Устройство для образования разгрузочных пазов в угольном массиве Советский патент 1992 года по МПК E21C9/00 E21C1/10 

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к средствам для образования разгрузочных пазов в угольных пластах с целью предупреждения внезапных выбросов угля и газа, и может быть преимущественно использовано в установках для образования разгрузочных пазов гидравлическим способом при проведении

подготовительных выработок по выбросоо- пасным пластам.

Известно устройство для образования разгрузочных пазов с помощью пневматического сверла. По мощности пласта выбуривается ряд шпуров с расстоянием между ними, равном диаметру коронки. Затем производят разбуривание целиков между шпуами для получения сплошного паза. Выбуивание пазов ручным пневмосверлом явяется малопроизводительным процессом не обеспечивает безопасность обслуживащего персонала при возникновении внеапного выброса в процессе выполнения ероприятия.

Известны также устройства, с помощью которых можно образовывать разгрузочные пазы более безопасным и производительным гидравлическим способом, например гидромонитор с устройством для автоматического колебания ствола.

Недостатком такого устройства является отсутствие подачи ствола гидромонитора в направлении забоя, вследствие чего по мере увеличения длины паза и расстояния от насадки гидромонитора производительность образования паза постепенно падает до нуля и без больших энергозатрат невоз- можно образовать лаз требуемой длины.

Наиболее близким к предлагаемому является комплекс безлюдной выемки КБГ, состоящий из станка с гидроприводом вращения и подачи, .секционного бурового става, буровой головки, расширителя с насадкой для образования паза, систем привода, водоснабжения и управления. Станок включает вращатель, гидроцилиндры подачи, механизм подхвата. Штанги бурового става выполнены двухканальными. Один из каналов соединен с насадками буровой головки, а второй - с насадкой расширителя. Управление подачей воды на насадки производится путем перекрытия соответствующего канала на вращателе. Образование разгрузочного паза комплексом производится следующим образом. Сначала производят бурение скважины путем подачи высоконапорной воды к насадкам буровой головки с одновременным вращением става и подачей его на забой. Пробурив скважину на длину штанги, буровой став наращивают следующей штангой и повторяют операции до достижения скважины требуемой длины. Образование паза производят при обратном ходе подачи без вращения става, предварительно переключив подачу воды на канал, соединенный с насадкой расширителя.

Для безопасности проведения работ по бурению скважин и образованию разгрузочных пазов управление комплексом производится с дистанционного пульта управления (с расстояния не менее 200 м).

Недостатком известного устройства является то, что по окончанию бурения и образования паза каждой штангой необходимо с дистанции подходить к станку для монтажа и демонтажа става, а при переходе от

операции Бурение скважины к операции Образование разгрузочного паза также и для переключения воды на расширитель л ориентации его насадки, расположенной на

вращающемся ставе. Вследствие этого увеличивается трудоемкость и снижается безопасность работ.

Цель изобретения - повышение производительности и безопасности ведения ра0 бот путем автоматизации всего цикла работы установки по образованию разгрузочного паза.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - буровая головка; на фиг.

5 3 - схема гидравлическая принципиальная; на фиг. 4 - гидрораспределитель воды.

Устройство состоит из станка 1 с гидравлическим приводом вращения и подачи 2, буровой штанги 3, буровой головки 4, насад0 «и 5 для образования разгрузочного паза, системы 6 водоснабжения, каретки 7, гайки

8,кронштейна 9, механизма 10 реверса подачи, конусных упоров 11, выдвижной невра- щающейся полой штанги 12, опоры 13,

5 рукавов 14-18, гидрораспределителя 19 воды, муфт 20 и 21 подвода воды.

Буровая штанга 3 выполнена в виде полого винта, на одном конце которого закреплена буровая головка 4, а второй конец

0 связан с выходным валом гидравлического привода 2. Буровая штанга 3 установлена с возможностью взаимодействия с гайкой 8, неподвижно установленной в кронштейне

9,закрепленном на станке 1. Вода к бурово- 5 МУ °РганУ 4 подается от гидрораспределителя 19 воды по рукаву 16. муфте 20, каналу внутри буровой штанги 3.

Гидропривод 2 совместно с механизмом 10 реверса подачи, кареткой 7, буровой

0 штангой 3, буровой головкой 4 и выдвижной штангой 12 может перемещаться по направляющим станка 1 на забой и обратно в зависимости от направления вращения штанги 3.

5 К механизму ТО реверса подачи подсоединены рукава 14, один из которых подает рабочую жидкость от насоса Нь а по второму она сливается в маслобак. Механизм 10 реверса подачи представляQ ет собой гидрораспределитель, переключающийся от концевых упоров 11. От механизма 10 реверса подачи рабочая жидкость по рукавам 15 подается к гидроприводу 2 вращения и подачи.

е Полая невращающаяся штанга 1.2 имеет подвижное соединение в кронштейне 9, одним концом неподвижно закреплена на гид- роприводе 2 вращения и подачи, а на втором ее конце закреплена опора 13. В пере дней части полой штанги 12 установлена насадка 5 для образования разгрузочного паза. Вода к насадке 5 подается от гидрораспределителя 19 по рукаву 17, муфте 21 и каналу внутри штанги 12.

