Устройство для проходки шахтных стволов

 

Изобретение относится к горной и строительной технике и м. б. использовано при про.ходке шахтных стволов, шурфов и колодцев большого диаметра в горнорудной иугольной пром-ти, а также при возведении свайных опор мостов, зданий и др. сооружений преимушественно в кренких породах.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 Е 21 D l 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4005576/22-03 (22) 10.01.86 (46) 30.03.88. Бюл. № 12 (75) В. А. Ленин (53) 622.24.085.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1177489, кл. Е 21 D 1/06, 1982.

Авторское свидетельство СССР № 129596, кл. Е 21 D !/06, 1958.

„„SU, 1384764 А 1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОХОДКИ

ШАХТ1-И>1 Х СТВОЛОВ (57) Изобретение относится к горной и строительной технике и м. б. использовано при проходке шахтных стволов, шурфов и колоднев большого диаметра в горнорудной и угольной пром-ти, а также при возведении свайных опор мостов, зданий и др. соору-

>кений преимущественно в крепких породах.

1384764

20

Цель изобретения — повышение ско1)ости проходки шахтных стволов большого диаметðà. Буровой орган устройства состоит из неподвижного цилиндрического корпуса 6, приводов 3 с приводными валами 4 и доло. тами 5. Последние размещены диаметрально по отношению друг к другу и кинематически. связаны с установленными в корпусе б со взаимным перекрытием в плане породоразрушающими инструментами (ПРИ) 8. В верхней части корпуса 6 с возможностью вращения в противоположные стороны друг под другом размещены кольцевые расширители (КР) 10 и 17 с режущими элементами (P3) и дополнительными приводами 12 и 18 с приводными валами 13 и 19 и долотами 15 и 21. Последние кинематически связаны с КР 10 и 17. На КР 10 размещены РЭ на наружной боковой поверхности, а на КР 17 — на внутренней боковой

1 .

Изобретение относится.к горной и строительной технике и может быть использовано при проходке шахтных стволов, шурфов и колодцев большого диаметра в горнорудной и угольной промышленности, а также при проведении геологоразведочных шурфов и при строительстве колодцев для возведения свайных опор мостов, зданий и др. сооружений преимущественно в крепких породах.

Цель изобретения — повышение эффективности проходки шахтных стволов большого диаметра.

На фиг. 1 представлено устройство для проходки шахтных стволов, общий вид; на фиг. 2 —.— вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 — схема расширения кольцевой щели; на фиг. 4 — разрез Б — Б на фиг. 1; на фиг. 5 — врешний расширитель, развертка; на фиг. 6 — внутренний расширитель, развертка.

Устройство для проходки шахтных стволов состоит из рамы 1, на которой на высоте, достаточной для размещения внутри рамы керна 2, смонтированы диаметрально противоположно основные приводы 3 бурового органа с приводными валами 4 и закрепленными на концах валов 4 долотами 5.

На приводных валах 4 установлен цилиндрический корпус 6, внутри которого расположен редуктор с выходными валами 7 для породоразрушающих инструментов 8, которые в плане перекрывают друг друга. Над цилиндрическим корпусом б на подшипниковых опорах 9 смонтирован кольцевой расширитель 10 с расположенными на его наружной боковой стотороне режущими элеповерхности. С валами 4, 13 и 19 взаимодействует своими обоймами керноприемник.

При этом Р3 м. б. выполнены в виде дисковых шарошек, оси вращения которых наклонены в сторону, противоположную на-правлению вращения КР 10 и 17. При выбу-» ривании забоя по кольцевой щели ПРИ 8, выполненными уступом вниз в обе стороны от долот 15 и 21 и смещенными по высоте относительно. друг друга, образуются выступы. Для скалывания этих выступов включают в работу приводы 12 и 18. По валам 13 и 19 подают буровой раствор, который омывает все выступы и выносит буровую мелочь к долотам 5. По валам 4 буровой раствор вместе со шламом откачи- вают из ствола. Расположенные по винтовой линии РЭ постепенно расширяют кольцевую щель, сбивая выступы. 1 з.п.ф-лы, 6 ил.

2 ментами 11, дополнительным приводом 12, приводным валом 13, редуктором 14 и долотом 15. Над кольцевым расширителем 10 на подшипниковых опорах 16 смонтирован кольцевой расширитель 17 с дополнительным приводом 18, приводным валом 19, редуктором 20 и долотом 21. Кольцевой расширитель 17 снабжен также режущими элементами 22, расположенными на его внутренней боковой стороне. Режущие элементы на обоих кольцевых расширителях установлены по винтовой линии. В кольцевой проем рамы 1 свободно проходит керноприемник 23, имеющий приводной и исполнительный меха- низмы (не показаны); Породоразрушающие элементы 8 закреплены на корпусе 6 и установлены уступом вниз по обе стороны от дополнительных долот 15 и 21.

Керноприемник 23 в своей верхней части снабжен силовыми гидроцилиндрами 24, штоки которых имеют возможность взаимодействовать с керном по касательной. Для удержания его от проворота вокруг продольной оси керноприемник 23 снабжен обоймами 25, которые взаимодействуют с приводными валами 4, 13 и 19.

