Устройство для дистанционного контроля положения исполнительного органа буровой машины Советский патент 1985 года по МПК E21B3/00 E21C27/22 

ЙзЬбретение относится к горному делу, а именно к машинам для бурошнековой выемки угля.

Известны бурильные машины, включающие двухшпиндельный редуктор с узлами подвода воды к шпинделям, соединенный головной, стяжкой спаренный буровой став, внутри ветвей которого расположены трубопроводы для подвода воды к форсункам буровых коронок J

Однако эти машины не имекг средст контроля положения буровых коронок относительно плоскости угольного пласта.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для дистанционного контроля положения исполнительного органа буровой машины, включающее датчик крена, размещеиньм на головной секции бурового става, линию связи в виде бурового става и пульт управления с измерительными элементами 2 J.

Однако в связи с подачей к форсункам буровых коронок увлажнякяцей жидкости и тем, что транспортируемый шнеками увлажненный уголь электропроводен, не исключена возможность нарушения изоляции ветвей спаренного бурового става до таких пределов, когда при передаче информации могут возникать искажения. Это снижает достоверность получаемой информации, а этим снижается и надежность бурения скважин.

Цель изобретения - упрощение конструкции устройства при бурении с орошением, а также повьшение надежности бурения скважин путем повьшения достоверности получаемой информа ции о положении буровых коронок в скважине.

Поставленная цель достигается тем что в устройстве для дистанционного контроля положения исполнительного органа буровой машины, включающем датчик крена размещенньй на головно секции бурового става, линию связи в виде бурового става и пульт управления с измерительными элементами, датчик крена выполнен в виде двух сливных каналов с размещенными в них шариковыми клапанами, гидравлически связанных с линией орошения и расположенных наклонно относительно горизонтальной плоскости, при этом выходные отверстия сливных каналов направлены в противоположные стороны.

а измерительные элементы выполнены в виде водомерргых счетчиков, гидравлически связанных с узлами подвода воды к буровому ставу.

На фиг.1 показана бурильная машина, вид сверху, на фиг.2 вид А-А на фиг.1, на фиг.З - устройство для определения крена (для случая, когда оно находится в горизонтальном положении); на фиг.4 - то же, когда устройство наклонено в правую сторону.

Бурильная машина включает двух- . шпиндельный редуктор 1 с узлами подвда воды к шпинделям, соединенный головной стяжкой 2 спаренный буровой став, внутри ветвей 3 и 4 которого расположены трубопроводы 5 и 6 подводки воды к форсункам 7 и 8 буровых коронок 9 и 10 и установленное на головной стяжке 2 устройство 11 для определения крена буровых коронок относительно плоскости, угольного плас та 12 (фиг.2).

На пульте управления размещены два измерительных элемента 13 и 14 для приема информации, выполненные в виде водомерных счетчиков, включенных в узлы подвода воды к шпинделям редуктора 1,

Устройство 11 для определения крена (фиг.З) выполнено в виде двух седел 15 и 16, сливных каналов 17 и 18 и шарниров 19 и 20. Сливные каналы 17 и 18, гидравлически соединенные трубопроводами 5 и 6, при горизонтальном положении корпуса наклонены вниз на одинаковые углы. Величина их наклонов составляет 1-2° и определяется условиями скатывания шариков к своим седлам под действием гравитации .

Корпус сливного устройства 11 к головной стяжке 2 (фиг.2) крепится с помощью поворотной турели (не показана) так, что, когда продольная ось головной стяжки 2 соответствует плоскости угольного пласта 12 (который на различных шахтах может залегать под различными углами о), корпус сливного устройства занимает горизонтальное положение.

Бурильная ашина работает следующим образом.

В исходном положении, когда продольная ось головной стяжки 2 соответствует плоскости угольного пласта 12, оба сливных канала имеют одипаковый наклон к горизонтальной линии (фиг.3), при этом в обоих сливных каналах под действием сил гравитации шарики 19 и 20 находятся у своих гнезд клапанов 15 и 16. При подаче воды в трубопроводы бурового става шарики 19 и 20 потоками воды увлекаются к выходным отверстиям гнезд клапанов 15 и 16 и прижимаются к этим гнездам напором воды, в резуль- 10

тате чего перекрывают выходные отверстия сливных каналов обеих ветвей бурового става. Вода из трубопроводов 5 и 6 в скважину в этом случае поступает только через форсунки 7 и 8, увлажняя выбуриваемый уголь, а водомерные счетчики 13 и 14 показывают одинаковый ее расход в обеих ветвях бурового става.

Перед очередным наращиванием бурового става с помощью вентиля 21 (фиг.1)перекрывают подачу воды в трубопроводы Сурового става. Если в результате предыдущего бурения образовался крен головной стяжки 2 отно- 25 сительно плоскости угольного пласта 12 и величина этого крена превысила угол 2, а вместе с этим отклонились от исходного положения и сливные каналы, то в одном из Них, например в сливном канале 17 (фиг.4) шарик 19, Под действием силы гравитации перемещается в опустившийся тупиковый конец этого сливного канала. После окончания операций по очередному наращиванию шнеков и возобновления подачи воды в трубопроводы бурового става, указанный выше шарик 19, нахо дясь в тупиковой части сливного канала 17, т.е. вне зоны потока жидкое

ти, не увлекается потоком жидкости и не перекрывает отверстия гнезда клапана 15, тогда как шарик 20 перекрывает гнездо клапана 16. В результате расход воды из трубопровода 5 значительно больше, чем из трубопровода 6, что и свидетельствует о появлении недопустимого крена вправо головной стяжки 2 относительно плосЕсли крен превысил допустимую величину, то в процессе последукнцего бурения его устраняют одним из известных способов. Когда крен устранен или уменьшен до нормы, водомерны счетчики снова показывают одинаковый расход воды в обоих трубопроводах бурового става.

Предлагаемая конструкция бурильной машины позволяет повысить надежность бурения скважин путем повышения достоверности получаемой информации о положении буровых коронок, так

(риг. 2 кости угольного пласта 12. как наличие новых призипков - седел клапанов с примыканяиими к ним наклонными сливными каналами, направленными выходными отверстиями в противоположные стороны и наличие в sTifx каналах перекатываюиц1хся шариков, а на трубопроводах для подвода воды к ветвям става - водомерных счетчиков, позволяет использоват их показания о расходах воды в раз.чых ветяях става для определения крена буровых коронок и следовательно, исключить необходимость применения для этих целей более сложных и чупсплтельных к помехам электричес снх систем и этим повысить надежность бурения скважин.

фиг.З

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСТАНЦИОН{ЮГО КОНТРОЛЯ ПОЛОЖЕНИЯ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО ОРГАНА БУРОВОЙ МАШИНЫ, включающее датчик крена, размещенный на голояной секции бурового става, линию связи в виде бурового става и пульт управления с измерительными элементами, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции устройства при бурении с орошением, а также повышения достоверности информации, датчик крена выполнен в виде двух сливных каналов с ратмещенными в них шариковыми клапанами, гидравлически связанных с линией орошения и расположенных наклонно относительно горизонтальной плоскости, при этом выходные Отверстия сливных каналов направлены в противоположные стороны, а измерительные элементы выполнены в виде водомерных счетчиков, гидравлически связанных с узлами подвода вот ды к буровому ставу. СП 01 S4 со vl .:GlTL.

/5

1В

1S

Фиг.