СТВОЛОВАЯ НАВЕСНАЯ БУРИЛЬНАЯ УСТАНОВКА Российский патент 2011 года по МПК E21B3/00 E21D1/06 

Изобретение относится к горному делу. Разработано для увеличения производительности буровых работ при проведении вертикальных стволов небольшой глубины за счет маневренности и автономности работы отдельных бурильных машин, смонтированных на общей основе.

Предлагаемая стволовая навесная бурильная установка, оснащенная двумя бурильными машинами, позволяет полностью механизировать процессы по бурению шпуров, перемещения бурильных машин по забою, их установку под заданным углом, а также обеспечивает почти полностью независимую их работу друг от друга.

Известна стволовая бурильная установка для бурения шпуров при проведении вертикальных стволов небольшой глубины БУКС-2м по Н.А.Малевич. «Машины и комплексы оборудования для проходки вертикальных стволов». М.: Недра, 1975, с.22-24. Эта установка имеет две бурильные машины, смонтированные на станине (стойке) с возможностью их установки под различными углами к вертикали в процессе бурения шпуров.

Недостатки рассматриваемой стволовой установки заключались в том, что установка бурильных машин под заданными углами производилась вручную и их раздельная (автономная) работа была невозможной.

Наиболее близкими по принципу работы бурильных машин и общему назначению являются более совершенные бурильные установки БУКС-1у2 и БУКС-1у2м, известные по Н.А.Малевич. «Машины и комплексы оборудования для проходки вертикальных стволов». М.: Недра, 1975, с.24-27. Эти установки по конструктивному устройству аналогичны, но оборудованы каждая двумя различными бурильными машинами, позволяющими бурить шпуры глубиной 4,5 и 2,7 м соответственно. Бурильные машины смонтированы каждая на своей стойке единого манипулятора. Манипуляторы связаны с распорной раздвижной колонной. Установка бурильных машин под заданным углом механизирована.

Недостатками рассматриваемых стволовых бурильных установок являются, во-первых, сложность конструкции манипулятора для изменения углов установки бурильных машин при осуществлении процесса обуривания забоя; во-вторых, отсутствие возможности автономной работы отдельно друг от друга бурильных машин; в-третьих, шарнирное соединение бурильных установок с рукоятью рычажного рабочего оборудования привело к наличию дополнительного узла - раздвижной колонны, обеспечивающей необходимый распор между забоем и бурильными машинами в процессе бурения, что, в конечном итоге, привело к значительному утяжелению бурильных установок БУКС-1у2 и БУКС-1у2м.

На основании вышеизложенного имеется необходимость в разработке конструктивной схемы стволовой навесной бурильной установки, имеющей жесткую связь с рабочим оборудованием и возможность автономной угловой установки и поворотов отдельных бурильных машин независимо друг от друга.

Задачами настоящего изобретения являются разработка конструкции стволовой навесной бурильной установки, позволяющей осуществлять с высокой эффективностью бурение шпуров при проведении вертикальных стволов небольшой глубины (200-300 м); обладающей небольшим весом, способствующим оперативному управлению; имеющей достаточно простую и надежную конструкцию и жесткую связь с рабочим оборудованием стволовой погрузочной машины, обеспечивающую распор бурильных машин в процессе бурения шпуров между забоем и местом крепления стволовой навесной бурильной установки.

Согласно изобретению поставленные задачи достигаются тем, что стволовая навесная бурильная установка, включающая монтажную плиту и связанные с ней шарнирно две бурильные машины, отличающаяся тем, что бурильные машины, прикрепленные к нижней стороне монтажной плиты, присоединены к ней посредством двойных (карданных) или шаровых шарниров. При этом установка каждой бурильной машины в наклонное положение и круговые ее повороты осуществляются при помощи двух управляющих гидродомкратов, установленных под пространственными углами друг к другу.

Управляющие гидродомкраты связаны со стойками, жестко смонтированными на монтажной плите, посредством карданных (двойных) или шаровых шарниров. Монтажная плита снабжена устройствами для осуществления навески и жесткого сопряжения с рабочим оборудованием стволовой погрузочной машины. Сопряжение может быть замковым или другой конструкции, но способствующим быстрому соединению и разъединению.

Существенными отличиями являются:

1. Отсутствие колонны, служащей для создания напорных усилий на бурильных машинах в процессе бурения шпуров. Эту функцию в предлагаемой конструкции стволовой навесной бурильной установки выполняет жесткое соединение с рабочим оборудованием стволовой погрузочной машины. За счет этого значительно упрощается конструкция и снижается масса стволовой навесной бурильной установки.

2. Использование в предлагаемой стволовой навесной бурильной установке для каждой бурильной машины двух управляющих гидродомкратов позволяет осуществлять оперативное маневрирование бурильными машинами при их установке под заданными углами и круговом повороте. За счет этого сокращается время на вспомогательные операции и повышается коэффициент эффективного использования стволовой навесной бурильной установки.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

Фиг.1. Общая конструктивная схема стволовой навесной бурильной установки.

Фиг.2. Монтажная плита с расположенными на ней устройствами (вид A фиг.1).

Фиг.3. Монтажная плита с жестко смонтированными деталями (вид B фиг.2).

