БУРОВОЙ СТАНОК

Полезная модель относится к горной промышленности, а именно к буровой технике, и может найти применение в конструкции станков для бурения скважин ударно-вращательным способом в подземных условиях.
Известен буровой станок для ударно-вращательного бурения скважин в подземных условиях [1], содержащий распорную колонку, лебедку для монтажа станка и установки его на ось бурения, установленный на распорной колонке передний пневмозахват и редуктор, подающий патрон, установленный на направляющих, а также буровой инструмент в виде погружного пневмо-ударника и коронки.
Существенным недостатком данного бурового станка является наличие распорной колонки с нижним распорным винтом. Применение в конструкции бурового станка одной распорной колонки не позволяет эффективно удерживать сам станок на точке бурения. Крутящий реактивный момент, возникающий при создании осевого усилия на забой подающим механизмом станка, реализуется на верхней опоре (башмаке) распорной колонки, при этом усилия в крайних точках опоры зависят от размаха (вылета) опоры. Так как конструктивно, в верхней части распорной колонки размах опоры достаточно большого размера выполнить не возможно из-за резкого увеличения массы в верхней ее части, данная конструкция распорной колонки не позволяет применять механизмы подачи с большими усилиями, что соответственно уменьшает возможную глубину бурения скважин на данном типе бурового станка.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является буровой станок для ударно-вращательного бурения скважин в
подземных условиях [2], содержащий распорную колонку, установленную на раме и включающую гидроцилиндр распора, насос и верхний башмак на выдвижной трубе, бурильную машину (станок), установленную на траверсе распорной колонки.
Недостатком этого бурового станка является наличие рамы, на которой установлена распорная колонка. В процессе бурения, рама станка эффективно воспринимает реактивный момент от осевого усилия создаваемого механизмом подачи станка, но после окончания бурения, когда рама станка заиливается буровым шламом, требуется выполнение дополнительной работы по извлечению рамы станка. Кроме того, перемещение рамы по горным выработкам также требует дополнительных усилий из-за ее большой массы и громоздкости конструкции.
Технической задачей предполагаемой полезной модели является исключение указанных недостатков. Для этого в конструкции бурового станка помимо распорной колонки применяются дополнительно распорные стойки устанавливаемые на раме станка и самой распорной колонке.
Поставленная задача достигается тем, что рама станка снабжена гайками с прорезями, в которых установлены винты и распорные стойки, зафиксированные с помощью стопоров относительно винтов, а на самой распорной колонке установлен кронштейн, который содержит гайку с прорезью и установленные в ней винт и распорную колонку, зафиксированную стопором относительно винта, причем размер ширины прорези на гайках больше размера поперечного сечения распорной стойки, а в винтах и распорных стойках для установки в них стопоров выполнены отверстия, причем отверстия в стойках выполнены с определенным шагом вдоль их длины и при осевом перемещении стоек относительно винтов, отверстия в винтах и стойках совмещаются.
Указанная совокупность признаков позволяет эффективно удерживать буровой станок на точке бурения. Крутящий реактивный момент, возникающий при создании осевого усилия на забой подающим механизмом станка, реализуется не на верхней опоре (башмаке) распорной колонки, а в опорах
распорных стоек, установленных на раме станка и кронштейне, установленном на распорной колонке. Кроме того, применение гаек с прорезью позволяет устанавливать винты и распорные стойки в сборе уже после монтажа станка в горной выработке, что значительно упрощает процесс окончательного раскрепления станка в минимальных размерах горной выработки. Применение кронштейна на распорной колонке позволяет повысить эффективность распора станка в горной выработке, так как реактивный момент от усилия подачи реализуется не на башмаке распорной колонки, а на кронштейне, имеющем гораздо большее плечо (размах) чем башмак и, соответственно, при том же усилии распора колонка способна выдержать гораздо больший реактивный момент. Следует также заметить, что применение кронштейна особенно важно также и при бурении из выработок с отсутствующим задним бортом, т.к. распорная стойка установленная на раме станка не упирается в задний борт и, соответственно, эффективность распора станка ухудшается.
