Шнекобуровая машина Советский патент 1983 года по МПК E21B3/00 E21C27/22 

Изобретение относится к горному делу, а именно к шнекобуровым машинам для выемки полезного ископаемого. Известно устройство для направленного бурения параллельных перекрывающихся скважин при бурошнековой выемке. Устройство состоит из желоба, наружная поверхность которого выполнена по радиусу скважины. Центр кривизны желоба совпадает с центром соседней пробуриваемой скважины. Желобы соединены между собой шарниром. Между желобами расположен эластичный баллон, устройство в сложенном виде вводят в пробуренную, скважину. При заполнении эластичного баллона жидкостью или газом поворачивают один баллон вокруг шарнира до упора в стенку скважины. Соседнюю скважину пробуривают по этому же желобу, используя его как кондуктор 1. Однако устройство сложно в конструктивном отношении и требует значительного времени для проведения вспомогательных операции Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой является Шнекобуровая машина, включающая головную секцию бурового става с коронкой и жестко связанную с головнои секцией направляющую, установленную с опережением буровой коронки, а также приводы подачи и вращения бурового става 2. Недостатками известной машины являются возможность отжима направляющей и ухудшение копирования траектории оурения. Цель изобретения - повышение надежности копирования траектории ранее пробуренной скважины за счет исключения влияния сил отжима и упрощения операции извлечения бурового става из скважины. Поставленная цель достигается тем, что шнекобуровая машина, включающая головную секцию бурового става с коронкой и жестко связанную с головной секцией направляющую, установленную с опережением буровой коронки, а также приводы подачи и вращения бурового става, снабжена барабаном, связанным с приводом подачи, и гибким элементом, один конец которого закреплен на барабане, а другой - на направляющей, при этом направляющая выполнена с наклонным скосом и поперечным вырезом для размещения буровой коронки. На фиг. 1 изображена головная секция бурового става, расположенная в скважине, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - направляющая; на фиг. 4 - принципиальная схема связи головной секции бурового става с приводом подачи; на фиг. 5 - технологическая схема бурения шнекобуровой машиной. Шнекобуровая машина включает головную секцию бурового става 1 с коронкой 2 и жестко связанную с головной секцией посредством подшипников 3 и стоек 4 направляюш.ую 5, перемещаемую при буреНИИ скважин б в ранее пробуренной скважине 7, а также привод 8 вращения и подачи, включающий барабан 9, который посредством навиваемой на него и закрепленной своими концами за корпус 10 машины (не показана) гибкой тяги (например троса) И перемещает привод 8, а через вал 12 и барабан 9 передает вращение барабану 13, на который навит дополнительный связанный с ним одним концом гибкий элемент 14, соединенный с направляющей 5. Направляющая 5 установлена с опережением буровой коронки 2 на величину I (фиг. 1), которая больще длины зоны отжима 15 в забое выбуриваемого пласта угля. Направляющая 5, т.е. ее часть, взаимодействующая со стенкой ранее пробуренной скважины 7, выполнена в ведущей (передней) своей части с наклонным скосом 16 и поперечным вырезом 17 для размещения в ней боковой части буровой коронки 2 и стороны щнекового бурового става 1. Направляющая 5 выполнена также с вогнутой стенкой 18 (фиг. 3), диаметро.м несколько большим диаметра буровой коронки 2, исключающими их взаимодействие. Направляющая 5 снабжена центральной опорной штангой 19 с подпружиненными роликами 20, прокатывающимися по противоположной стенке скважины 7. Барабан 13 снабжен фрикционом 21, позволяющим отключать его от вала 12. Шнекобуровая мащина работает следующим образом. Первую скважину 7 бурят с удлиненным забурником (не показан) обычным способом и отсоединенной от бурового става 1 направляющей 5 ( в сборе со щтангой 19 и роликами 20). Этим обеспечивается относительная прямолинейность скважины 7. Затем извлекают буровой став из скважины и присоединяют к его головной части направляющую 5 в сборе со штангой 19 и роликами 20 и перегнав шнекобуровую машину (не показана) вдоль отрабатываемого торца угольного пласта на расстояние Н (фиг. 5), начинают бурение новой скважины 6 таким образом, что, зо-первых, обеспечивают их начальную параллельность и, во-вторых, тесное примыкание цилиндрической поверхности ведущей части направляющей 5. Такая установка мащины обеспечивается автоматически путем наведения продольной оси штанги 19 по оси скважины 7. Подключив конец тяги к барабану 13, приступают к бурению скважины 6, при этом бурение осуществляют точно по траектории ранее пробуренной скважины, так как опережающая часть направляющей 5 взаимодействует с той частью стенки скважины 7, которая не подвержена влиянию отжима, т.е. не имеет структурных и внешних механических деформаций, что исключает заход направляющей 5 внутрь скважины или наоборот от нее не отжиматься, что обеспечивает достаточно высокую надежность копирования траектории скважины 7. При этом исключается подштыбовка направляющей 5, т.е. формирование уплотненного слоя частиц отбуренного полезного ископаемого между стенкой скважины 7 со стороны, буровой коронки 2 и цилиндрической поверхностью ведущей направляющей 5 путем отгона этих частиц внутрь скважины 7 наклонным скосом 16, стенка которого вместе со стенкой 18 к тому же является элементом, обеспечивающим необходимую жесткость направляющей 5. Буровая коронка 2, находясь в поперечном вырезе 17 направляющей 5, разрущает значительную часть гребней угля между примыкающими скважинами, что повыщает степень его извлечения. В

этот момент гибкий элемент 14, разматываясь, с барабана 13, не препятствует движению направляющей 5 внутрь скважины 7. После окончания бурения приступают к извлечению бурового става и направляющего устройства из скважины, при этом наличие направляющей не влияет на производительность мащины (в том числе на скорость отсоединения секций шнеков), так как сам процесс их извлечения идет синхронно. Вза мные осевые перекосы направляющей 5 и бурового става 1 исключаются вследствие синхронности движения (и натяжения) тяги 11 и элемента 14, а наличие фрикциона 21 позволяет при отходе (отключении) привода 8 от става (фиг. 1 и 3), необходимом для отсоединения (то же и при нарац нваник, т.е. присоединении секций) секций щнеков от бурового става, не передавать тяговое усилие на направляющую 5.

Предлагаемое устройство также позволяет исключить возможность пересечения скважин и увеличить их глубину.

ШНЕКОБУРОВАЯ МАШИНА, включающая головную секцию бурового 7 А става с коронкой и жестко связанную с головной секцией направляющую, установленную с опережением буровой коронки, а также приводы подачи и вращения бурового става, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности копирования траектории ранее пробуренной скважины за счет исключения влияния сил отжима и упрощения операции извлечения бурового става из скважины, она снабжена барабаном, связанным с приводом подачи, и гибким элементом, один конец которого закреплен на барабане, а другой - на направляющей, при этом направляющая выполнена с наклонным скосом и поперечным вырезом для размещения буровой коронки. S (Л с со (Х 4 сл Фиг.-/

А-А

Фиг. 2.

/

/cf

1раг.