Устройство для бурения восстающих Советский патент 1993 года по МПК E21D3/00 

Изобретение относится к горному делу, а именно, к устройствам для бурения восстающих.

Известно устройство для бурения восстающих снизу вверх с предварительно пробуренной скважиной, включающее рабочий орган в виде колонкового бура с водилом и центрального пневмоударника с коронкой для разрушения керна, в котором бурение кольцевой щели ведут непрерывно, практически при постоянной мощности, а разрушение керна на крупные куски происходит периодически при кратковременных пиковых нагрузках.

Недостатком данного устройства является низкая надежность вследствие возможности зависания разрушенных кусков керна между расположенными на одном

уровне маточным кольцом бура и кернорвателем незащищенности магистрали от падающих кусков породы, наличие потерь пропорциональных длине магистрали и пиковые нагрузки при разрушении керна.

Цель изобретения заключается в снижении энергозатрат и разрушении керна за один цикл работы кернорвателя.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для бурения восстающих снизу вверх с предварительно пробуренной скважиной, включающем рабочий орган в виде колонкового бура с водилом, кернорвателем с приводом, маточного кольца с установленным на нем породоразрушающим инструментом, соединенным посредством многолучевого водила с хвостовиком бурового става и привод кернорвателя. привод

XI

00

00

ю о

Ч)

ыполнен на рабочем органе в виде насоа, соединенного кинематически с центриующими роликами, а силовые цилиндры идравлйчески соединены с насосом и аккуулятором, выполненным в виде тарельчаых пружин и фланцев, кинематически оединенных силовым цилиндром и установленных с возможностью взаимодействий с кернорвателем, причем маточное кольцо размещено непосредственно под шарошками.

На фиг. 1 представлен общий вид устройства; на фиг. 2 - вид сверху: на фиг. 3 - разрез по В-В; на фиг. 4 - вид Г; на фиг. 5 - вид Д; на фиг. 6 - гидравлическая схема.

Устройство включает колонковый бур 1 с трехлучевым водилом 2 и хвостовиком 3, на котором установлены пружина свободного хода 4 и кернорватель 5. взаимодействующий через рычаг 6 с золотником 7 гидрораспределителя 8 и аккумулятором 9 посредством верхнего и нижнего фланцев приставки 10, связанной прижимными рычагами 11, установленными на опорах 12, с гидроцилиндрами 13, которые шлангами 14 с предохранительными клапанами 15 соединены с насосами 16. крутящие моменты на которые передаются клиноременными трансмиссиями 17 от центрирующих роликов 18, взаимодействующих со стенкой выработки.

Работает устройство следующим образом.

Осевое усилие и крутящий момент от привода бурового станка через буровой став передается на хвостовик 3 и далее на колонковый бур 1, разбуривающий опережающую кольцевую щель. Часть крутящего момента привода станка от центрирующих роликов 18 через клиноременную трансмиссию 17 поступает к насосам 16. встроенным в масляные баки. Насосы 16 подают рабочую жидкость по напорной магистрали через гидрораспределитель 8. золотник 7 которого при свободном положении рычага 6 занимает позицию а, соединяя напорную магистраль с поршневыми полостями силовых гидроцилиндров 13. соединенных параллельно. Выдвигаясь, штоки цилиндров 13 сжимают посредством нажимных рычагов 11, установленных на опорах 12, и нижнего фланца приставки 10 тарельчатую пружину аккумулятора 9. После полного в ыдвижения штоков постоянно подаваемая рабочая жидкость сбрасывается из напорной магистрали в масляные баки насосов 16 через предохранительные клапаны.

При дальнейшем углублении кольцевой щели и подаче бура вверх кернорватель 5,

свободно установленный на хвостовике 3, упирается в устье центральной опережающей скважины и останавливается. Надвигающийся бур 1 сжимает пружину 4 и.

упираясь рычагом 11 гидрораспределителя в кернорватель 5, переключает золотник 7 в положение б (фиг. 6), при котором поршневые полости силовых гидроцилиндров 13 и напорные магистрали насосов 16 соединяются со сливной магистралью гидросистемы.

Пружина аккумулятора 9 освобождается и ударяет верхним фланцем приставки 10 по кернорвателю 5, который разрушает

керн. При этом нижним фланцем приставка 10 посредством рычагов 11, установленных на опорах 12, штоки силовых гидроцилиндров 13 возвращаются в исходное положение.

После разрушения керна кернорватель 5 поднимается пружиной 4 вверх и освобождает рычаг 6 гидрораспределителя 8, золотник 7 которого переключается встроенной в гидрораспределителе 8 пружиной в первоначальное положение а, при котором напорные магистрали насосов 16 соединяются с поршневыми полостями гидроцилиндров 13, что позволяет повторить цикл.

Использование данного устройства позволяетуменьшить капитальные затраты на изготовление рабочего органа и увеличить усилия подачи рабочего инструмента, что позволяет разрушить керн за один цикл работы механизма, причем керн может быть

большого диаметра и из более крепких пород.

Формула изобретения Устройство для бурения восстающих, включающее рабочий орган в виде колонкового бура с водилом, кернорвателем с приводом и маточного кольца с установленным на нем породоразрушающим инструментом, соединенным посредством многолучевого водила с хвостовиком бурового става,

и привод кернорвателя, отличающееся тем, что, с целью снижения энергозатрат при разрушении керна за один цикл работы кернорвателя, привод выполнен из насоса, установленного на рабочем органе,

из соединенных кинематически с насосом центрирующих роликов, из силовых цилиндров, гидравлически соединенных с насосом, и из аккумулятора, выполненного в виде тарельчатых пружин и фланцев, кинематически соединенных с силовым цилиндром и установленных с возможностью взаимодействия с кернорвателем, причем маточное кольцо размещено непосредственно над шарошками.

и а г

Использование: в горном деле, а именно, в устройствах для бурения восстающих. Сущность изобретения: устройство включает рабочий орган в виде колонкового бура с водилом, кернорвателя с приводом, маточного кольца с установленным на нем породоразрушающим инструментом, соединенным посредством многолучевого водила с хвостовиком бурового става и привод кернорвателя. Привод выполнен на рабочем органе в виде насоса, соединенного кинематически с центрирующими роликами, а си-, ловые цилиндры гидравлически соединены с насосом и аккумулятором, выполненным в виде тарельчатых пружин и фланцев, кинематически соединенных силовым цилиндром и установленных с возможностью взаимодействия с. кернорвателем,- причем маточное кольцо размещено непосредственно под шарошками. 6 ил.

Риг. 5

Ј-/

зА