Сущность технического решения поясняется примером конкретного конструктивного исполнения и рисунками, где: на фиг.1 показан буровой станок в горной выработке; на фиг.2 показан буровой станок в горной выработке, у которой отсутствует задний борт; на фиг.З показано сечение А-А по фиг.1; на фиг.4 показано сечение Б-Б по фиг.2.
Буровой станок (фиг.1) включает распорную колонку 1 с башмаком 2, станок 4, лебедку 3 для монтажа бурового станка в горной выработке и установки станка на ось бурения. Рама 6 станка снабжена гайками 7 с прорезями. В гайки устанавливаются винты 8 и распорные стойки 9. Стопоры 10 фиксируют распорные стойки относительно винтов. Стопоры 10 выполнены в виде осей 13 (фиг.4) с защелками 14 и устанавливаются в отверстия 15 в винтах и распорных стойках. Для регулировки выдвижения распорных стоек относительно рамы станка отверстия в стойках выполнены с определенным шагом по всей их длине. Смещая стойку относительно винта, можно, выдвинув стойку на необходимое расстояние, зафиксировать их стопором, установив стопор в ближайшие совмещенные отверстия. Для бурения в горной выработке
с отсутствующим задним бортом (фиг.2) на распорную колонку устанавливают кронштейн 11, на котором также имеется гайка 12 с прорезью. В гайку устанавливается винт и распорная стойка, демонтированные с рамы станка.
До начала бурения буровой станок в разобранном виде доставляется в горную выработку (фиг.1), где осуществляется его монтаж. В начале, в вертикальное положение устанавливается распорная колонка 1 с лебедкой 3 и рукавом 5. Вращением нижнего винтового распорного домкрата осуществляется распор колонки, при этом башмак 2 упирается в свод горной выработки. На рукав 5 с помощью лебедки 3 навешивается станок 4. С помощью той же лебедки 3 станок 4 устанавливается в нужном направлении бурения. Собранные совместно с винтами 8 и зафиксированные относительно друг друга стопорами 10, распорные стойки 9 через прорези Н (фиг.3) в гайках свободно устанавливаются на раму станка, т.к. сечение Д распорной стойки 9 меньше размера прорези Н, при этом винты 8 завинчиваются в гайки. Вращением винтов 8 в нужном направлении, обеспечивается упор стоек своими опорами в борта выработки. Для увеличения сил трения в зацеплении опор распорной колонки с плоскостями горной выработки под опоры устанавливаются подкладки из деревянных брусков.
Станок надежно раскреплен в горной выработке, после этого, с дистанционного пульта управления, производится бурение по технологии, применяемой для станков ударно-вращательного бурения скважин в подземных условиях.
Если задний борт горной выработки отсутствует или находится на расстоянии, превышающем длину распорной стойки (фиг.2), то на распорную колонку устанавливается кронштейн 11, в гайку которого 12, в порядке, описанном выше, осуществляется установка винта 8 и распорной стойки 9. Вращая винт в нужном направлении, обеспечивается упор стойки в подошву горной выработки. Таким образом, на распорной колонке 1 обеспечивается дополнительный упор в плоскость горной выработки, что позволяет эффективно
воспринимать реактивный момент от действия усилия, развиваемого механизмом подачи бурового инструмента при бурении скважины.
Использование предложенных технических решений в конструкции бурового станка, позволяет обеспечить эффективное раскрепление станка в горной выработке, значительно повысить усилие, развиваемое механизмом подачи, что позволяет бурить более глубокие скважины, выполнить конструкцию станка не такой громоздкой, как в других предлагаемых конструктивных решениях и, тем самым, облегчить его доставку по горным выработкам.
Источник информации:
1. «Техника бурения при разработке полезных ископаемых.»-3-е изд., перераб. и доп., Иванов К. И. и др. - Москва; Недра, 1987 г., стр.135, рис.5.1.
2. «Техника бурения при разработке полезных ископаемых. »-3-е изд., перераб. и доп., Иванов К. И. и др. - Москва; Недра, 1987 г., стр.129, рис.4.7.