Основные 3 и дополнительные 12 и 18 приводы закреплены на раме 1. Приводные валы 4, 13 и 19 выполнены составными из отдельных звеньев. Режущие элементы 11 и 22 кольцевых расширителей выполнены в виде дисковых шарошек оси вращения которых направлены в сторону, противоположную направлению вращения кольцевого расширителя, на котором они установлены. На раме 1 закреплены податчики 26 и направ1384764

3 ляющие 27, а в кольцевых расширителях выполнены проемы 28.

Устройство для проходки шахтных стволов работает следующим образом.

В исходном положении над устьем ствола монтируют раму 1 с основными и дополнительными приводами, податчиками

26, направляющими 27.

Включают основные приводы 3, которые приводят во вращение приводные валы 4 и выходные валы 7 редуктора, размещенного в корпусе 6. От выходных валов 7 вращение передается породоразрушающим инструментам 8. Податчиком 26 производят подачу к забою корпуса 6, создают достаточное и регулируемое осевое усилие для эффективной работы всех породоразрушающих инструментов и долот, выбуривающих забой по кольцевой щели. Так как породоразрушающие инструменты 8 смещены по высоте относительно друг друга, в кольцевой щели образуется ступенчатый забой. Каждый из породоразрушающих инструментов 8 вращается в противоположную сторону относительно рядом стоящего породоразрушающего инструмента. Цилиндрической корпус бурового органа не вращается относительно своей продольной оси и стабилизируется за счет вращения в противоположные стороны породоразрушающих инструментов 8. После формирования кольцевой щели на длину звена приводных валов, равную длине направляющих 27 податчика 26, приводы отсоединяют от приводных валов и поднимают по направляющим 27 в исходное положение. 3атем вставляют новые звенья во все приводные валы и продолжают бурение.

Для скалывания выступов на стенке ствола и керна 2 включают в работу дополнительные приводы 12 и 18 с приводными валами 13 и 19 кинематически через редукторы 14 и 20, связанные с кольцевыми расширителями. По валам 13 и 19 подают также буровой раствор, который омывает все ступени ступенчатого кольцевого забоя и выносит буровую мелочь вниз к долотам 5 основных приводных валов 4. По приводным валам 4 буровой раствор вместе со шламом откачивают из ствола.

Кольцевые расширители 10 и 17 вращаются в.противоположные стороны, что способствует более равномерной работе устройства. Режущие элементы 11 и 22 кольцевых расширителей, расположенные по винтовой линии, постепенно расширяют кольцевую щель, сбивая породные выступы. Для этого шаг вылета режущих элементов постепенно увеличивается к верхней части расширителя. Замену изношенных режущих элементов производят через проемы 28. Образующаяся при скалывании породных выступов

24 включают в работу. После отрыва керна 2

20 от массива породы, « е отводя и. о, нительный механизм в исходное положение, производят подъем керна на поверхность. В процессе подъема керн удерживается в керноприемнике.

Форл ула изобретения

35 выми расширителями,- при этом породоразрушающие инструменты установлены в корпусе с взаимным перекрытием в плане и уступом вниз в обе стороны от дополнительных долот, кольцевые расширители размещены друг под другом в верхней части

45 корпуса с возможностью вращения в противоположные стороны, прн этом режущие элементы размещены по винтовой линии и на одном расширителе на. наружной боковой поверхности, а на другом — на внутренней боковой поверхности.

50 2. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что режущие элементы выполнены в виде дисковых шарошек, оси вращения которых установлены с наклоном в сторону, противоположную направлению вращения расшири теля.

15 на керне и стенке ствола разрушенная t1o- рода проваливается в кольцевую щель, попадает на забой и оттуда выносится буровым раствором на поверхность. Над кольцевым расширителем 17 постепенно образуется керн 2. Как только высота выступающего над кольцевыми расширителями керна будет достаточна, не прекращая обуривания керна, посредством индивидуального приводного механизма опускают керноприемник 23 и включают в работу его исполнительный механизм, который получает энергию по кабелю с поверхности. Посредством исполнительного механизма керн отделяют от массива горной породы, например, подрезанием. После час;, тичной подрезки керна его отделяют окончательно от массива породы путем отрыва.

Отрыв керна производят скручиванием его вокруг продольной оси. Гидроцилиндры

l. Устройство для проходки шахтнь1х стволов, включающее буровой орган, состоящий из неподвижного цилиндрического корпуса, приводов с приводными валами и долотами, размещенных диаметрально по отношению друг к другу и кинематически связанных с породоразрушающими инструментами, и керноприемник, отличающееся тем, что, с целью повышения скорости проходки шахтных стволов большого диаметра, оно снабжено двумя кольцевыми расширителями с режущими элементами и дополнительными приводами с приводными валами и долотами, кинематически связанными с кольце! 384764

1384764

Б -s

17

Составитель Л. Черененкина

Редактор Л. Веселовская Техреди. Верес Корректор А. Обручар

Заказ 1118/28 Тираж 459 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35; Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4