Устройство для образования горных выработок

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК, включающее привод и параллельно расположенные шнеки с породоразрушакщими наконечниками , отличающееся тем, что, с целью образования выработки любого профиля при бурении в одну фазу, рядом расположенные шнеки смонтированы друг от друга на расстоянии меньше суммы их наружных радиусов, при этом шнеки имеют одинаковый шаг и выполнены с одинаковым направлением навивки для шнеков одинакового направления вращения и с разным направлением навивки с противоположным направлением вращения. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что один из рядом расположенных шнеков установлен с опережением и породоразрушающий наконечник другого, вьпперасположенного , шнека, выполнен в виде (Л лезвия, закрепленного на шнековой спирали с размещением в межвитковом пространстве ниже расположенного шнека.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(рц Е 21 В 7/24

OllHCAHHE ИЗОБРЕтвниЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3356271/22-03 (22) 11.11.81 (46) 15.05. 85. Бюл. У 18 (72) В,Л. Гой (71) Всесоюзный ордена Ленина проектно-изыскательский и научноисследовательский институт ™Гипропроект" (53) 624. 155 . 15 (088. 8) (56) 1. Патент Франции Р 2336516, кл. Е 02 9 17/144, опублик. 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

В 883384, кл. Е 21 С 1/00, 1980 (прототип) . (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК, включающее привод и параллельно расположенные шнеки с породоразрушающими наконечниками, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью образования выÄÄS0ÄÄ11 55707 А работки любого профиля при бурении в одну фазу, рядом расположенные шнеки смонтированы друг от друга на расстоянии меньше суммы их наружных радиусов, при этом шнеки имеют одинаковый шаг и выполнены с одинаковым направлением навивки для шнеков одинакового направления вращения и с разным направлением навивки с противоположным направлением вращения.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что один из рядом расположенных шнеков установлен с опережением и породоразрушающий наконечник другого, вышерасположенного, шнека, выполнен в виде лезвия, закрепленного на шнековой спирали с размещением в межвитковом пространстве ниже расположенного шнека.

1155707

10

46

Изобретение относится к горному и строительному делу, а более конкретно к устройствам для проходки профильных шурфов и неглубоких скважин различного назначения в мягких грунтах.

Известен способ проходки профильных шурфов с сечением в виде пересекающихся окружностей и устройство для его осуществления, включающее привод, шнековый буровой став с рабочим органом и обсадную трубу серповидного сечения. По известному способу горную выработку проходят в несколько стадий: сначала проходят шурф круглого сечения, обсаживают его серповидной трубой, затем на расстоянии от оси пройденного шурфа, меньшим чеи наружный диаметр шнекового бурового става, бурят следующий шурф, образуя выработку с сечением в виде пересекающихся окружностей (1 ).

К недостаткаи данных способа и устройства относятся многостадийность проходки горной выработки и, как следствие, низкая производительность работы.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для образования горных выработок, включающее привод и наралпельно расположенные шнеки с породоразрушающиичи наконечниками (2 j.

Недостатком известного устройства является невозможность получения .с его помощью горных выработок с поперечным сечением в виде пересе.кающихся окружностей.

Цель изобретения — получение горных выработок с поперечным сечением любого профиля при бурении в одну фазу.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для образования горных выработок, включающем привод и параллельно расположенные шнеки с породоразрушающиии наконечниками, рядом расположенные шнеки смонтированы друг от друга на расстоянии меньше суммы их наружных радиусов, при этом шнеки имеют одинаковый шаг и выполнены с одинаковым направлением навивки для шнеков одинакового направления вращения и с разным направлением навивки с противоположным направлением вращения.

При этом один из рядом расположенных шнеков установлен с опережением и породоразрушающий наконечник другого, вышерасположенного, шнека, выполнен в виде лезвия, закреплен= ного на шнековой спирали с размещением в межвитковом пространстве ниже расположенного шнека.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид, разрез по осям шнековый на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-B на фиг, 1; .на фиг. 4 — устройство для бурения шурфов трехгранного профиля, поперечный разрез.

Устройство для образования горных выработок включает привод. 1, направляющую раму 2 и буровую каретку 3 . со сионтированныии в ее полости ведущем шпинделем 4 с закрепленной на нем шестерней 5 и ведомыми шпинделями 6 и 7 с шестернями 8 и 9.

