Устройство для проходки вертикальных выработок

 

(il! 752Ol 2

ОГ)ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11,04.77 (21) 2475425/22-03 (51) . 1. Кл."

Е 21D 106 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.07.80. Бюллетень ¹ 28 (45) Дата опубликования описания 30.07.80 ссср по делам изобретений и IIIII pblòíí (53) УДК 622.24.085.4 (72) Авторы изобретения

И. А. Купчинский и E. С. Олейников (71) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский институт организации и механизации шахтного строительства (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОХОДКИ ВЕРТИКАЛЬНЫХ

ВЫРАБОТОК

Изобретение относится к горным машинам, в частности к машинам для механического бурения вертикальных горных выработок в направлении сверху вниз и может быть использовано для проходки шахтных стволов и скважин большого диаметра.

Известны роторно-тангенциальные расширители, оснащенные дисковыми шарошками и эффективно разрушающие породный массив кольцевыми уступами при вращении посредством буровои штанги (1).

Применение таких расширителей требует предварительного бурения передовой скважины, что связано с дополнительными затратами времени на сооружение выработки полного сечения. При бурении сверху вниз без выхода передовой скважины на нижележащую выработку передовая скважина забивается разбуренной породой и требует периодической прочистки, что также связано с дополнительными затратами времени и материальными затратами.

Известны также роторные исполнительные органы, которые в принципе способны бурить в одну фазу выработки .большого диаметра. Такой исполнптелы1ый орган включает расширитель со ступенчато расположенными дисковыми шарошкамп, забурник в виде шарошечного долота для образования передовой скважины, необходпмой для работы роторно-т;шгеицпального - расширителя, и приводную штангу (2), В этом устройстве разрушенная расширителем порода прп бурении сверху вниз поступает к забурн11ку Ilo всему периметру передовой скваж1шы и, попадая под долото, покрывает заоой передовой скважины, подвергастся перспзмсльчснпю долотом, 1 также препятствует возведению долота непосредственно на забой.

Недостатком этого испол птсл1п1ого органа являстся то, ITo ротор ый долотный забурпик, перекрывающий практп 1сскп весь забой передовой скважины, нс позволяет разместить в нем всас для эффективного смыва с забоя и подъема разрушенной породы обратной промывкой, Кроме того, исполнительный орган имеет

11пзк\ 1о производите.l ь11ость, так к 11! до. IOTныи забурнпк мож T работать только по малоэффективной лооовой схеме разрушсппя породного» Icc!!na, ограничивая эффективность расширителя.

Целью и:обрстснпя является повышение эффективности смыва и подъема разрушенной породы пз забоя.

Поставленная цель достигается TI. M, что забурнпк выполнен в виде двух рукоятей, оснащенных дисковыми шарошкамп, валы которых расположены наклонно Ilo отноше752012

20 нию к оси приводной штанги, планетарного редуктора с двигателем, размещенных в корпусе забурннка, Ilpll этом корпус снабжен патрубком для подъема породы с промыво шои жидкостью, концснтрпчно расположспнои относительно оси штанги ооечайкой и наклонным днищем с желобом для спуска породы, расположенным между корпусом и обечаикой, причем патрубок и желоб размещены между рукоятями с разных сторон от оси штанги и их выходные отверстия направлены навстречу друг другу.

Прп этом корпус снабжен эластичным воротником, установленным между расширителем и наклонным днищем, причем диаметр воротника больше диаметра корпуса забурннка.

ha фпг. 1 изображено устройство и контуры куримой выработки; на фиг. 2 — то же, вид снизу; на фиг. 3 — сечение А — A на фиг. 1; на фиг. 4 — вид по стрелке Б на фиг. 1.

Устройство для проходки вертикальных выраооток состоит из приводной штанги 1, расширителя 2, дисковых шарошек 3, корпуса забурника 4, с наклонными рукоятями

5 и дисковыми шарошками 6, патрубка 7, желоба 8, редуктора 9, электродвигателя

10, наклонного днища 11, обечайки 12, эластичных воротников 13.

Агрегат работает следующим образом.

Через приводную штангу 1 устройство получает вращение относительно оси выработки. Двигатель 10 сообщает вращательное движение рукоятям 5. Внутри приводной штанги 1 под действием эрлифта движется восходящий поток промывочной жидкости, который по затрубному пространству имеет нисходящее направление.

Разрушенная шарошками 3 расширителя 2 порода под действием силы тяжести и нисходящего потока перемещается вниз, попадает в кольцевое пространство, ограниченное обечайкой 12 и корпусом забурника

4, продвигаясь по наклонному днищу 11, проходит в желоб 8 и далее в патрубок 7 и восходящий поток обратной промывки.

Для создания упорядоченного движения промывочной жидкости и разрушенной породы от расширителя к всасу патрубка служит воротник 13.

Патрубок 7, имея открытый выход к забою передовой скважины, обеспечивает породоподьем и от забурника 4.

Выполнение забурника в виде планетарного исполнительного органа позволяет

pdc00ëàãàTü желоб 8 и патрубок 7 вблп: п забоя передовой скважины и свободном пространстве между p) коятямп.

Устройство обеспечивает эффективное разрушение породы по всей площади забоя при бурении в одну фазу при высоких технико-экономических показателях, свойственных работе роторно-тангенциального расширителя, исключает засорение забоя передовой скважины разрушенной породой и ее дополнительное дробление, снижает расход породоразрушающего инструмента и электроэнергии. При этом может быть достигнуто сокращение времени бурения на полное сечение íà 30% и сокращение стоимости бурения на 20%.

Формула изобретения

1. Устройство для проходки вертикальных выработок, включающее расширитель со ступенчато расположенными дисковыми шарошками, забурник и приводную штангу, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности смыва и подьема разрушенной породы из забоя, забурник выполнен в виде двух рукоятей с дисковыми шарошками, валы которых расположены наклонно по отношению к оси штанги, планетарного редуктора с двигателем, размещенных в корпусе забурника, при этом корпус снабжен патрубком для подъема породы с промывочной жидкостью, концентричпо расположенной относительно оси штанги обечайкой и наклонным днищем с желобом для спуска породы, расположенным между корпусом и обечайкой, причем патрубок и желоб размещены между рукоятями с разных сторон от осп штанги и их выходные отверстия направлены навстречу друг другу.

2. Устройство по п. 1, отл и ч а ю щ ее с я тем, что корпус забурпика снабжен эластичным воротником, установленным между расширителем и наклонным днищем, причем диаметр воротника больше диаметра корпуса забурнпка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Башкатов Д. Н. и др. Вращательное шнековое бурение геологоразведочных скважин. М., «Недра», 1968, с, 105, рис. 65.

2. Патент Японии № 46-326, кл. 9В 130.2, опубл. 1971 (прототип), 752012

ВидБ

73 ïèã. 2

" иг. Ф

Составитель Л. Черепенкина

Техред Л. Куклина

Редактор Д. Павлова

Корректор T. Трушкина

Типография, пр, Сапунова, 2

Заказ 1206/1 Изд. № 360 Тираж 626 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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