Буровая головка для бурения отверстия в твердом материале

 

Использование: буровая головка, предназначается для бурения отверстия в твердом материале, таком, как горная порода, включает корпус, действующий как центральная опора, направленный вверх шпиндель, закрепленный наверху корпуса и имеющий вертикальную ось, фиксирующую головку наверху для его съемного соединения с буровым стволом, который в процессе работы вращает буровую головку вокруг вертикальной оси шпинделя и продвигает ее в твердом материале, предназначенном для бурения. Буровая головка снабжена, по крайней мере, двумя ударными молотками, расположенными на корпусе таким образом, чтобы в процессе работы раскалывать твердый материал вдоль, по крайней мере, одной круговой дорожки, проходящей по центру вертикальной оси, при этом каждый ударный молоток имеет пневматически управляемый ударный снаряд, заключенный в полостях корпуса и буровую коронку, приводимую в действие ударным снарядом. Центральные полости имеют продольные отверстия, выполненные в единой детали и расположенные обязательно параллельно вертикальной оси шпинделя на коротких расстояниях от этой оси. Буровая коронка каждого ударного молотка прикреплена к верхнему элементу, привинченному к верху соответствующего отверстия, так, чтобы он мог свободно там вращаться и снабженному пружиной кручения, установленной таким образом, чтобы избежать случайного вывинчивания из отверстия. 7 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, а более точно к буровой головке, предназначенной для бурения отверстий в твердом материале, таком, как скальная порода.

Известные буровые головки такого типа раскрыты в патентах США 4410053 и 4840235, принадлежащих настоящему изобретателю. Настоящая буровая головка специально предназначена для бурения вертикальных отверстий большого диаметра для вентиляционных, аварийных стволов и/или стволов безопасности в шахтах.

Согласно общепринятой практике в горно-добывающей промышленности, для бурения вертикальных отверстий большого диаметра необходимо прежде всего пробурить буровым стволом небольшое направляющее отверстие от поверхности вниз к галерее, где должен быть сооружен вертикальный ствол, а затем использовать буровой ствол для продвижения вверх из галереи буровой головки большого диаметра, используя направляющее отверстие в качестве проводника.

Буровая головка большого диаметра, используемая на втором этапе вышеуказанного способа бурения, в основном включает: основной корпус, действующий, как центральная опора; движущийся вверх шпиндель, закрепленный наверху основного корпуса и имеющий вертикальную ось и размер, подходящий к размеру направляющего отверстия для направления буровой головки; фиксирующую головку наверху шпинделя для его присоединения объемным образом к буровому стволу, который вращает буровую головку вокруг вертикальной оси шпинделя и продвигает его вперед вверх по забою пробуриваемого твердого материала; и по крайней мере два, желательно три, ударных молотка, смонтированных на основном корпусе таким образом, чтобы раскалывать в процессе работы твердый материал забоя по одной, а желательно двум круговым дорожкам, расположенным по центру вертикальной оси, при этом каждый ударный молоток имеет полый кожух, расположенный внутри этого кожуха и пневматически управляемый ударный бурильный снаряд приводит в действие коронку бура.

Буровые головки, описанные в вышеупомянутых патентах США, являются примерами буровой головки данного типа, которая отличается от других существующих буровых головок этого же типа тем, что их ударные молотки расположены таким образом, что внутренняя круговая дорожка расположена отдельно от направляющего отверстия и каждая внешняя круговая дорожка, если она имеется, расположена отдельно от внутренней дорожки и отдельно друг от друга, при этом ударные молотки расположены на разном вертикальном уровне. В результате твердый материал раскалывается ударом вдоль каждой дорожки и одновременно посредством сдвигающего усилия между направляющим отверстием и внутренней дорожкой и между каждой группой соседних дорожек, если такие имеются, тем самым операция бурения осуществляется намного быстрее, чем с применением традиционных буровых головок указанного выше типа.

Наряду с тем, что буровые головки указанного типа довольно эффективны, их использование имеет некоторые недостатки, связанные с их особенной конструкцией.

