Патент ссср 154833

 

Класс Е 2ld; 5с, 3 № 154833

СССР "-1-11 ЮЗП А Я

10 плтЕНТНО- 10

ТГХИПЧЕД;АД I ИВ.ЧИОТЕНА

Подписная. группа ага з10

А. В. Вержиковский, Д, С. Каретников и Ю. Г. Силенок

УСТАНОВКА ДЛЯ БУРЕНИЯ ВЕРТИКАЛЬНЫХ

ШАХТНЫХ СТВОЛОВ

Заявлено 9 марта 1959 г. за № 621511/22

B Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бнылетене изобретений и зоварпых знаков» № ll за 1963 г.

Извесгпы установки для бурения вертикальных шахтных стволов, снабженные буром для колонкового бурения и рычажно-шарошечным с гидрав; ическим управлением механизмом для подрезания кернов.

Предлагаемая установка отличается от известных тем, что бур для колонкового бурения снабжен съемной, несущей шарошки приставкой, разбуривающей породу по всей площади забоя. Наличие приставки позволяет разбуривать зсе сечение ствола при прохождении слабых и неустойчивых пород, а без нее осуществлять бурение крепких пород колонковым способом.

Отличие предлагаемой установки для бурения вертикальных шахтных стволов состоит также в том, что шарошки на каждом подрезном рычаге могут быть расположены стугенчато. Это позволяет облегчить подрезку кернов большого диаметра.

Особенность описываемой установки заключается и в том, что ряспределигельное устройство мсханиз»а гидравлического управлегния и Од р е 3 н ы и и р ы 1 я Г я м и E. и а 0 хк ен 0 п1 я р С В ы м кл я и я и О м, р я с и О л О ж е н н ы 11 в наклонном канале и пврегмещаемым в одном напраьлении действием центробежной силы, возникающей при вращении бура вхолостую.

Это позволяет осуществлять вкл1о1ение и выключение механизма подрозки керна IIpII вращении буря.

Предлагаемая установка отличается еще и тем, что в ней применены две пары расположенных на разной высоте поворотных подхватных для бурильных труб кулаков, смонтирсванных на раздвижной несущей ротор пла-форме, позволяющие облегчить спуско-подъемные операции при бурснни. № 154833

На фиг. 1 изображена схема бура с приставкой; на фиг. 2 — схема бура для колонкового бурения с ра",ðåçîì по Л-А и по Б-Б (схема подрезной системы); на фиг. 3 — — схема узла механизации спускоподъемных операций; на фиг. 4 — то же в продольном разрезе и вид сверху.

Установка для бурения вертикальных шахтных стволов оснащена подъемным обор5дованием типа аналогичного применяемому на установках.

На ствол вертлюга навинчена квадрагная штанга, заканчивающаяc5I в нижней части погружным тройником с траверсой, движущейся при бурении по направляющим, выполненным в форшахте ствола. На пробку тройника квадратной IIITBHI H HBBHiiчена буpoEBH Ko IoHHB, HB нижнеи IBcTH котГ)рои VKpcIIлен оур.

Бур предназначен для бурения стволов шахт как в породах значительной крепости — коло IKQEbll ci10ccбо1I, так и в слабых и неустойчивых породах — сплошным разбуриванием сечения ствола. Бур состоит из двухрядной цилиндрическгй обечайки 1, крышки 2, патрубка

8 для Hавинчиваьия буро вой колонны, нижнего рычажного кольцаутяжелителя 4, проходных шарошек 5, отстойника б и приставки 7 с эрлифтными трубами. Приставка крепится к нижнему кольцу крышки 2 колонкового бура и состоит из нескольких радиально расположенных лучей 8, присоединенных к центральной ступице 9. В центральной части приставки к стуг.ице крепится трехшарошечное долото 10. Эрлифтная труба 11 с расходящимися патрубками соединяет ступицу приставки с втулкой крышки 2 колонкового бура. Шарошки 12 HB приставке однотипны с проходными шарошками 5 колонкового бура.

Бур снабжен элементами прямой и обратной промывки. Механизм подрезки кернов состоит из нескольких подрезных рычагов 18 ступенчатого вида с шарошками 14, шарошки расположены на рычагах по окружности в корпусе бура так, что при подрезке двигаются на различных радиусах.

Такое расположение шарашек позволяет сократить время подрезки путем уменьшения объема разбуриваемой породы и увеличения удельного давления на породу.