Гидрораспределитель 19 воды (фиг. 3) включает корпус 22. поршень 23, втулки 24 и 25, седла 26 и 27, крышки 28 и 29. Полости айв между поршнем 23 и втулками 24 и 25 соединены каналами с гнездами YI и Y2 для подсоединения рукавов 18 управления. Поршень-23 под действием давления рабочей жидкости в полости а или в смещается в одно из крайних положений, упираясь в седло 26 или 27.

В крышке 28 имеется гнездо П для подсоединения рукава системы водоснабжения 6. В корпусе 22 имеются гнезда HI и На для присоединения рукавов 16 и 17 подачи воды к муфтам 20 и 21.

Поршень 23, прижимаясь к седлу 26, перекрывает подачу воды к гнезду Hi, а прижимаясь к седлу 27, перекрывает подачу воды к гнезду Н2.

Рукава 18 управления параллельно подсоединены к рукавам 15, соединяющим механизм 10 реверса подачи с гидроприводом 2 вращения и подачи.

Устройство для образования разгрузочных пазов гидравлическим способом работает следующим образом.

С дистанционного пульта управления включается гидропривод и система водоснабжения. Вода высокого давления от системы б водоснабжения через гидрораспределитель 19 воды по рукаву 16, муфте 20, каналу внутри буровой штанги 3 поступает к насадке бурового органа 4, истекая из которой струя разрушает угольный массив. Гидропривод 2 вращает буровую штангу 3 и буровой орган 4. При этом насадка бурового органа перемещается по окружности, обеспечивая выбуривание скважины круглого сечения. Штанга 3, взаимодействуя при вращении с гайкой 8, подает на забой буровой орган 4, а также гидропривод 2, опору 13, штангу 12 выдвижную, механизм 10 реверса подачи и каретку 7, При этом буровой орган 4, опора 13, штанга буровая 3 и штанга выдвижная 12 заходят в буримую скважину. При достижении скважиной необходимой длины механизм 10 реверса подачи упирается в правый концевой упор 11, происходит реверс подачи рабочей

жидкости пи рукавам 15. к гидроприводу 2 вращения и подачи. Буррвая штанга 3 меняет направление вращения, а это, в свою очередь, вызывает изменение направления

5 подачи. Одновременно при реверсе подачи по рукавам 15 происходит также реверс подачи рабочей жидкости по параллельно подсоединенным рукавам 18. Рабочая жидкость под давлением поступает по гнезду Y2 в

0 полость в, поршень 23 перемещается вниз, прижимаясь к гнезду 26, перекрывая подачу воды к гнезду Hi и дальше к насадке бурового органа 4. При этом открывается канал подачи воды к гнезду Н и дальше к насадке

5 5 образования разгрузочного паза. Струя воды, истекающая из насадки 5, разрушает угольный массив, вырезая в нем паз.

По окончании обратного хода механизм 10 реверса подачи упирается в левый конце0 вой упор 11. Механизм 10 реверса подачи и гидрораспределитель 19 воды переключается в исходное положение, и на этом заканчивается цикл работы устройства по образованию разгрузочного паза.

5

Формула изобретения Устройство для образования разгрузочных пазов в угольном массиве, включающее буровой станок с гидравлическим приводом

0 вращения и подачи, буровой став с буровой гидравлической головкой и гидравлической насадкой для образования разгрузочного паза и гидросистему для подачи воды к гидравлической головке и гидравлической на5 садке, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности и безопасности ведения работ, буровой став выполнен из вращающейся и невращающейся связанных между собой для совмеQ стной подачи штанг, из которых вращающаяся штанга соединена с буровой гидравлической головкой, а невращающаяся - с гидравлической насадкой, при этом гидравлический привод вращения и

5 подачи выполнен с двухпозиционным механизмом реверса, а гидросистема для подачи воды к гидравлической головке и гидравлической насадке - с управляемым двухпозиционным гидрораспределите0 лем, каналы управления которого параллельно подсоединены к гидролиниям, соединяющим механизм реверса подачи с гидроприводом.

:// / i ю ii w n 11 $

JH, t I I I I

13 4

Фиг.1

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам для образования разгрузочных пазов. Цель изобретения - повышение производительности и безопасности ведения работ. Устройство для образования разгрузочных пазов в угольном массиве, включающее буровой станок 1 с гидравлическим приводом 2 вращения и подачи, буровой став с буровой гидравлической головкой (Г)4 и гидравлической насадкой (ГН) 5 для образования разгрузочного паза, гидросистему 6 для подачи воды к гидравлической головке и гидравлической насадке. Буровой став выполнен из вращающейся 3 и невращающейся 12 параллельно расположенных и связанных между собой для совместной подачи штанг. Вращающаяся штанга (ВШ) 3 соединена с буровой Г 4, а невращающаяся 12 - с ГН 5. Гидравлический привод вращения и подачи выполнен с двухпозиционным механизмом реверса 10, а гидросистема 6 для подачи воды к Г4 и ГН 5-с управляемым двухпозиционным гидрораспределителем 19, каналы управления которого параллельно подсоединены к гидролиниям, соединяющим механизм реверса подачи с гидроприводом. Вода высокого давления через распределитель 19 поступает к ГН. Гидропривод 2 вращает ВШ 3 и буровую Г 4. При этом ГН 5 перемещается по окружности, выбуривая скважины круглого сечения. ВШ 3, взаимодействуя при вращении с гайкой 8, подает на забой Г 4, 4 йл. XI ю о со

9

(fue.Z

фие.З