СТАНОК ДЛЯ БУРЕНИЯ АНКЕРНЫХ СКВАЖИН Российский патент 2009 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 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 механизмом подачи на забой вращателя с буровой штангой.

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

Наиболее близким по технической сущности и совокупности существенных признаков является станок для бурения анкерных скважин (см. патент РФ №2298628, Е21В 3/02, Е21В 6/00, опубл. в БИ №13, 2007 г.), включающий буровую штангу, вращатель буровой штанги, опору-податчик, пнемвоударник и кронштейн с рукоятками управления. Пневмоударник установлен между вращателем буровой штанги и опорой-податчиком, причем пневмоударник, буровая штанга, ее вращатель и опора-податчик установлены соосно.

Такое конструктивное решение 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.

Недостатком этого станка является то, что пневмоударник, установленный между вращателем буровой штанги и опорой-податчиком, прикреплен к корпусу вращателя буровой штанги и передает через него реактивные динамические нагрузки, возникающие во время его работы, на всю конструкцию станка, уменьшая его прочность. Кроме того, вибрация конструкции станка, возникшая вследствие этого, передается через рукоятки управления на руки горнорабочего, что недопустимо по правилам техники безопасности при превышении нормативно-допустимых значений.

Технической задачей предлагаемого решения является повышение долговечности работы станка и обеспечение безопасных условий работы горнорабочего при его эксплуатации за счет устранения передачи вибрации от корпуса пневмоударника на конструкцию станка.

Это достигается тем, что в станке для бурения анкерных скважин, включающем буровую штангу, вращатель буровой штанги, опору-податчик, кронштейн с рукоятками управления и пневмоударник, установленный между вращателем буровой штанги и опорой-податчиком соосно с буровой штангой, ее вращателем и опорой-податчиком, согласно техническому решению пневмоударник верхним концом свободно надет на направляющую втулку корпуса указанного вращателя, соосную с ним, а нижним оперт на эластичный амортизатор, установленный на опоре-податчике, при этом эластичный амортизатор зафиксирован втулкой, надетой на корпус пневмоударника и введенной в кольцевой паз верхней крышки опоры-податчика.

Такое конструктивное решение предлагаемого станка устраняет возможность передачи реактивных динамических нагрузок на конструкцию станка и, следовательно, на руки горнорабочего во время его работы. Это достигается путем гашения вибрации корпуса пневмоударника эластичным амортизатором, установленным между пневмоударником и верхней крышкой опоры-податчика, что предотвращает возникновение в узлах станка экстремальных нагрузок и тем самым обеспечивает увеличение долговечности работы станка и безопасные условия труда горнорабочих в процессе его эксплуатации. Указанная фиксация эластичного амортизатора предотвратит самовольное выпадание эластичного амортизатора из-под пневмоударника в процессе работы, что повысит надежность работы станка.

Сущность технического решения иллюстрируется примером конкретного исполнения и чертежами (фиг.1 и 2), где на фиг.1 изображен общий вид станка для бурения анкерных скважин, а на фиг.2 - вид I в увеличенном масштабе с частичными обрывами.

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

Пневмоударник 6 верхним концом свободно надет на направляющую втулку 7 корпуса вращателя 2, а нижним концом оперт на эластичный амортизатор 8, установленный на опоре-податчике 3.

Пневмоударник 6, буровая штанга 1, ее вращатель 2, опора-податчик 3 и направляющая втулка 7 установлены соосно.

Эластичный амортизатор 8 зафиксирован между пневмоударником 6 и опорой-податчиком 3 при помощи втулки 9, надетой на корпус пневмоударника 6 и введенной в кольцевой паз 10 верхней крышки опоры-податчика 3.

Управление станком осуществляется рукоятками управления (не обозначены), расположенными на кронштейне 11, 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 с помощью кронштейна 11. 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 1 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 пневмоудариника 6 передаются через полый вал вращателя 2 на штангу 1 непосредственно, а реактивные динамические нагрузки гасятся эластичным амортизатором 8, установленным на опоре-податчике 3. 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. Пневмоударник верхним концом свободно надет на направляющую втулку корпуса вращателя соосную с ним, а нижним оперт на эластичный амортизатор, установленный на опоре-податчике и зафиксированный втулкой, надетой на корпус пневмоударника и введенной в кольцевой паз верхней крышки опоры-податчика. Достигается повышение долговечности работы станка и обеспечиваются безопасные условия труда горнорабочих за счет устранения передачи вибрации от корпуса пневмоударника на конструкцию станка. 2 ил.

Станок для бурения анкерных скважин, включающий буровую штангу, вращатель буровой штанги, опору-податчик, кронштейн с рукоятками управления и пневмоударник, установленный между вращателем буровой штанги и опорой-податчиком соосно с буровой штангой, ее вращателем и опорой-податчиком, отличающийся тем, что пневмоударник верхним концом свободно надет на направляющую втулку корпуса указанного вращателя, соосную с ним, а нижним оперт на эластичный амортизатор, установленный на опоре-податчике, при этом эластичный амортизатор зафиксирован втулкой, надетой на корпус пневмоударника и введенной в кольцевой паз верхней крышки опоры-податчика.