Самым главным из этих недостатков является способ, которым молотки крепятся на основном корпусе, действующем в качестве центральной опоры. В патенте США N 4410053 это осуществляется посредством пары опорных блоков, каждый их которых имеет полуцилиндрическое гнездо, закрепленное к центральной опоре болтами или сваркой и к одному концу цилиндрического кожуха опор молотков, при этом данный конец крепится в гнезде металлической скобой, фиксируемой к гнезду болтами и удерживающей корпус молотка. В трудных условиях работы ударных молотков болты опорных блоков быстро начинают ослабевать, скобы или гнезда ломаются, требуя необходимости остановки работы для подтягивания болтов или же для ремонта.

С целью успешного преодоления или по крайней мере уменьшения этого недостатка, предложено применять ударные молотки с цельным отлитым кожухом, включая фланцевое соединение на каждой стороне его продольной оси. Эти фланцы, длина которых желательно больше длины кожуха, могут крепиться болтами к центральной опоре, тем самым передавая удары молотка непосредственно на центральную опору и, следовательно, уменьшая тенденцию болтов к ослаблению.

Такое решение имеет некоторые преимущества, но требует очень специфичного кожуха, очень тяжелого, а следовательно, тяжелой буровой головки, снабженной по крайней мере двумя молотками.

Другим большим недостатком существующих буровых головок, таких как описано в патенте США N 4410053, является то, что их верхний элемент, который удерживает и направляет колонку бура просто привинчивается к соответствующему концу кожуха молотка. Во время работы этот элемент расслабляется под действием сильных ударов, которые он испытывает от постоянных движений коронки бура, связанных с действием молотка, что требует необходимости остановки для наладки.

С целью преодоления этого недостатка и, следовательно, предупреждения расслабления верхнего элемента предложено использовать ударные молотки, каждый из которых состоит из цельного отлитого кожуха с радиальными соединительными петлями на конце. Каждый молоток также включает верхний элемент, который имеет радиальные соединительные петли, надежно захватывающие соединительные петли кожуха в то время, когда болты поддерживают в расцепленном состоянии направляющий элемент и кожух вместе через соединительные петли.

Это решение имеет некоторые преимущества, но требует очень специфичного кожуха.

Целью настоящего изобретения является уменьшение перечисленных недостатков существующих буровых головок.

Другой целью изобретения является значительное увеличение срока службы коронок бура ударных молотков.

Следующей целью изобретения является более легкое и быстрое обслуживание буровой головки за счет возможности замены ее элементов.

Эта цель достигается тем, что в буровой головке для бурения отверстий в твердом материале, содержащей основной корпус, действующий в качестве центральной опоры и имеющий верхний конец и нижний конец, шпиндель, зафиксированный на верхнем конце основного корпуса и выступающий вверх из этого корпуса, при этом шпиндель имеет основную ось; средство для присоединения шпинделя съемным образом к буровому стволу, увеличивая длину направляющего отверстия, выполненного в твердом материале, предназначенном для бурения, при этом буровой ствол в процессе работы вращает буровую головку вокруг основной оси шпинделя и продвигает его вперед вверх по забою пробуриваемого твердого материала; и по крайней мере два ударных молотка, смонтированных на основном корпусе таким образом, чтобы раскалывать в процессе работы твердый материал забоя вдоль по крайней мере одной круговой дорожки, расположенной по центру вертикальной оси шпинделя, при этом каждый ударный молоток включает полый кожух, определяющий центральную полость с верхним открытым концом и нижним концом, при этом центральная полость имеет продольную ось, обязательно параллельную основной оси шпинделя, ударный снаряд, расположенный внутри центральной полости кожуха и коронку бура, установленную скользящим образом, направляемую и удерживаемую в верхнем открытом конце кожуха, выступающую из верхнего открытого конца по направлению к твердому материалу и приводимую в движение ударным снарядом для раскалывания твердого материала под действием удара вдоль одной круговой дорожки (дорожек), согласно изобретению, полые кожухи ударных молотков представляют собой единое целое с основным корпусом и образуют с ним одну структурную деталь, при этом центральные полости полых кожухов состоят из продольных отверстий, выполненных в этой одной структурной детали и выступающих обязательно параллельно основной оси шпинделя на коротком расстоянии от этой оси.

Предлагая изготавливать полые кожухи ударных молотков за одно целое с основным корпусом, изобретение очень просто и эффективно преодолевает первый основной недостаток традиционных буровых головок. Действительно, ударные молотки не могут больше быть незакрепленными. Оно также устраняет недостатки ранее предложенных решений. На самом деле нет больше необходимости в отливке кожухов ударных молотков с тяжелым интегральным фланцем, присоединяемым болтами к тяжелой плите, являющейся частью основного корпуса.