Подрезные рычаги на шлицах сидят на вертикальных валах 15, пропущенных между кольцевыми обечайками. На верхних концах валов, также на шлицах, сидят поворотные рычаги 16, соединенные шарнирно со штоками гидравлических домкратов 17. Одна полость домкратов соединена с проходным коллектором 18, вторая полость — с коллектором 19 подрезки. Кроме домкратов коллекторы соединены при помощи гибких шлангов с Ellóòðl.ïíåé полостью вертикальных валов, по которым промывочная жидкость поступает к забою и подрезной щели.

Для направления и центровки бура при бурении в окнах на корпусе бура смонтированы направляющие ролики 20.

Управление механизмом подрезки при прямой промывке осуществляется при помощи шарового клапана 21, расположенного в наклонном ка-IB.7e и персмещаемого под действием центробежной силы при вращении 6vpB, H llpH 06pBTHOH промывке — Hpv>KHнным K 7BIIBHQMзолотником 22.

Узел механизации спуска-подъемных операций состоит из двухчелюстного элеватора 28, подвешенного на крюке 24 талевого блока 25 и свободно проходя1цего в отверстие ротора 26, который консольно укреплен на левсй половине 2/ раздвижной платформы тележки 28, а пои сдвинутых частях этой платформы свободно опирается на правую

¹ 154833 ее половину 29; огкидных, шар IHpllo закрепленных на внутренних торцах к2?кдой из пл Я7 форм В01эхних кула 1(ОВ 80 сО шлица ми на Верхних плоскостях под торцовые шлицы муLpT 81 бурозой ко".î-I«II 82; двух откидных, не име1ощих шлицев, нижних кулаков 88, расположенных на правой половине 29 платформ; тележки 84 для вкладыша 85, надеваемого на шлицы ниппсля 86 буровой колонны.

Назначение вкладыша — раззинчивание и свинчивание замков оуровой колонны при спуско-подъемных операциях при помощи ротора.

Для страгивания буровой колонны применены горизонтальные гидравлические домкр ггы 3!, расположенные с двух сторон B корпусе ротора. Штоки 88 домкратов заделаны неподвижно в корпус ротора, г корпус 89 домкрата Выголнен в Виде зубчатой рейки, входящей в зацепление с цилиндрической шестерней стола 40 ротора и под давлением жидкости могут перемешаться з ту илн дру(ую сторону, От привода ротора через звездочку 41 при помощи малой конической шестерни 42 вращается стол ротора при бурении и при сзинчивании и развинчивается буровая колонна.

На фиг. 4 показано положение тележки 84 при вкладыше 85, надтом на трубу колонны 82. Внутренний диаметр зева вкладыша выполнен под наружныи диаметр буровой колонны 82. Надетый на трубу и посан(енный HB шлицы ниппсля 86 замка Вкладыш зависает на кОлОнне и, будучи в плане квадратным, точно входит в квадратное гнездо стола 40 рогора 26. Через стенки квадратного гнезда ротора и шлицы вкладыша крутящий момент стола ротора передается на резьбу ниппелей 86 замков буровой колонны. Домкраты 87 при страгивании разBHBBIo1 KpутяшиЙ Moмент, през1.1ш210ший МОмент, p23BHBBEMbIH IlpH бурении.

Установка для бурения вертикальных стволов шахт работает следующим образом.

Бур на талевой системе опускается в фо ршахту. Накатывается правая половина 29 платформы с поднятыми верхними и нижними кулаками так, что буровая труба входит между «улаками. Нижние кулаки 88 опускаются, на них сажается муфта буровой колонны, и бур

Вывешивается на ни?«них ку a«ax. Накатывается левая половина 2т платформы с ротором, и платформы сцепляются, Затем при помощи элеватора 28 производят перехват: бур на колонне за муфту поднимается элеватором выше верхних кулаков 80, кулаки опускаются и на них lllлица vIH устанавливается муфта. После этого к ротору на талеВ031 Кр10«е 24 170 ЯСТСя квадратная IIITBHI а C BepT7IOI OXI, Н2 ниппеля 86 ккооттоорой надевается вкладыш 85. Квадра — íàÿ штанга опускается так, что вкладыш входит з квадратное гнездо ротора 26. Включается привод po7 opa, H квадратная штанга CIIин 1ивается с патрубком бура. Бур НЯ квадратной L!Iòàíãå поднимается 1;ад кулаками. Верхние и ни?кние кулаки,1однимаю1ся, вкладыш со шлицами снимается с муфты квадратной штЯнги и ОткатыВЯстся теле?ккой 28. В гнездо ротора

Рстязляlотся Оу po!lblp Рклядыц1и с гнездом под 1(Вядратнуlо 111TBHI

Буровые трубь1 наращиваются аналогично иазинчивапию квадратной и1танги.

