СТАНОК ДЛЯ БУРЕНИЯ АНКЕРНЫХ СКВАЖИН Российский патент 2007 года по МПК E21B3/02 E21B6/00 

Техническое решение относится к горной промышленности, а именно к буровой технике, и может найти применение в станках для бурения анкерных скважин в твердых породах.

Известна пневматическая буровая машина для бурения скважин под анкеры (см. Завод снаряжения "ЧЖУНМЭЙЧЖИХУ" г.Шинзячуна, Уголь. - 2004. - №3. - С.54) и анкероустановщик "RAMBOR." (см. Мы готовы к конструктивному договору ЗАО Торговый дом "Кузбасспромсервис". Уголь. - 2003. - №4. - С.31), включающие буровые штанги, вращатели буровых штанг, закрепленные на опорах-податчиках, обеспечивающие подачу вращателей буровых штанг с буровыми штангами на забой.

Основным недостатком пневматической буровой машины и анкероустановщика является ограничение области их применения по твердости обуриваемых пород. Это объясняется тем, что такие машины обуривают массив угля и породы вращательным способом бурения, а это возможно только при бурении пород крепостью до 6 ед. по шкале проф. Протодьяконова М.М.

Известна также буровая машина БУ-1 (см. В.Г.Яцких и др. Горные машины и комплексы. - М.: Недра, 1974. - С.84), предназначенная для бурения и заряжания шпуров, включающая вращательно-ударный механизм, автоподатчик, манипулятор, верхнюю тележку и несамоходную тележку для передвижения по рельсам.

Преимущество этой буровой машины перед вышеописанными машинами для бурения скважин под анкеры заключается в том, что используемый в буровых машинах вращательно-ударный способ бурения обеспечивает проходку скважин в породах до 16 ед. по шкале проф. Протодьяконова М.М.

Недостатком известной буровой машины является большой вес и габариты, что делает неприемлемым ее применение для бурения шпуров и анкерования кровли в стесненных условиях подземных выработок угольных шахт.

Наиболее близкой по технической сущности и совокупности существенных признаков является электрическая бурильная машина вращательно-ударного действия (см. Алимов О.Д. и др. Бурильные машины. - Госгортехиздат. - 1960. - С.197), включающая вращатель с буровой штангой, соленоидный или пневматический ударный механизм и раму с гидравлическим или пневматическим механизмом подачи на забой вращателя с буровой штангой. Бурильная машина такой конструкции устраняет недостатки буровых машин вращательного бурения (ограниченность применения по крепости обуриваемых пород) и буровой машины вращательно-ударного бурения (большой вес и габариты), так как ее конструкция обеспечивает вращательно-ударный способ бурения при малых габаритах машины.

К недостаткам описанной бурильной машины следует отнести несоосность ударника и вращателя буровой штанги с механизмом подачи вращателя буровой штанги, что способствует возникновению опрокидывающего момента от реакции забоя и, как следствие, к потере устойчивости бурильной машины в процессе бурения.

Технической задачей предлагаемого решения является повышение эффективности и надежности его работы за счет исключения опрокидывающего момента, возникающего в процессе бурения от реакции забоя.

Это достигается тем, что в станке для бурения анкерных скважин, включающем буровую штангу, вращатель буровой штанги, опору-податчик, пневмоударник и кронштейн с рукоятками управления, согласно техническому решению пневмоударник установлен между вращателем буровой штанги и опорой-податчиком, причем пневмоударник, буровая штанга, ее вращатель и опора-податчик установлены соосно.

Такое конструктивное исполнение предлагаемого станка обеспечивает совпадение направления усилия подачи опоры-податчика с осями буровой штанги, вращателя буровой штанги и пневмоударника, что в свою очередь устраняет возможность возникновения опрокидывающего момента в процессе бурения и, как следствие, обеспечивает устойчивую работу машины.

Это позволяет использовать наиболее эффективный вращательно-ударный способ бурения при работе предлагаемого станка в породах крепостью до 16 ед. по шкале проф. Протодьяконова М.М., повышает эффективность и надежность его работы.

Целесообразно корпус опоры-податчика соединить с корпусом вращателя буровой штанги через промежуточную проставку, имеющую продольные пазы для установки пневмоударника.

Такое исполнение позволит мобильно производить монтаж и демонтаж пневмоударника в процессе эксплуатации предлагаемого станка, что повышает эффективность его работы.

Сущность технического решения иллюстрируется примером конкретного исполнения и чертежом, где изображен общий вид станка для бурения анкерных скважин (далее - станок) с кронштейном, изображенным в рабочем положении.

Станок включает буровую штангу 1 (далее - штанга), вращатель 2 буровой штанги 1 (далее - вращатель), установленный на опоре-податчике 3 через промежуточную проставку 4 с продольными пазами 5. Продольные пазы 5 служат для установки между опорой-податчиком 3 и вращателем 2 пневмоударника 6 и закрепления последнего к корпусу вращателя 2.

Управление станком осуществляется рукоятками управления, расположенными на кронштейне 7, шарнирно прикрепленном к корпусу вращателя 2.

Работа станка осуществляется в следующей последовательности. Станок устанавливается на почву выработки на основание опоры-податчика 3 и удерживается в вертикальном положении горнорабочим через кронштейн 7. Затем дается команда на подачу воздуха в поршневые полости опоры-податчика 3. При этом вращатель 2 вместе со штангой 1 перемещается к забою. После достижения штангой забоя подаются команды вращателю 2 на вращение штанги 1 и одновременно пневмоударнику 6 для передачи на штангу 1 осевых динамических нагрузок. При этом осевые динамические нагрузки от пневмоударника 6 передаются через полый вал вращателя 2 на штангу 1 непосредственно. Таким образом осуществляется вращательно-ударный способ бурения анкерных скважин.

В случае проходки анкерной скважины в массиве угля или породы крепостью до 6 ед. по шкале проф. Протодьяконова М.М. бурение может производиться без применения пневмоударника 6. В этом случае пневмоударник 6 либо отключается либо снимается через продольные пазы 5 проставки 4.

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к буровой технике, и может найти применение в станках для бурения анкерных скважин в твердых породах. Станок включает буровую штангу, ее вращатель, опору-податчик, пневмоударник, кронштейн с рукоятками управления. Пневмоударник установлен между вращателем и опорой-податчиком соосно с буровой штангой, ее вращателем и опорой-податчиком. Достигается повышение эффективности и надежности работы станка за счет исключения опрокидывающего момента, возникающего в процессе бурения от реакции забоя. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Станок для бурения анкерных скважин, включающий буровую штангу, вращатель буровой штанги, опору-податчик, пневмоударник и кронштейн с рукоятками управления, отличающийся тем, что пневмоударник установлен между вращателем буровой штанги и опорой-податчиком, причем пневмоударник, буровая штанга, ее вращатель и опора-податчик установлены соосно.2. Станок по п.1, отличающийся тем, что корпус опоры-податчика соединен с корпусом вращателя буровой штанги через промежуточную проставку, имеющую продольные пазы для установки пневмоударника.