Устройство для бурения шурфов Советский патент 1983 года по МПК E21B7/24 

Изобретение относится к горной промышленности и строительству, в частности к рабочим органам установок вращательного бурения, применяемым при сооружении шурфов и неглубоких скважин различного назначения в мягких грунтах.

Известно устройство для бурения шурфов, включаюш,ее трубу с закрепленной на ней винтовой транспортирующей поверхностью, режущие лезвия, забурник и средство подсоединения к ведуш.ей штанге буровой установки 1.

К недостатку указанного технического решения относится большая трудоемкость операций по разгрузке винтовой поверхности (грунтоприемника) от выбуренной породы.

Наиболее близким к изобретению является устройство для бурения шурфов, содержащее шнекобур, ведущую щтангу, шарнирно соединенную со штангой шнекобура, и свянную с ним гибкую связь 2.

Недостаток известного технического решения заключается в том, что разгрузка верхней части грунтоприемника шнекобура при его горизонтальном положении производится вручную в то время, когда его нижняя часть саморазгружается за счет веса выбуренной породы, причем саморазгрузка .нижней части наблюдается для большинства несвязных грунтов типа песка, супесей, лёссовидных суглинков, ила, слабого мела и т. д.

Целью изобретения является повышение эффективности разгрузки путем более полного использования сил гравитации выбуренной породы.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для буренця шурфов, содержащем шнекобур, ведущую штангу, шарнирно соединенную с штангой шнекобура, и связанную с ним гибкую связь, штанга шнекобура снабжена жестко закрепленным на ней фланцем и подпружиненным крюком, размещенным на верхней части -фланца и снабженным в нижней части кулачком, причем штанга установлена по оси внутри шнекобура с возможностью вращения, а торец шнекобура выполнен с кулачками, причем крюк соединен с гибкой связью и установлен с возможностью периодического взаимодействия с кулачками шнекобура.

На фиг. 1 схематично изображено устройство для бурения шурфов, общий вид; на фиг. 2 - шнекобур, продольный разрез.

Устройство для бурения шурфов состоит из шнекобура 1, закрепленного на ведущей штанге 2 через шарнирное соединение 3. Ведущая щтанга 2 установлена в роторе 4 буровой установки 5. Для поворота и удержания шнекобура 1 в горизонтальном положении служит гибкая связь (канат) 6. Шнекобур в свою очередь состоит из корпуса 7

с закрепленной на нем винтовой спиралью 8, нижний виток которой снабжен породоразрушающим лезвием 9, а по центру корпуса 7 установлен забурник 10. Внутри корпуса 7 на шариковых подшипниках 11 и 12 размещена штанга 13 с жестко закрепленным на ней фланцем 14. Верхний торец корпуса шнекобура выполнен с кулачками 15, а через фланец 14 пропущен крюк 16, нижняя часть которого имеет кулачок 17, взаимодействующий с кулачками 15. Крюк 16 установлен в стакане 18 через пружину 19. На верхнем торце штанги 13 выполнена серьга 20, входящая в шарнирное соединение 3. Полость между штангой 13, корпусом 7 и фланцем 14 защищена от попадания шлама уплотнением 21.

Устройство для бурения шурфов работает следующим образом.

Шнекобур 1, шарнирно подвешенный к

ведущей штанге 2, опускается на забой шурфа и после цикла бурения и заполнения грунтоприемника (межвиткового пространства спирали) под нимаётся на дневную поверхность до уровня, при котором длина каната 6 позволяет соединить его с крюком 16.

Затем ведущая штанга 2, подается вниз, и шнекобур 1, поворачиваясь относительно шарнира 3, переходит в горизонтальное положение (фиг. 1). Одновременно с подачей ведущей щтанги 2 вниз, когда на крюке 16 появляется усилие вверх, пружина 19 сжимается и кулачок 17 крюка 16 выходит из зацепления с кулачками 15 корпуса 7 (фиг. 2). Таким образом, силовая цепь между корпусом 7 и штангой 13, размыкается, и корпус 7 совместно со спиралью 8 получает возможность вращения на подшипниках 11

и 12 вокруг продольной оси в горизонтальном положении. При переводе шнекобура 1 в горизонтальное положение выбуренная порода, расположенная в .нижней части грунтоприемника, под силой собственного

веса разгружается на породоприемную площадку, при этом происходит дебаланс шнекобура, так как при саморазгрузке породы она разгружается несимметрично относительно вертикальной оси, проходящей через продольную ось шнекобура. Таким образом,

относительно продольной оси шнекобура с оставшейся неразгруженной породой появляется неуравновешенная сила, которая стремится повернуть шнекобур на 180°, т. е. оставшейся на шнекобуре породой вниз. Шнекобур поворачивается и происходит

саморазгрузка оставшейся породы.

После разгрузки шнекобура ведущую штангу поднимают до появления слабины в канате 6, канат снимают с крюка 16, и шнекобур опускают в шуфр. При снятии усилия с крюка 16 пружина 19 возвращает крюк в нижнее положение и кулачок 17 входит в зацепление с кулачками 15 корпуса 7. При несовпадении кулачков по

УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ ШУРФОВ, содержащее шнекобур, ведущую штангу, щарнирно соединенную со штангой щнекобура, и связанную с гибкую связь, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности разгрузки, щтанга шнекобура снабжена жестко закрепленным на ней фланцем и подпружинным крюком, разме1ценным на верхней части фланца и снабженным в нижней части кулачком, при этом указанная штанга установлена по оси внутри щнекобура с возмои ностью вращения, а торец щнекобура выполнен с кулачками, причем крюк соединен с гибкой связью и установлен с возможностью периодического взаимодействия с кулачками щнекобура. сл ю 00 О СП 05