В соответствии с первым вариантом исполнения изобретения нажимной ролик традиционной структуры монтируется на нижнем конце основного корпуса с целью поглощения боковых вибраций и направления буровой головки в пределах отверстия по мере продвижения бурильного процесса. Чтобы осуществить это, нажимной ролик, который предпочтительно фиксируется к стойке, идущей интегрально от низа основного корпуса, должен, конечно, иметь центральную ось, коаксиальную с главной осью шпинделя.

В соответствии с другим вариантом изобретения ударные молотки расположены таким образом, что круговая дорожка, проходящая по центру вертикальной оси шпинделя, близко к направляющему отверстию, располагается отдельно от этого направляющего отверстия, и шпиндель включает коническую часть, вершиной конуса направленную к внешней стороне и вниз, которая в процессе работы пробивает отверстие и раскалывает твердый материал под действием сдвигающего усилия между направляющим отверстием и соседней круговой дорожкой.

В соответствии со следующим вариантом выполнения изобретения коронка каждого ударного молотка имеет заднюю штангу и скользящее крепление, она направляется и удерживается в верхнем конце отверстия, образует центральную полость ударного молотка путем зацепления его штанги в продольном стволе, выполненном в верхнем элементе с задней цилиндрической частью, ввинченной внутрь этого отверстия, и верхней фланцевой частью, выступающей из отверстия. Верхний элемент надежно защищен от случайного вывинчивания из отверток посредством пружины кручения, расположенной с внешней стороны вокруг верхнего элемента, при этом пружина кручения смонтирована коаксиально с отверстием и один ее конец закреплен к верхней фланцевой части верхнего элемента, а другой к основному корпусу.

Задняя штанга буровой колонки имеет задний конец, желательно выполненный вместе с удерживающим фланцем, внешний диаметр которого подобран так, чтобы он смог пройти через продольный ствол верхнего элемента и свободно вращаться вместе с ним. Этот задний конец выступает в отверстие, проходя через заднюю цилиндрическую часть верхнего элемента и удерживается там с помощью крепежного кольца, внутренний диаметр которого меньше, чем внешний диаметр удерживающего фланца. Удобно то, что это крепежное кольцо монтируется ниже и удерживается верхним элементом в пределах отверстия, к тому же оно расположено на некотором расстоянии от задней цилиндрической части верхнего элемента посредством круговой пружины, амортизирующей удары.

Большой интерес представляет особое крепление буровой коронки наверху каждого молотка. Действительно, на практике было обнаружено, что самым лучшим способом увеличения прогнозируемой долговечности буровой коронки является предоставление полной свободы вращения по отношению к несущему ее кожуху, ограничивая, естественно, ход ее линейно-поступательного движения. На практике было обнаружено, что зубцы коронки в этом случае лучше и легче приспосабливаются к меняющейся степени твердости поверхности породы непосредственно при ударе, избегая попадания одного сильного удара на ограниченное число зубцов, другими словами, распределяя силу удара более равномерно между зубцами. Обширные исследования и испытания показали существенное усовершенствование в этом отношении и подкрепляют вышеупомянутое утверждение.

Более того, использование амортизирующей удары пружины с целью "защиты" на некотором расстоянии нижнего края верхнего элемента от ударов, передаваемых удерживающим фланцем буровой коронки, является эффективным для увеличения прогнозируемой долговечности каждого молотка.

В буровой головке согласно изобретению пневматический ударный снаряд включает возвратно-поступательный ударный поршень, установленный скользящим образом в пределах части отверстия под штангой буровой коронки, при этом это отверстие выполнено в ее нижнем конце с расточенным отверстием, выступающим вверх через эту часть указанного отверстия, в котором установлен ударный поршень, а расточенное отверстие защищает заменяемую футеровку в форме трубки, удерживаемую на месте нижним элементом с фиксирующим фланцем, прикрепляемым болтами к единой детали, образованной основным корпусом и кожухами в нижней части этого отверстия.

Пневматический ударный снаряд также включает взаимосвязанные воздухопроводы для сжатого воздуха, просверленные в единой детали, сформированной основным корпусом и кожухами, и в нижнем элементе и футеровке в форме трубки каждого ударного молотка, а также воздухопроводы для выпуска сжатого воздуха, просверленные в ударном поршне и буровой коронке каждого ударного молотка.

