте и бурения не происходит. Для включения подачи оператор отпускает рукоятку 6, вследствие чего пружина 10, восстанавливаясь, смещает шток 7 с кронштейном 13 вниз, и канат 9 натягивается, плотно охватывая своими витками шкив трения 8. Шкив 8 начинает перематывать канат через себя, чем осуществляется подача вращателя с буровой штангой и осуществляется процесс бурения. По окончании бурения шпура, когда вращатель доходит до крайнего верхнего положения, оператор нажимает на рукоятку 6 вниз (по стрелке), которая, поворачиваясь вокруг оси "0", перемещает кронштейн 11 и соединенный с ним шток 7 вверх, сжимая пружину 10. Закрепленный на штоке 7 кронштейн 13 также перемещается вверх, ослабляя натяжение каната 9. При этом ослабляется контакт витков трения каната с ведущим шкивом 8, и вращатель 3 с буровой штангой 4 под действием собственного веса моментально опускается вниз. Цикл бурения шпура завершен.

Сравнение рекомендуемого бурового станка с базовым объектом, а именно с используемым в настоящее время станком для возведения анкерной крепи УВАК-2, показывает, что применение рекомендуемой конструкции обеспечивает более высокую, производительность бурения и возможность создания на ее основе эффективного навесного оборудования для проходческих комбайнов.

Источники информации

1. Сверла горные электрические ЭРП 18Д-2М. Руководство по эксплуатации. Томский электромеханический завод им. В.В.Вахрушева, 1986 г.

2. Каретников В.Н., Клейменов В.Б., Нуждихин А.Г. Крепление капитальных и подготовительных горных выработок. Справочник. - М.: Недра, 1989. - C.480-481.

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к конструкциям устройств, предназначенных для бурения шпуров при проходке и креплении горных выработок. Обеспечивает повышение эффективности бурения шпуров в кровле выработки. Сущность: станок содержит направляющую колонку, установленный на ней подвижно в продольном направлении вращатель с приводом подачи и механизм расцепления кинематической связи каната с приводом подачи. Привод подачи включает ведущий барабан, на который наматывается канат. Его конец соединен с корпусом колонки. Ведущий барабан выполнен в виде шкива трения. Механизм расцепления выполнен в виде управляемого натяжного устройства каната и установлен на колонке. 1 ил.

Буровой станок, содержащий направляющую колонку, установленный на ней подвижно в продольном направлении вращатель с приводом подачи, включающим ведущий барабан, на который наматывается канат, конец которого соединен с корпусом колонки, и механизм расцепления кинематической связи каната с приводом подачи, отличающийся тем, что ведущий барабан выполнен в виде шкива трения, а механизм расцепления выполнен в виде управляемого натяжного устройства каната и установлен на колонке.