Забурник для обсадки устьев нисходящих шпуров Советский патент 1981 года по МПК E21B17/20 

(54) ЗАБУРНИК ДЛЯ ОБСАДКИ УСТЬЕВ НИСХОДЯЩИХ ШПУРОВ

Изобретение относится к бурению и предназначено преимущественно для проходки вертикальных горных выработок сверху вниз буровзрьшньм способом. В существующей практике проходки горных выработок сверху вниз для бурения нисходящих шпуров обычно осуществляется тщательная зачистка забоя, т.е. производится преимущест венно ручная разборка, а затем выдача полуразрушенной породы в конце ее уборки. Это необходимо для предо вращения пересыпания буримых шпуров мелкими кусками породы, в результате которого может произойти заклини вание буровой штанги и приведение шпура к негодности для зарядки. Однако, как бы тщательно не выполнялась зачистка, опасность пересыпани шпуров мелочью всегда сохраняется, поэтому обычно для обсадки устья шпура применяются защитные (обсадные трубки. Для установки обсадных трубок бурятся короткие шпуры, равные 0,3 - 0,4 м увеличенного относительно шпура диаметра, специальной коронкой с заглублением в неразрушенную породу на 50 - 100 мм. Затем в этот шпур вводится обсадная трубка, очищается внутри от мелочи сжатым воздухом, после чего через эту трубку ведется .бурение шпура преимущественно.коронками Ф-32-40 мм в обычном порядке. Применение обсадных трубок не исключает тщательной зачистки забоя, поскольку ее вводят после бурения короткого шпура, а для этого в месте его бурения не должно быть навала породы. Известен забурник, в котором защитная (обсадная) трубка оснащается режущим кольцом (кольцевой коронкой) , что позволяет при соединении трубки с буровым приводом производить ее непосредственное забуривание через некоторый слой оставшей-ся разрушенной и полуразрушенной породы fl. Недостатком этого забурника является невозможность использования при ручном бурении. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является забурник, который содержит обсадную трубку с кольцевой режущей коронкой, буровую штангу и привод ее вращения и подачи. Данный забурник перспективен с

применением механизированного бурения 2 ,

Однако, для сЕоего использования забурник требует еще один привод, дополнительные пневмокоммунйкации и собственные средства управления, что еще более усложняет буровую устаГновку и увеличивает ее габариты. Кроме того, его невозможно применять для ручного бурения забоев, в то время как механизированное бурение предусмотрено только для стволов диаметром 4,5 м. Остается неохваченной этой механизацией весьма большая область, где применяется ручное бурение, например на стволах диаметром менее 4,5, на стволах прямоугольного сечения и на стволах, оснащаемых-, шахтными подъемами с бадьями емкость до 2 м, где буксы не проходят в раструбы проходческих полков. Кроме того, после установки обсадной трубк с кольцевой коронкой требуется тщательная продувка ее от запресовавшейся породы при забуривании, что ведет к дополнительным затратам времени и пневмоэнергии. Этот недостаток обусловлен последовательностью забуривания трубки, а затем разбуриванием породы внутри ее обычной коронкой.

Целью изобретения является повышение эффективности бурения ручным способом.

Указанная цель достигается тем, что буровая штанга соединена с обсадной трубкой посредством поворотной

буксы.

Для взаимодействия поворотной буксы с обсадной трубкой на последне монтирован фигурный фланец с упор- ными площадками, а букса имеет упоры

Обсадная трубка имеет отверстия, расположенные под фигурным фланцем.

На фиг. 1 показан забурник в сборе с короткой штангой для ручного забуривания, общий вид; на фиг. 2 разрез А-А на фиг..1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 модификация забурника для механизированного бурения с трубчатой штангой, общий вид; на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 4; на фиг. 6 - модификация забурника для механизированного бурения шестигранной буровой штангой, общий вид.