На фиг.1 представлен вертикальный боковой разрез буровой головки согласно изобретению в процессе бурения отверстия в твердом материале при этом буровая головка показана в частичном поперечном сечении; на фиг.2 боковой вертикальный поперечный разрез одного из ударных молотков буровой головки на фиг.1.

Буровая головка 1 как показано на фиг.1, предназначена для бурения отверстия 3 в твердом материале 5.

Она в основном состоит из основного корпуса 11, действующего в качестве центральной опоры по крайней мере для двух ударных молотков 13,13', которые смонтированы и расположены так, чтобы в процессе работы раскалывать твердый материал 5 по крайней мере по одной круговой дорожке 7, расположенной по центру вертикальной оси А.

На практике буровая головка 1 может иметь более двух ударных молотков 13,13', расположенных на различных радиальных расстояниях от оси А, с целью раскалывания ударом твердого материала по круговой дорожке или дорожкам, расположенным по центру вертикальной оси, особенно если надо пробурить отверстие 3 большого диаметра.

Как показано на фиг.1, ударные молотки 13 и 13' могут быть расположены таким образом, чтобы раскалывать породу по одной круговой дорожке 7. Однако, они могут быть расположены также на разных радиальных расстояниях, так, чтобы раскапывать породу по коаксиальным круговым дорожкам, как описано в качестве примера в патенте США 4410053.

Буровая головка 1 также включает направленный вверх шпиндель 15, привинченный или закрепленный другим способом наверху основного корпуса 11. Шпиндель 15 имеет вертикальную ось, коаксиальную с осью А, и размер, подходящий для небольшого направляющего отверстия 9, пробуренного в твердом материале 5.

Наверху шпинделя 15 расположены средства для его съемного крепления с буровым стволом, выступающим в направляющее отверстие 9. Эти средства включают фиксированную головку 17, которая может быть неподвижно установлена на буровом стволе, предназначенном, во-первых, для пробуривания направляющего отверстия 5 и, во-вторых, для вращения буровой головки 1 вокруг вертикальной оси А и ее продвижения вперед в твердом материале 5.

В соответствии с предпочитаемым вариантом изобретения, ударные молотки 13 и 13' выгодно расположены и направлены таким образом, что круговая дорожка 7, проходящая рядом с направляющим отверстием 9, в действительности, слегка удалена от этого направляющего отверстия 9, в результате чего образуется кольцо 19 из нерасколотой породы между круговой дорожкой 7 и направляющим отверстием 9. В подобном случае шпиндель 15 на своем нижнем конце включает коническую часть 19, направленную вниз к внешней стороне и большую, чем направляющее отверстие 9, поэтому в процессе работы кольцо 19 твердого материала раскалывается под воздействием силы сдвига, по мере того, как буровая головка продвигается вперед.

Часть 23 шпинделя, выступающая над конической частью 21 имеет цилиндрическую форму и по размеру подходит в направляющее отверстие 9, чтобы направлять буровую головку 1 по мере того, как она продвигается вверх с помощью бурового ствола.

Чтобы уменьшить трение как только возможно, цилиндрическая часть 23 шпинделя может быть оснащена множеством вертикальных пазов 25.

Каждый из ударных молотков 13 и 13' состоит из полого кожуха 27,27', образующего центральную полость 29 с продольной осью "а", обязательно параллельной вертикальной оси "А", хотя она может быть слегка наклонена в тангенциальном плане, как общепринято для такого рода механизмов. Центральная полость 29 заключает пневматический ударный снаряд, который будет детально описан дальше.

Буровая коронка 31,31' смонтирована скользящим образом в верхнем конце каждого кожуха 27,27' таким образом, чтобы выступать из верхнего конца по направлению к забою твердого материала 5, предназначенного для бурения. Само собой разумеется, что буровая коронка 31,31' приводится в действие посредством ударного снаряда для раскалывания твердого вещества по каждой круговой дорожке 7.

Согласно изобретению, полые кожухи 27,27' ударных молотков 13,13' выполнены за одной целое с основным корпусом 11 и образуют с ним единую структурную деталь, которая может быть отлита и установлена общеизвестным способом. Кожухи 27,27' выступают как боковые проекции или крылья, расположенные симметрично вокруг основного корпуса 11 для уменьшения насколько возможно общего веса механизма при его уравновешивании настолько, насколько это возможно.

