Шнекобуровая машина

 

ШНЕКОБУРОВАЯ МАШИНА, включающая головную секцию бурового 7 А става с коронкой и жестко связанную с головной секцией направляющую, установленную с опережением буровой коронки, а также приводы подачи и вращения бурового става, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности копирования траектории ранее пробуренной скважины за счет исключения влияния сил отжима и упрощения операции извлечения бурового става из скважины, она снабжена барабаном, связанным с приводом подачи, и гибким элементом, один конец которого закреплен на барабане, а другой - на направляющей, при этом направляющая выполнена с наклонным скосом и поперечным вырезом для размещения буровой коронки. S (Л с со (Х 4 сл Фиг.-/

СОЮЗ СОВЕТСКИХ сОЦИАлистических

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1038475

Za» Е 2»(00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИД=ТЕЛЬСТВУ

СР

С Э

4 4

Сд

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2964570/22-03 (22) 21.07.80 (46) 30.0883. Бюл. № 32 (72) С. А. Дранников, В. В. Крючков, В. В. Ламбров и В. И. Тимонин (71) Ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени институт горного дела им. А. А Скочинского (53) 622.232:621.879.41 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 374451, кл. Е 21 С 41(00, 1970.

2. Трофимов В. П. Безлюдная выемка угля. Киев, «Техника», 1969, с. 182-183, рис. 64 (прототии1 (54) (57) ШНЕКОБУРОВАЯ МАШИНА, включающая головную секцию бурового става с коронкой и жестко связанную с головной секцией направляющую, установленную с опережением буровой коронки, а также приводы подачи и вращения бурового става, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности копирования траектории ранее пробуренной скважины за счет исключения влияния сил отжима и упрощения операции извлечения бурового става из скважины, оиа снабжена барабаном, связанным с приводом подачи, и гибким элементом, один конец которого закреплен на барабане, а другой — на направляющей, при этом направляющая выполнена с наклонным скосом и поперечным вырезом для размещения буровой коронки.

1038475

Изобретение относится к горному делу, а именно к шнекобуровым машинам для выемки полезного ископаемого.

Известно устройство для направленного бурения параллельных перекрывающихся скважин при бурошнековой выемке. Устройство состоит.из желоба, наружная поверхность которого выполнена по радиусу скважины. Центр кривизны желоба совпадает с центром соседней пробуриваемой скважины. Желобы соединены между собой шарниром. Между желобами расположен эластичный баллон. устройство в сложенном виде вводят в пробуренную. скважину. При заполнении эластичного баллона жидкостью или газом поворачивают один баллон вокруг шарнира до упора в стенку скважины. Соседнюю скважину пробуривают по этому же желобу, используя его как кондуктор (1).

Однако устройство сложно в конструктивном отношении и требует значительного времени для проведения вспомогательных операций.

Наиболее близкой о технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой является шнекобуровая машина, включающая головную секцию бурового става с коронкой и жестко связанную с головной секцией направляющую, установленную с опережением буровой коронки, а также приводы подачи и вращения бурового става (2) .

Недостатками известной машины являются возможность отжима направляющей и ухудшение копирования траектории бурения.

Цель изобретения — повышение надежности копирования траектории ранее пробуренной скважины за счет исключения влияния сил отжима и упрощения операции извлечения бурового става из скважины.

Поставленная цель достигается тем, что шнекобуровая машина, включающая головную секцию бурового става с коронкой и жестко связанную с головной секцией направляющую, установленную с опережением буровой коронки, а также приводы подачи и вращения бурового става, снабжена барабаном, связанным с приводом подачи, и гибким элементом, один конец которого закреплен на барабане, а другой— на направляющей, при этом направляющая выполнена с наклонным скосом и поперечным вырезом для размещения буровой коронки.

На фиг. 1 изображена головная секция бурового става, расположенная в скважине, общий вид; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — направляющая; на фиг. 4 — принципиальная схема связи головной секции бурового става с приводом подачи; на фиг. 5 — технологическая схема бурения шнекобуровой машиной.

