Устройство для проходки вертикальных выработок Советский патент 1980 года по МПК E21D1/06 

1

Изобретение относится к горным машинам, в частности к машинам для механического бурения вертикальных горных выработок в направлении сверху вннз и может быть использовано для проходки шахтных 5 стволов и скважин большого диаметра.

Известны роторно-тангеициальные расширители, оснаш.еппые дисковыми шарошками и эффективно разрушаюшие породный массив кольцевыми уступами при вра- ю шении посредством буровой штанги 1.

Ирименение таких расширителей требует предварительного бурения передовой скважины, что связано с дополиительными затратами времени на сооружение выработки 15 полного сечения. При бурении сверху вниз без выхода передовой скважипы па иижележашую выработку передовая скважина забивается разбуреппой породой и требует периодической прочистки, что также связа- 20 но с дополнительными затратами времени и материальными затратами.

Известны также роторные исиолнительиые органы, которые в припциие способны бурить в одну фазу выработки -большого 25 диаметра. Такой исполнительный оргап включает расширитель со ступенчато расположенными дисковыми шарошками, забурник в виде шарошечного долота для образования передовой скважины, необходи- зо

мой для работы роторио-тапгенциального расширителя, и приводную штангу 2. В этом устройстве разрушенная расширителем порода при буреиии сверху вииз поступает к забурнику ио всему периметру передовой скважины и, попадая иод долото, покрывает забой передовой скважины, подвергается перепзмельчепию долотом, а также препятствует возведеипю долота непосредственно на забой.

Недостатком этого исполнительного органа является то, что роторный долотиый забурпик, перекрываюпии практичсскн весь забой передово скважипы, не позволяет разместить в нем всас для эффект1шного смыва с забоя и подъема разрушенной породы обратной промывкой.

Кроме того, исиолннтельный орган имеет низкую производителыюсть, так как долотиый забурннк может работать только по малоэффектпвпо лобовой схеме разрушения породного массива, ограничивая эффективиост) раси1ирителя.

Целью изобретепня является иовышенне эффективности смыва и подъема разрушенной породы 113 забоя.

Поставленная пель достигается тем, что забурник выполнен п виде двух рукоятей, оснашенных днсковы.ми шарошкамп, валы которых расположены наклонно ио отпошению к оси приводной штанги, планетарного редуктора с двигателем, размещенных в корпусе забурника, при этом кориус сиабжен иатрубком для подъема породы с промывочиои жидкостью, концентрично расиоложеннои относительно оси штаиги обечайкой и наклоиным днищем с желобом для сиуска иороды, расиоложенным между корпусом и обечайкой, нрнчем натрубок и желоб размещены между рукоятями с разных стороп от оси штанги и их выходные отверстия направлены навстречу друг другу. Прп этом кориус снабжен эластичным воротником, устаиовлеииым между расширителем и наклонным дипщем, причем диаметр воротннка больше диаметра корпуса забурннка.

ha фнг. 1 изображено устройство и контуры буримой выработки; на фиг. 2 - то же, вид снизу; на фиг. 3 - сечение А-А па фиг. 1; на фиг. 4 - вид по стрелке Б на фиг. 1.

Устройство для проходки вертикальных выработок состоит из приводной шганги 1, расширителя 2, дисковых шарошек 3, корпуса забурника 4, с наклонными рукоятями 5 и дисковыми шарошками 6, патрубка 7, желоба 8, редуктора 9, электродвигателя 10, наклонного днища И, обечайки 12, эластичных воротников 13.

Агрегат работает следующим образом.

Через приводную штангу 1 устройство получает вращение относительно оси выработки. Двигатель 10 сообщает вращательное движение рукоятям 5. Внутри прпводиой штаиги 1 под действием эрлифта движется восходящий поток промывочной жидкости, который по затрубпому пространству имеет ннсходящее направление. Разрушенная шарошками 3 расширителя 2 иорода под действием силы тяжести я нисходящего потока иеремещается вниз, попадает в кольцевое пространство, ограниченное обечайкой 12 и корпусом забурника 4, продвигаясь по иаклонному днищу 11, проходит в желоб 8 и далее в иатрубок 7 и восходящий поток обратной промывки.

Для создания упорядоченного движения иромывочной жидкости и разрушенной породы от расширителя к всасу патрубка служит воротник 13.

Патрубок 7, имея открытый выход к забою передовой скважины, обеспечивает породоподъем и от забурника 4.

Выполнение забурника в виде планетарного нсполпительного органа позволяет расиолагать желоб 8 и патрубок 7 вблп.ш забоя передовой скважины в свободном

прострапстве между рукоятями.

Устройство обеспечивает эффективиос разрушение породы но всей площади забоя при бурении в одну фазу при высоких технико-экономических показателях, свойственных работе роторпо-тангепциального расширителя, исключает засорение забоя передовой скважины разрушенной нородой и ее донолнительное дробление, снижает расход породоразрушающего инструмента

с и электроэнергии. При этом может быть достигнуто сокращение времени бурения иа полное сечение на 30% и сокращение стоимости бурения иа 20%.

Формула изобретения

1.Устройство для проходки вертикальных выработок, включающее расширитель со ступенчато расположенными дисковыми шарошками, забурник и приводную штанГУ, отличаюшееся тем, что, с целью повышения эффективности смыва и подъема разрушенной иороды из забоя, забурник выполнен в виде двух рукоятей с дисковыми шарошками, валы которых распоQ ложены наклонно по отношению к оси штанги, планетарного редуктора с двигателем, размеп,енных в корпусе забурника, ири этом корпус спабжен патрубком для подъема породы с промывочной жидкостью,

г копцеитрично расноложенной относительно оси штанги обечайкой и иаклонпым днищем с желобом для спуска породы, расположенным между корпусом и обечайкой, причем патрубок и желоб размещены .между руQ коятями с разных сторон от оси штанги и их выходиые отверстия иаправлеиы навстречу друг другу.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что кориус забурника снабл :ен элад стнчны.м воротником, установленным между расширителем и наклонным днищем, причем диаметр воротпика больше диаметра корпуса забуриика.

Источники инфор.мации,

Q иринятые во внимание при экспертизе

1.Башкатов Д. П. и др. Вращательное шнековое бурение геологоразведочиых скважин. М., «Педра, 1968, с. 105, рис. 65.

2.Патент Яионии N° 46-326, кл. 9В 130.2, 5 опубл. 1971 (прототип).

Iput. 3

Buds

. If