Шахтная бурильная установка Советский патент 1984 года по МПК E21B3/00 E21B7/02 

Изобретение относится к области горной промышленности, в частности к шахтным бурильным установкам, используемым, например, для бурения шпуров или выбуривания угля. Известна шахтная бурильная установка, включающая ходовую тележку, манипулятор с бурильной машиной, приспособления фиксации и контроля горизонтального и вертикального положений исполнительного органа бурильной машины и блок управления 1. Недостатком данной шахтной бурильной установки является то, что, вследствие относительно малой степени подвижности направляющей трехзвенной траверсы с манипулятором бурильной машины, производительность выбуривания полезного ископае мого - относительно невысока. Наиболее близким техническим решением к изобретению является шахтная бурильная установка, включающая ходовую тележку, манипулятор со щнековым исполнительным органом, датчики контроля горизонтального и вертикального положений манипулятора и блок управления 2. Недостатком шахтной бурильной установки является то, что эффективность выбуривания пласта угля с варьируемой или различными мощностью и углом наклона относительно невысока, вследствие практически визуального осуществления контроля манипулятора с исполнительным органом в его промежуточных, между крайними, положениях. Отсутствие корректировки диапазона колтроля приводит к снижению точности бурения щпуров по координатной сетке и потерям полезного ископаемого при выбуривании угля. Цель изобретения - повыщение эффективности выбуривания угольного пласта варьируемой мощности и наклона за счет повышения точности контроля положения исполнительного органа в забое при одновременном обеспечении корректировки диапазона контроля. Цель достигается тем, что в шахтной бурильной установке, включающей ходовую тележку, манипулятор со щнековым исполнительным органом, датчики контроля горизонтального и вертикального положений манипулятора и блок управления, установка дополнительно снабжена подстроечным блоком в виде кривошипно-кулисного механизма, который выполнен с возможностью установочного перемещения кривощипа вдоль кулисы, причем датчик горизонтального положения манипулятора размещен на кулисе, а вертикального - на манипуляторе, при этом датчики горизонтального и вертикального положений кинематически связаны между собой. Кроме того, в кулисе кривошипно-кулисного механизма выполнен паз, а ползун механизма размещен в пазу кулисы. На фиг. 1 показана шахтная бурильная установка, общий вид; на фиг. 2 - подстроечный блок; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 и 5 - схемы расположения датчиков горизонталь||ого и вертикального положений при выбуривании пласта, соответственно с углом падения близким к 90° и наклонного пласта. Шахтная бурильная установка состоит из ходовой тележки 1 на колесном ходу, по которой перемещается верхняя тележка 2, представляющая собой маслостанцию и систему воздухо- и гидрораспределения. Манипулятор 3 укреплен на кронштейне 4 и может при помощи гидродомкратов 5 и б перемещаться в вертикальной и горизонтальной плоскостях, а посредством червячного редуктора 7 - поворачиваться вокРУ своей продольной, оси. На конце стрелы манипулятора 3 находится опорная новоротная стойка 8, на которой укреплен вращатель 9 со шнековым исполнительным органом 10. Установка может управляться как посредством блока управления в виде пульта ручного управления 11, так и -посредством пульта дистанционного управления, расположенного на расстоянии 15-25 м от забоя (не показан). Распор установки в забое осуществляется с помощью гидррдомкрата 12. Формирование сигналов контроля за положением исполнительного органа 10 в забое производится, выполненным в виде кривощипно-кулисного механизма, подстроечным блоком 13, который связан с манипулятором 3 и редуктором 14. Датчик 15 горизонтального положения манипулятора 3 исполнительного органа 10 установлен в подстроечном блоке 13. Датчик 16 вертикального положения манипулятора 3 исполнительного органа 10 укреплен непосредственно на манипуляторе 3 и поворачивается вместе с ним, а кулаки 17, воздействующие на этот датчик, закреплены на валу 18, который укреплен В кронштейне 4. В блок настройки 13 передается вращение как при подъеме, так и при повороте манипулятора 3. При подъеме или опускании манипулятора 3 будет приходить во вращение зубчатая пара 19-20 и переда эть вращение кривощипу 21. На кривошипе 21 укреплен ползун 22, перемещающийся по пазу кулисы 23. При повороте кривошипа 21 вокруг оси а-а (фиг. 3) кулиса 23, толкаемая ползуном 22, будет поворачиваться вокруг своей оси б-б. На этой же кулисе 23 укреплен датчик 15 горизонтального положения манипулятора 3 исполнительного органа 10, с которым взаимодействуют кулаки 24. Последние укреплены на валу 25, получающем вращение от редуктора 14 при повороте манипулятора 3 в горизонтальной плоскости. Таким образом, датчики 15 и 16 кинематически связаны между собой. Шахтная бурильная установка работает следующим образом. Установка своим ходом подъезжает к забою, домкратом 12 распирается в штрековое крепление, исполнительный орган 10 подводится к угол ьному - пласту и забуриБается в него. Перемещением верхней тележки 2 по нижней 1 производится подача исполнительного органа 10 на забой на всю глубину щтанги. После окончания забуривания производится выемка угля по всей мощности пласта на высоту забоя щтрека. при этом исполнительный орган 10 перемещается между кровлей и почвой пласта, постепенно поднимаясь или опускаясь.

Во время выбуривания угля управление установкой производится дистанционно следующим образом При подходе исполнительного органа к почве или кровле пласта на пульт дистанционного управления поступает сигнал, вырабатцваемый в блоке настройки 13. По этому сигналу мащинист судит о достижении исполнительным органом 10 крайних положений (почвы или кровли пласта) и реверсирует движение манипулятора 3..

различные углынаклона, пласта; изменение| угла f (фиг. 2) между кулачками 24 производится настройка на различную мощность пласта а между кулаками 17 производится настройка на различную высоту вынимаемого пласта.

При использовании предлагаемого изобретения, кроме повышения точности бурения щпуров и выбуривании угля при дистанционном управлении, возможно осуществлять дистанционное управление процессом выбуривания угля на выбросоопасных пластах с любым углом наклона. Формирование сигнала в блоке настройки 13 происходит при повороте манипулятора 3. Вращение через редуктор 14 передается на вал 25 и кулачки 24, которые воздействует на датчик горизонтального положения 15. Датчик 15 в процессе работ, перемещается вместе с кулисой 23 в зависимости от положения манипулятора 3 по вертикали. Таким способом достигается корректировка срабатывания датчика горизонтального положения в зависимости от положения манипулятора 3 с исполнительным оргауом 10 по вертикали. В блоке настройки 13 предусмотрен ряд регулировок: смещением ползуна 22 по оси кривощипа 21 производится настройка на

. 1. ШАХТНАЯ БУРИЛЬНАЯ УСТАНОВКА, включающая ходовую тележку, манипулятор со шнёковым исполнительным органом, датчики ко 1троля горизонтального и вертикального положений манипулятора и блок управления, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности выбуривания угольного пласта варьируемой мош.ности и наклона за счет повышения точности контроля положения дополнительного органа в забое при одновременном обеспечении корректировки диапазона контроля, установка дополнительно снабжена подстроечным блоком в виде кривошипнр-кулисного механизма, который выполнен с возможностью установочного перемещения кривошипа вдоль кулисы, причем датчик горизонтального положения манипулятора размещен на кулисе, а вертикального - на манипуляторе, при этом датчики горизонтального и вертикального положений кинематически связаны между собой. 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что, в кулисе кривошипно-кулисного механизма выполнен паз, а ползун механизма размещен в пазу кулись;. (Л оо 4; 4 00

Л

16

2Г / a /5

фиг,3