Шнекобуровая машина включает головную секцию бурового става 1 с коронкой

2 и жестко связанную с головной секцией посредством подшипников 3 и стоек 4 направляющую 5, перемещаемую при бурении скважин 6 в ранее пробуренной скважине 7, а также привод 8 вращения и подачи, включающий барабан 9, который посредством навиваемой на него и закрепленной своими концами за корпус 10 машины (не показана) гибкой тяги (например троса) 1! перемещает привод 8, а через вал 12 и барабан 9 передает вращение барабану 13, на который навит дополнительный связанный с ним одним концом гибкий элемент 14, соединенный с направляющей 5.

Направляющая 5 установлена с опережением буровой коронки 2 на величину (фиг. 1), которая больше длины зоны отжима 15 в забое выбуриваемого пласта угля. Направляющая 5, т.е. ее часть, взаимодействующая со стенкой ранее пробуренной скважины 7, выполнена в ведущей (передней) своей части с наклонным скосом 16 и поперечным вырезом 17 для размещения в ней боковой части буровой коронки 2 и стороны шнекового бурового става 1. Направляющая 5 выполнена также с вогнутой стенкой 18 (фиг. 3), диаметром несколько большим диаметра буровой коронки 2, исключающими их взаимодействие.

Направляющая 5 снабжена центральной опорной штангой 19 с подпружиненными роликами 20, прокатывающимися по противоположной стенке скважины 7. Барабан

l3 снабжен фрикционом 21, позволяющим отключать его от вала 12.

Шнекобуровая машина работает следующим образом.

Первую скважину 7 бурят с удлиненным забурником (не показан) обычным способом и отсоединенной от бурового става 1 направляющей 5 (в сборе со штангой 19 и роликами 20). Этим обеспечивается относительная прямолинейность скважины 7. 3атем извлекают буровой став из скважины и присоединяют к его головной части направляющую 5 в сборе со штангой 19 и роликами 20 и перегнав шнекобуровую машину (не показана) вдоль отрабатываемого торца угольного пласта на расстояние Н (фиг. 5), начинают бурение новой скважины 6 таким образом, что, во-первых, обеспечивают их начальную параллельность и, во-вторых, тесное примыкание цилиндрической поверхности ведущей части направляющей 5. Такая установка машины обеспечивается автоматически путем наведения продольной оси штангй 19 по оси скважины 7. Подключив конец тяги к барабану

13, приступают к бурению скважины 6, при этом бурение осуществляют точно по траектории ранее пробуренной скважины, так как опережающая часть направляю1038475

3 щей 5 взаимодействует с той частью стенки скважины 7, которая не подвержена влиянию отжима, т.е. не имеет структурных и внешних механических деформаций, что исключает заход направляющей 5 внутрь скважины или наоборот от нее не отжиматься, что обеспечивает достаточно высокую надежность копирования траектории скважины 7. При этом исключается подштыбовка направляющей 5, т.е. формирование уплотненного слоя частиц отбуренного по- 10 лезного ископаемого между стенкой скважины 7 со стороны буровой коронки 2 и цилиндрической поверхностью ведущей части направляющей 5 путем отгона этих частиц внутрь скважины 7 наклонным скосом 16, стенка которого вместе со стенкой

18 к тому же является элементом, обеспечивающим необходимую жесткость направляющей 5. Буровая коронка 2, находясь в поперечном вырезе 17 направляющей 5, разрушает значительную часть гребней угля между примыкающими скважинами, что повышает степень его извлечения. В этот момент гибкий элемент 14, разматываясь с барабана 13, не препятствует движению направляющей 5 внутрь скважины

7. После окончания бурения приступают к извлечению бурового става и направляющего устройства из скважины, при этом наличие направляющей не влияет на производительность машины (в том числе на скорость отсоединения секций шнеков), так как сам процесс их извлечения идет синхронно. Вза .мные осевые перекосы направляющей 5 и бурового става 1 исключаются вследствие синхронности движения (и натяжения) тяги 11 и элемента !4, а наличие фрикциона 21 позволяет при отходе (отключении) привода 8 от става (фиг. 1 и 3), необходимом для отсоединения (то же и при наращивании, т.е. присоединении секций) секций шнеков от бурового става, не передавать тяговое усилие на направляющую 5.

Предлагаемое устройство также позволяет исключить возможность пересечения скважин и увеличить их глубину.

1038475

Составитель Ю. Стрелов

Редактор А. Курах Техред И. Верес Корректор И. Ватрушкнна

Заказ 6168/32 Тираж 603 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4