Забурник для обсадки устьев нисходящих шпуров содержит обсадную трубку f снабженную режущим кольцом (коронкой) 2, и привод вращения и подачи (не показан), Второй конец обсадной трубки 1 оборудован фигурным фланцем 3 с радиально-упорными площадками 4 и промывочными отверстиями 5. в поворотном зацеплении с фланцем 3 находится поворотная букса 6, свободно насаженная на буровую штангу 7 до упора в буртик 8 штанги Эта операция производится до насадки коронки 9 на штангу 7. Ударноповоротный фланец 10 буксы б имеет по оси вращения шестигранное отверстие 11 (по профилю буровой штанги) и упоры 12. В верхней части буксы б имеется ограничительный буртик 13, фиксирующий буксу б, например, с помощью упорных полуколец 14 соединительной муфты 15. Муфта 15 крепится- к корпусу перфоратора 16 любым .конструктивно возможным способом. . На фиГ;. 4 дана модификация привода забурника для механизированного бурения длинной трубчатой штангой за один прием с использованием основной буровой машины. Здесь букса б обсадную трубку 1 соединяет с буровой штангой или шпинделем посредством паза 17 и вилки18. Такие пазы на буровом инструменте следует выполнят при отсутствии опасности снижения его прочности. На фиг. б дана модификация привода забурника для механизированного бурения длинной шее- тигранной штангой за один прием с использованием основной буровой машины. Здесь букса 6 вводит в зацепление буровую штангу 7 с обсадной трубкой 1 также вилкой 18, а ее вертикальная фиксация выполнена с помощью седла между парой приливов 19 и вилки 18. В обеих модификациях ( фиг. 4 и б ) вилка 18 фиксируется. например, подпружиненной втулкой 20 имеющей боковой вырез 21. При установке забурника используется механическая энергия, способ циркуляции

промывочной воды и бурового ШЛс1Ма

существующих бурильных установок или ручных перфораторов.

Работа забурника осуществляется следующим образом.

При ручном бурении забурник собирается на короткой штанге 7 так, что коронка 9 на несколько миллиметров опережает кольцевую коронку 2. Подача на забой выполняется . упором буртика 8 штанги через буксу 6 и фланцы 3 и 10. Вращение обсадной . трубки 1 передается от буровой штанги 7 через шестигранное отверстие 11 во фланце 10 посредством упоров 12. Разрушение породы производится на всем сечении обсадной трубки 1.Однако наличие породной мелочи может вызывать засорение промывочного зазора между кольцевой коронкой 2 и коронкой. 9. В этом случае перфоратор (не показан) периодически поднимают и опускают, в то время как обсадная трубка 1 придерживается любым способом. При подъеме перфоратора фланцы 3 и 10 выходят из зацепления, и коронка 9 вращается в обсадной трубке 1 одна, разламывая породу и промывая трубку. При опускании перфоратора фланцы 3 и 10 входят вновь в зацепление, и обе коронки вращаются и подаются на забой совместно;, Промьюочная вода с буровой мелочью изливается через промывочные отверстия 5. После забуривания на нужную глубину привод забурника снимается,вместе с короткой штангой, и далее бурение идет в обычном для ручного способа порядке. После окончания бурения, продувки и зарядки шпуров обсадные трубки с кольцевьл1и коронками извлекают любым .безопаснвлм для сохранности проводников электродетонаторов способом. Для извлечения обсадных трубок можно использовать . промывочные отверстия 5.

Работа модифицированных устройств для использования при механизированнсял бурении не имеет принципиальных отличий. Отличие состоит в том, что букса б не снимается с буровой штанги 7 во время бурения шпуров. При необходимости это можно сделать, сняв буровую коронку 9.

i

Применение предложенного устройства позволяет увеличить производительность труда и темпы проходки ( вертикальных горных выработок прежде всего там, где применяется ручное бурение.

W

Формула изобретения

0

5 площадками , а букса имеет упоры.

0 Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

5 2. Малевич Н.А. Машины и комплек:сы оборудования для проходки вертикальных стволов. М., Недра, 1975, с. 26 (прототип).

W.f