На фиг.1 представлена общая конструктивная схема стволовой навесной бурильной установки. Она состоит из монтажной плиты 1, на внешней стороне которой жестко присоединены две по краям расположенные подставки 2 и 3, на которых размещены попарно стойки 4 и 5 и шарниры 6 и 7 для подвески двух бурильных машин 8 и 9. На фиг.1 показаны три возможных положения бурильных машин 8 и 9: I - исходное вертикальное положение при бурении отбойных шпуров; II - положение при бурении оконтуривающих шпуров; III - при бурении врубовых шпуров. Повороты бурильных машин 8 и 9 в вертикальных плоскостях осуществляются при помощи попарно расположенных гидродомкратов 10 и 11.

На фиг.2 представлена монтажная плита 1 (вид A фиг.1). На внешней стороне плиты 1 представлено общее расположение устройств. На периферийных частях у нижней кромки размещены подставки 2 и 3, жестко присоединенные к корпусу монтажной плиты 1. На подставках попарно расположены стойки 4 и 5, к которым посредством шаровых или карданных шарниров присоединяются управляющие попарно расположенные гидродомкраты 10 и 11 (фиг.1). Для сопряжения стволовой навесной бурильной установки с жесткой конструкцией рабочего оборудования стволовой погрузочной машины на монтажной плите 1 имеются отверстия 12 для пропуска через них соединительных элементов.

На фиг.2 представлены три положения одной из бурильных машин (согласно принятой нумерации - 9), отображающих возможности ее поворота в плоскости, параллельной монтажной плите 1. Положение I - вертикальное - управляющие гидродомкраты 11 в нейтральном положении; положения II и III - бурильная машина 9 занимает крайние положения. Различная скорость и различное направление движения управляющих гидродомкратов 11 позволяют бурильной машине 9 совершать круговые повороты. Такие же перемещения совершает и бурильная машина 8 при помощи своих управляющих гидродомкратов 10. На монтажной плите 1 жестко смонтирована проушина 13 на жестко присоединенной к монтажной плите 1 подставке 14 и служащей для захвата прицепным устройством каната подъемной лебедки.

На фиг.3 представлена монтажная плита 1 (вид B фиг.2) со смонтированными на ней устройствами. Кроме вышеназванных элементов здесь показаны: карданные шарниры 15 и 16, к которым подвешены бурильные машины 8 и 9, а также установочный шлиц 13, служащий для фиксации положения монтажной плиты 1 стволовой навесной бурильной установки при сопряжении ее с рабочим оборудованием стволовой погрузочной машины.

Принцип работы стволовой навесной бурильной установки.

1. После окончания уборки горной массы производится демонтаж погрузочного грейфера. Осуществляется его выдача на поверхность при помощи подъемной лебедки для профилактического осмотра и необходимого ремонта.

2. С поверхности этой же лебедкой спускается в забой стволовая навесная бурильная установка. При этом рабочее оборудование стволовой погрузочной машины располагается под бадейным проемом проходческого полка с целью быстрого соединения стволовой навесной бурильной установки с плитой, смонтированной на жесткой части рабочего оборудования (обычно это рукоять).

3. После завершения монтажа стволовой навесной бурильной установки приступают к обуриванию забоя вертикального ствола. При этом, благодаря маневренности, большой подвижности и автономности работы бурильных машин стволовой навесной бурильной установки возможно обуривание значительной зоны забоя ствола.

4. При значительных неровностях забоя, а также при установке бурильных машин в наклонное положение компенсация отхода их от забоя осуществляется перемещением рамы с основными буровыми частями относительно направляющей балки, к которой шарнирно присоединены управляющие гидродомкраты 10 и 11.

Изобретение относится к горному делу. Разработано для увеличения производительности буровых работ при проведении вертикальных стволов небольшой глубины или углубке за счет маневренности и автономности работы отдельных бурильных машин, смонтированных на общей основе. Стволовая навесная бурильная установка состоит из монтажной плиты и смонтированных на ней шарнирно двух бурильных машин (БМ). Монтажная плита в средней части имеет отверстия для сопряжения с жесткой частью рабочего оборудования стволовой погрузочной машины и снабжена поперечным шлицом, служащим для фиксации положения в процессе выполнения сопряжения. К монтажной плите БМ присоединены посредством карданных или шаровых шарниров и они имеют возможность кругового движения и поворотов в различных вертикальных плоскостях, каждая при помощи двух управляющих гидродомкратов, которые расположены под пространственными углами друг к другу. Управляющие гидродомкраты присоединены при помощи карданных или шаровых шарниров к разнесенным стойкам, жестко смонтированным на монтажной плите. 3 ил.

Стволовая навесная бурильная установка, включающая монтажную плиту и связанные с ней шарнирно две бурильные машины, отличающаяся тем, что бурильные машины к монтажной плите присоединены карданными шарнирами и они имеют возможность осуществлять круговые перемещения и повороты относительно точек подвески в различном направлении в вертикальных плоскостях при помощи двух управляющих гидродомкратов каждая, при этом управляющие гидродомкраты расположены под пространственными углами друг к другу, и они связаны карданными шарнирами с разнесенными стойками, жестко смонтированными на монтажной плите, а монтажная плита в средней части имеет отверстия для сопряжения с жестким элементом рабочего оборудования стволовой погрузочной машины, и она снабжена поперечным шлицом для фиксации положения при сопряжении.