Центральная полость 29 каждого полого кожуха 27 состоит из продольного отверстия, выполненного в одной единой детали, при этом каждое отверстие, обозначенное далее под номером 29 как и полость, выступает в направлении, параллельном вертикальной оси "А" вблизи от нее, как уже было указано.

Преимущество заключается в том, что нажимной ролик 32 известной конструкции крепится на стойку 33, представляющую единое целое с одной деталью, образованной основным корпусом 11 и кожухами 27, 27' при этом стойка 33 направлена вниз от основного корпуса 11 и выступает в роли его дна. Функция нажимного ролика 32 заключается главным образом в амортизации боковых вибраций и направлении буровой головки 1 в пределах отверстия 3, предназначенного для бурения по мере продвижения работы. Разумеется, чтобы обеспечить такое эффективное направление, необходимо, чтобы нажимной ролик 32 имел центральную ось, коаксиальную с вертикальной осью А и, конечно, со шпинделем 15.

Как лучше видно на фиг.2, буровая колонка 31 каждого ударного молотка 13 имеет ровную ударную головку 37, которая может быть оснащена карбидными включениями или зубцами (не показано) и выступать из кожуха 27, и заднюю штангу 39. Буровая коронка 31 крепится скользящим образом, направляется и удерживается в верхнем конце отверстия 29, образуя центральную полость ударного молотка 27 путем зацепления его штанги 39 в продольном расточенном отверстии 41, выполненном в верхнем элементе 43 с задней цилиндрической частью 45, привинченной в отверстие 47, специально для этой цели расположенное в верхней части отверстия 29, и с верхней фланцевой частью 49, выступающей из полости 29.

В соответствии с изобретением, верхний элемент 43, привинченный наверху полости 29 надежно и эффективно защищен от случайного вывинчивания с помощью 51 кручения, расположенной с внешней стороны вокруг направленной вверх выступающей части 53 кожуха 27, и вокруг верхнего элемента 43, как показано на обеих фиг.1 и 2. В таком положении пружина 51 кручения является коаксиальной с отверстием 29. Как лучше показано на левой стороне фиг.1, каждая пружина 51 кручения имеет один конец 55, прикрепленный к верхней фланцевой части 49 верхнего элемента 43, а другой конец 57 к единой детали, сформированной основным корпусом и кожухами, при этом такое крепление достигается путем установки в отверстиях, выполненных для этой цели в обоих элементах.

Как становится ясно, пружина 51 кручения оказывает постоянный крутящий момент на верхний элемент 43 и, следовательно, на верхнюю часть отверстия 29. Благодаря своей нежесткой структуре, пружина 51 является более прочной, чем любое другое жесткое средство замыкания, которое может быть использовано с этой целью.

Как показано на фиг.2 задняя штанга 45 буровой коронки 31 имеет задний конец, сформированный с удерживающим фланцем 59, внешний диаметр которого подобран таким образом, чтобы он мог пройти через самую узкую часть продольного расточенного отверстия 41 верхнего элемента 43, который, как показано, слегка сужается сверху вниз, образуя множество ступеней.

Преимущество в том, что штанга 45 и отверстие 41 верхнего элемента 43 имеет такую конфигурацию, что буровая коронка 31 может свободно вращаться в пределах отверстия 41 вокруг продольной оси "а". Интерес представляет тот факт, что коронка 31 может свободно вращаться в пределах верхнего элемента 43. Действительно, как уже указывалось, зубцы коронки могут быстрее приспосабливаться к меняющейся степени твердости породы непосредственно при ударе, тем самым улучшая распределение силы ударов между зубцами и значительно увеличивая прогнозируемую долговечность буровой коронки.

Разумеется, зубцы наверху гладкой ударной головки 37 буровой коронки 31 должны быть расположены симметрично, принимая во внимание эту свободу вращения вокруг оси "а".

Длина штанги 39 коронки подбирается таким образом, что удерживающий фланец 59 на ее заднем конце выступает в отверстие 29 через задний край 61 задней цилиндрической части 45 верхнего субэлемента на длину, соответствующую желаемому ударному ходу, который должна иметь буровая коронка.

