Устройство для определения буримости пород Советский патент 1958 года по МПК G01L5/12 E21B45/00 

Известные устройства для определения буримости нород требуют ряда операций (вдавливания, царанания и пр.) и вычисленнн, что усложняет эту работу.

Предлагаемое устройство для определения буримости не имеет этого недостатка. Особенностью его является применение подвижного цилиндра, перемещаемого по всей длине рамы устройства в направлении бурения, при помощи которого осуществляется подача бурового оборудования (перфоратора), и снабженного измерителем-регулятором для поддержания постоянного осевого давления, необходимого для определения буримости пород. Кроме того, наличие самопишущего механизма, присое. диненного к подвижному цилиндру при помощи втулочно-роликовой цепи, двух звездочек и рычага, позволяет фиксировать наклонную прямую линию и угол, образуемый указанной линией с осью абсцисс, при помощи которых определяют скорость бурения и категорию буримости (крепость пород).

На фиг. 1 показан общий вид устройства для определения буримости пород (в двух проекциях); на фиг. 2-самопишущий механизм устройства для фиксации буримости.

Устройство состоит из следующих основных узлов: вертикальной пуcтoтeJ oй колонки, направляющей рамы; цилиндра автонодатчика с измерителем-регулятором давления, подъемника для передвижного кронштейна, механизма подачи и перфоратора, самопишущего механизма.

Вертикальная пустотелая колонка / состоит из трубы диаметром 69,5 мм и высотой 1600 мм- В верхний конец трубы запрессована гайка, в которой ходит распорный винт 2 длиной 600 мм. Таким образом, без какого-либо удлинения колонки устройство может быть использовано в выработках сечением 1,8-4,2 м. При необходимости применения устройства в выработках большего сечения между нижней частью трубы и нижней пятой вставляется удлинитель 3 длиной 500 мм. В таком виде устройство может быть использовано в выработках сечением 5,1-9,0 м-.

Определение буримости пород производится в разных по высоте точках забоя. В связи с этим направляющая рама 4 крепится к передви жго№ 112615

му кронштейну 5, который может устанавливаться в любой точке колонки трубы.

Направляющая рама изготовлена из двух параллельных отрезков угловой стали (40X40 мм и длиной по 1550 мм), скрепленных между собой ребрами 6 и торцовым угольником 7. Для крепления направляющей рамы к передвижному кронштейну служат ребра 8, приваренные с одной стороны к раме, а с другой-к хомуту 9, надетому на горизонтальное плечо передвижного кронштейна.

По всей длине направляюш,ей рамы может передвигаться цилиндр 10, при помощи которого осуществляется автоматическая подача перфоратора к забою при заданной и (или) измеряемой величине осевого давления. На цилиндр запрессованы два хомута 11, в которые вмонтированы оси 2 с шарикоподшипниками 13, служащие для свободного перемещения цилиндра по направляющей раме. На те же хомуты крепится перфоратор при помощи зажимов 14.

Измеритель-регулятор 15 давления укреплен в передней гайке-крышке цилиндра. Он предназначен для поддержания постоянного осевого давления. Необходимое давление сжатого воздуха в цилиндре автоподатчика устанавливается соответствующим нажатием пружин 16 на клапан /7 путем большего или меньшего завинчивания кожуха измерителя-регулятора давления в его основу 18, Измеритель-регулятор тарирован прессостатом при помощи грузов и контрольного манометра.

На горизонтальном плече передвижного кронштейна крепится подъемник 19, служащий для подъема передвижного кронщтейна 5, несущего направляющую раму 4 вместе с механизмом подачи и перфоратором вдоль трубы колонки.

Основными частями подъемника являются барабан 20, рукоятка 21 с храповой щестерней 22. На барабан наматывается трос- В верхней части трубы колонки имеется хомут 23 с роликом 24, закрепляемый в нужном положении стопором 25. Подъем передвижного кронщтейна осуществляется при помощи троса, один конец которого закреплен в ушке 26. Затем трос пропускают через ролик 24 и наматывают на барабан 20Устройство имеет самопишущий механизм, фиксирующий скорость бурения и соответствующую ей категорию (крепость) породы по буримости. Механизм устроен и действует следующим образом.

На нижней части цилиндра податчика закреплена втулочно-роликовая цепь 27 таким образом, что при помощи винта и гайки можно регулировать ее натяжение. Цепь зацепляется с большой звездочкой 28, которая свободно вращается на своей оси и жестко связана с малой звездочкой 29, насаженной на ту же ось. Малая звездочка соединяется с другой аналогичной малой звездочкой 30 при помощи бесконечной втулочно-роликовой цепи 31. Вторая малая звездочка 30 снабжена устройством, обеспечивающим натяжениие цепи 31. С последней жестко связан рычаг 32, на конце которого закреплен самописец 33. Барабан 34, предназначенный для передвижения бумажной ленты, вращается в двух подшипниковых опорах и приводится в движение двигателем Уорэна мощностью 5 ватт, делающим два оборота в минуту.

При бурении цилиндр податчика перемещается в направлении бурения. Вместе с цилиндром движется также связанная с ним втулочно-роликовая цепь 27 и приводит во вращение большую звездочку 28 и малую звездочку 29. Последняя, в свою очередь, приводит в движение бесконечную втулочно-роликовую цепь 31 и рычаг 32 с самописцем 33.

Таким образом, самописец, перемещаясь перпендикулярно плоскости двил ущейся ленты, записывает некоторую наклонную прямую линию. Чем выше твердость (категория) породы, тем ниже скорость бурения и больше угол, образуемый указанной линией с осью абсцисс. По величине угла или значениям координат конечной точки записанной линии при известных масш1абах пути (длины пробуренного отрезка шпура) и времени определяется скорость бурения и категория горной породы- Продолжительность цикла (одного) определения буримости составляет примерно 20-45 минут.

Предмет изобретения

1.Устройство для определения буримости пород, включающее автоматические податчики и регуляторы буровых инструментов, отличающееся тем, что, с целью эффективного определения буримости пород путем автоматического измерения скорости бурения и категории буримо. сти (крепость породы), оно выполнено с подвижным цилиндром, перемешаемым по всей длине рамы устройства в направлении бурения, при помощи которого осуществляется автоматическая подача бурового оборудования (перфоратора), и снабженным измерителем-регулятором для поддержания постоянного осевого давления, необходимого для определения буримости пород.

2.Форма выполнения устройства по п 1, о т л и ч а ющ ая с я тем. что оно снабжено самопишущим механизмом, присоединенным к подвижному цилиндру цри помощи втулочно-роликовой цепи, двух звездочек и рычага с целью фиксации наклонной прямой линии и угла, образуемого указанной линией с осью абсцисс, посредством которых определяют скорость бурения и категорию буримости (крепость пород).

- 3 -№ 112615

I a5rt.,,

-.jCEtUTl IH

, Ъ lE

Q lll&l

p::r-j 4 j IЛi il il- t 1Ж21 о Л

Ш uJ F