При бурении с прямой промывкой промызо«ная жидкость под давлением -1ерез буровую колонну и патрубок 8 попадает з камеру шарового клапана 21, предстазля1ошук. собой цилиндр, имеющий уклон

K ос1". Оуpa, Ip«?KH I BCT IHap K левому ce+7) KB Icpbl H поступает K «07.лектору 18 проходки.

:Ь 154833

Из последнего жидкость поступает в полость обратного хода гидравлических домкратов (7, которые посредством поворотных рычагов 16 и валов 15 с силой прижимают подрезные рычаги 18 к наружной стенке бура, предупреждая возможность выхода их нз кольцевой щели при обуривании керна. Проходные шаро;пки 5, катаясь по згбо!о, вырабатывают кольцевую щель, оставляя целик-керн

ДГ!я подрезки керна бур приподнимается над забоем, насосы, подающие промывочную жидкость, выключаются, н буру сообщается повышенное число оборотов. Шар клапана 21 под действием центробежной силы откатывается и правому седлу фпг. 2) и прижимается к не-! у. Вкл!Очаюгся насосы, и поступа!Ощая в камеру промывочная >кидKocTb, c силой пр1!жи !Яя IIIBp K правому ccJFv, HocTA пает B K01;IBKTop (9 подрезки и далее в рабй1ие по lOcTH домкратов 17. Последние через поворотные рычаги (б и валы 15 поворачивают подрсзные рычаги 18 к центру ствола. Подрезные шарсшки ./4 на рычагах вырабатывают в породе керна подрезную щель до:Геобхо имого диаметра.

При 00pBTHQI! Hpoxib!BKc кра!! 48 Hcре«рыт H Boi 3 Ilo BHvTpcнней трубке 44 от насосов с поверхности поступает в пружинныи клапанзолотник 22 и через отверстые в его 1сорпусе — в коллектор проходки и далее — В полос-иобратного хода,домкратов 17.

Для подрезки керна вода от насосов поступает внутрь золотника

22 под давлением, значительно большим, чем при проходке; при этом золотник сжимает пру>ни!!у и коллектор 19 подрезки сообщается с

Внутренней полОстью ЗолoTHI!ка. Водя пз Ko, Iлекторя подрсзки поступает в рабочие полости домкратов, и начинается подрезка керна.

Предмет изобретения

1. Установка для буре;1"ия вертикальных шахтных стволов, снабженная буром для колонкового бурения и рычажно-!Парошечным с гидравлическим управление»»CKBHизмом для подрезания ксрнов, о тл ич а юща яся тем, чlо. с целью буреHHH шахт как в порода;; значительной крепости, так и в слаоых и неустойчивых породах, бур для колонкового бурения снабжен съемной, Ieсущей шарошки приставкой, разбчривающеи породу по вссй и:ющади забоя.

2. Установка по и. 1, о т л и ч а и щ а я с я тем, что, с целью облегчения подрезки керна большого диаметра, шарсшки на каждом подрезном рычаге расг!Оложе!!ы ступенчато.

3. Установка 110 пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что, с целью включения и вык..почення х!еханГ!зх!3 подрезки керна, распрсделительHОе устройств0 ъ1ехя!!Из» 3 Гидр а вл ччcского упр яВлcHия пo дрез ными рь1чагами СГ!яб>кспо ц!Яров!!:,! клапаном, рясполо>кеГ!ныл B наклонном

КЯНЯЛЕ И ПРО ЕХ!ЕН!Я ЕМЫ1 В 03 HO" H B !lP3 8 1BHHH ДЕ!!СТЗИЕ\! ЦЕ!!ТРООЕЖной силы, зоз;1икаюц,ей прц Вращении бура Вхолостую.

4. Установка по пп. 1 — -3. о т,! "! ч а ю щ 3 я с я тем, что, с целью облег !Сн!!я спуско-подъемных операций. в ней применены две пары ра с пол о)к с нных на p33HoA BHIco Ге поворотных ноях;.Ятпь!х д чя 0! ри Ib ных тpv0 куля кот, с»он Гирйва:пи ы" на раздВижпой нссущей poTop платформе.