Буровая коронка 31 удерживается в пределах отверстия 41 с помощью крепежного кольца 63, удерживающегося на месте в отверстии 29 посредством О-кольца 65, входящего в небольшую канавку, выполненную во внутренней стенке полости 29. Разумеется, что для выполнения своей удерживающей функции, это крепежное кольцо 63 должно иметь внутренний диаметр меньше, чем внешний диаметр удерживающего фланца 59, который, как показано на фиг.2, может быть определен цилиндрическим углублением 63, выполненным в нижней части штанги 39.

Крепежное кольцо 63, установленное под верхним элементом 43 и удерживаемое в пределах отверстия 29 кольцом 63, удобно удалено от заднего края 61 задней цилиндрической части 45 верхнего элемента 43 с помощью круговой амортизирующей удары пружины 69. Назначение этой пружины главным образом заключается в амортизации ударной энергии буровой колонки, когда она под действием ударного снаряда движется вверх и фланец 59 соприкасается с крепежным кольцом 63. Отметим еще раз, что эта существенная черта увеличивает прогнозируемую долговечность ударного молотка 13,13'.

Действующий пневматический ударный снаряд, образующий "мотор" каждого ударного молотка, состоит из ударного поршня 71, двигающегося возвратно-поступательно и закрепленного скользящим образом в пределах части отверстия 29 под штангой 39 буровой колонки 31. С целью увеличения долговечности каждого ударного молотка отверстие 29 располагается в его нижнем конце с расточенным отверстием 73, выступающим вверх от нижней части отверстия и через ту часть отверстия, где расположен ударный поршень 71. Расточенное отверстие 73 имеет такой размер, чтобы оно могло включить съемную футеровку 75 в форме трубки, как показано слева на фиг.1. Эта футеровка 73 удерживается на месте с помощью нижнего элемента 77, имеющего закрепляющий фланец 79, прикрепляемый болтами 81 к единой детали, образованной основным корпусом и кожухами, в нижней части отверстия 29.

Действующий пневматический ударный снаряд включает взаимосвязанные воздухопроводы для впуска и выпуска сжатого воздуха с целью настраивания хода поршня на правильные интервалы и заставлять его ударяться о буровую колонку. Эти воздухопроводы для впуска и выпуска сжатого воздуха очень похожи по своему действию на те, которые подробно описаны в патенте США 4840235. В основном они состоят из главного воздухопровода 83, расположенного продольно внутри основного корпуса 11, стойки 33 и шпинделя 15 таким образом, чтобы дать возможность источнику сжатого воздуха соединяться или с верхней частью шпинделя, или с нижней частью стойки 33. В основном корпусе 11 выполнен радиальный отвод 85, ведущий от главного воздухопровода 83 к нижней части каждого отверстия 29. Каждый отвод 85 попадает в радиальные отверстия 87 в нижнем субэлементе 79. Множество впускных воздухопроводов 89, которые могут быть просверлены в футеровке 75, используются для подачи сжатого воздуха под поршень 71, чтобы "поддуть" его вверх и заставить его ударять и двигать вверх коронку 31 до тех пор, пока удерживающий фланец не достигнет крепежного кольца 63. В такой удерживающей позиции воздух под поршнем 71 может выйти через продольное выпускное отверстие 91, выполненное в поршне 71, цилиндрический опорный клапан, прикрепленный к заднему концу штанги 39 буровой колонки 31, и продольное отверстие 93, выполненное в коронке 31 и оканчивающееся множеством небольших выпускных отверстий 95 для воздуха.

Преимущество заключается в том, что крепежное кольцо 99 может быть расположено в канавке во внутренней стенке отверстия 29 с целью остановки поршня 71 во время его движения вверх.

Несмотря на то, что в приведенном описании ссылка делается исключительно на использование буровой головки 1 для бурения вертикальных отверстий кверху, должно быть ясно, что такая буровая головка может быть использована для бурения горизонтального или наклонного отверстия таким же образом с учетом того, что она может быть соединена с буровым стволом, проходящим через направляющее отверстие и способным продвигать ее вперед по забою твердого материала, предназначенного для бурения.