Шестерни. 5, 8 и 9 имеют одинаковый по величине диаметр, т.е. передаточное отношение между ведущим шпинделем 4 и ведомыми шпинделями 6 и 7 равно 1:1. К ведущему шпинделю 4 при помощи патрона 1О подсоединен буровой став 11 со шнековой спиралью 12 и многолеэвийным долотом 13, а к ведомым шпинделям 6 и 7 — буровые ставы 14 и 15 со шнековыии спираляии 16 и 17, укрепленными на с спиралях леэвияии 18 и 19 и забурникаии 20 и 21 соответственно. Лезвие 19 выполнено сменныи, т.е. закрепленным болтами 22 (фиг. 3) к лемеху 23 с ребром жесткости 24, жестко установленным на буровом ставе. Аналогичное крепление имеет лезвие 18.

Возможен вариант установки лезвий на всех буровых ставах (шнеках), однако предпочтительнее исполнение устройства с опережением одного шнека по отношению к рядом расположенному и установка на опережающем шнеке многолезвийного долота.

При сборке устройства обращенные друг к другу реборбы спиралей смежных шнеков устанавливают в межвитковое пространство рядом расположенного шнека, т.е. обеспечивая таким образом расстояние между осяии рядом расположенных шнеков меньше суммы их наружных радиусов. Указанное взаимное положение шнековых спи ралей 12, 16 и 17 фиксируют с помоз 1 щью шестерен 5, 8 и 9. Все шнековые спирали устройства имеют одинаковый по величине шаг навивки., а направление навивки спиралей 16 и 17 одинаково между собой, но противоположно направлению навивки спирали 12. В случае, если вращение от ведущего к ведомым шпинделям передается без изменения направления (напрнмер, цепной передачей), спирали 12, 16 и 17 имеют одинаковую по направлению навивку.

Устройство для образования горных выработок работает следующим образом.

Установленное на базовой машине (не показана) устройство с приводом 1 опускают на забой по направляющей раме 2 и буровым ставам 11, 14 и 15 придают .вращение, осуществляя осевую подачу либо нод собственным весом устройства, либо с прируэкой.. Долото 13 и лезвия 18 и 19 разрушают породу, которая поступает в межвитковое пространство спиралей 12, 16 и 17. После заполнения межвиткового пространства разрушенной породой устройство поднимают на дневную поверхность и шнеки очищают, например, при вращении на повышенных оборотах.

В дальнейшем цикл бурения повторяется.

При работе устройства на забое многолезвийные долота 13.. установлен ные на опережающих шнеках, образуют в плоскости забоя одну или несколь-. ко онережающих пилот-скважин, поражая большую. часть плоскости забоя и ослабляя природную связь в породе

155707 4 перемычек между пилот-скважинами.

Образующиеся перемычки между пилотскважинами или серповидные участки, прилегающие к пилот-скважинам, легко разрушаются лезвиями, которые при своем вращении размещаются поочередно в межвитковом пространстве смежных шнеков.

Наружный диаметр установленных

10 в устройстве шнеков может быть различен по величине, а оси шнеков могут располагаться в пересекающихся между собой плоскостях (фиг; 2).

Для образования шурфов трехгранного профиля приводные шестерни

25, 26 и 27 в буровой каретке 3 рас- . полагают, как показано на фиг. 4, а в межвитковое пространство шнековой спирали 28 размещают смещенные р одна относительно другой на одну треть шага реборды шнековых спиралей 29 и 30.

Преимущество данного устройства заключается в возможности однофаз25 ного бурения шурфов и неглубоких скважин любого профиля, образованного пересекающимися между собой окружностями. С помощью устройства возможна проходка траншей для установки фундаментов "стена в грунте", так как количество шнеков в устройстве определяется только мощностью привода. Вскрйтие забоя выработки долотами, установленными на опережаюирих шнеках, ослабляет природные связи в массиве перемычек, образующихся между полученными пилот-сква I жинами, увеличивая тем самым эффективность работы лезвий и устройства в целом.

1155707

1155707

-б-Б

f7

ВНИИПИ Заказ 3065/28 ТиРаж 540 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.Ужгорол, ул.Проектная, 4