Формула изобретения

1. Буровая головка для бурения отверстия в забое твердого материала, такого, как горная порода, содержащая корпус с верхним концом и нижним концом, шпиндель, закрепленный на верхнем конце корпуса, направленный вверх из этого корпуса и имеющий главную ось, средство для съемного соединения шпинделя с буровым стволом, выступающим в направляющее отверстие в забое твердого материала, вращающим в процессе работы буровую головку вокруг главной оси и проталкивающим ее вперед по забою твердого материала, и по крайней мере два ударных молотка, закрепленных на корусе таким образом, чтобы в процессе работы раскалывать твердый материал по крайней мере вдоль одной круговой дорожки, расположенной по центру главной оси, при этом каждый ударный молоток состоит из ударного снаряда, заключенного в полости, имеющей продольную ось, параллельную главной оси, и открытый верхний конец и нижний конец, средства, проходящего через корпус для подачи энергии к ударным снарядам, и буровой коронки, установленной на ударном снаряде, у верхнего открытого конца полости, направленной от верхнего открытого конца к забою твердого материала и приводимой в действие ударным снарядом для раскалывания твердого материала ударом по крайней мере вдоль одной круговой дорожки, отличающаяся тем, что шпиндель закреплен на верхнем конце корпуса съемным образом, полости состоят из продольных отверстий, выполненных в корпусе и расположенных в направлениях, параллельных главной оси вблизи от нее, буровая коронка каждого ударного молотка снабжена задней штангой, закреплена скользящим образом, направляется и удерживается в вернем конце отверстия, образующего полость ударного молотка путем зацепления его штанги в продольном отверстии, выполненном в верхнем элементе, с задней цилиндрической частью, выступающей из этого отверстия, при этом верхний элемент защищен от случайного вывинчивания из отверстия посредством пружины кручения, расположенной вокруг верхнего элемента коаксиально с отверстием и закрепленной одним концом на верхней фланцевой части верхнего элемента, а другим концом на корпусе, причем задняя штанга буровой коронки имеет задний конец, выполненный с удерживающим фланцем с внешним диаметром, обеспечивающим его прохождение через продольное отверстие верхнего элемента и свободное вращение в нем, при этом задний конец выступает в отверстие через заднюю цилиндрическую часть верхнего элемента и удерживается там с помощью крепежного кольца, внутренний диаметр которого меньше, чем внешний диаметр удерживающего фланца, крепежное кольцо установлено под верхним элементом, удерживается им в пределах отверстия и удалено от задней цилиндрической части верхнего элемента с помощью круговой амортизирующей удары пружины.

2. Головка по п. 1, отличающаяся тем, что содержит нажимной ролик, смонтированный на нижнем конце корпуса для амортизации боковых вибраций и направления буровой головки в пределах отверстия по мере продвижения бурового процесса и имеющий центральную ось, коаксиальную с главной осью.

3. Головка по п.2, отличающаяся тем, что нажимной ролик смонтирован на стойке, выполненной за одно целое с корпусом, направленной вниз от корпуса и выполняющей функцию его нижнего конца.

4. Головка по одному из пп.1 3, отличающаяся тем, что ударный снаряд, управляемый пневматически, содержит ударный поршень, движущийся возвратно-поступательно и закрепленный скользящим образом в пределах части отверстия под штангой буровой коронки, выполненного в ее нижнем конце с расточенным отверстием, идущим вверх над указанной частью отверстия, где крепится ударный поршень, при этом это расточенное отверстие охватывает сменную футеровку в форме трубки, удерживаемую на месте нижним элементом с фиксирующим фланцем, прикрепляемым болтами к одной детали, образованной корпусом, к нижнему концу отверстия.

5. Головка по п.4, отличающаяся тем, что пневматически управляемый ударный снаряд также включает взаимосвязанные воздухопроводы для сжатого воздуха, просверленные в корпусе, нижнем элементе и футеровке в форме трубки каждого ударного молотка, а также воздухопроводы для выпуска сжатого воздуха, просверленные в ударном поршне и буровой коронке каждого ударного молотка.

6. Головка по любому из пп.1 5, отличающаяся тем, что ударные молотки расположены таким образом, что круговая дорожка, проходящая к центру главной оси рядом с направляющим отверстием, удалена от направляющего отверстия, а шпиндель включает коническую часть, направленную вниз к внешней стороне и большую, чем направляющее отверстие, обеспечивающую раскалывание твердого материала под действием силы сдвига между направляющим отверстием и круговой дорожкой рядом с этим отверстием.

7. Головка по п. 6, отличающаяся тем, что шпиндель также включает цилиндрическую часть, проходящую над конической частью и подходящую по размеру в направляющее отверстие и направляющую буровую головку.

8. Головка по п.7, отличающаяся тем, что цилиндрическая часть шпинделя имеет множество вертикальных пазов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2