БУРОШНЕКОВАЯ МАШИНА

Полезная модель относится к горной промышленности и может быть использована при разработке пластов полезных ископаемых, например, соляных и угольных.
Известно применение бурошнековых машин при разработке угольных пластов, главным образом, залегающих в сложных горно-геологических условиях, небольшой мощности (до 0,8 м.), а также целиков различного назначения [1].
Существенным недостатком известных бурошнековых машин является неэффективно управляемый и контролируемый относительно боковых пород исполнительный орган, что ведет к увеличению потерь полезного ископаемого и снижению производительности бурошнековой машины.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели является бурошнековая машина с управляемым исполнительным органом [2] - прототип.
Управляемый исполнительный орган бурошнековой машины содержит установленные на выходных валах по меньшей мере две буровые коронки кинематически соединенные шнековым ставом с вращателем машины и невращающимся ставом с подающей частью. Невращающийся став оснащен кронштейнами с подшипниковыми узлами, в которых установлены секции шнекового става. В невращающемся ставе выполнена полость, защищенная от пыли уплотнениями, в месте соединения которой с головной секцией установлен экран, а в месте соединения с вращателем машины - излучатель узконаправленного луча. Головная секция оснащена управляемыми лыжами.
Прототип имеет следующий недостаток. Излучатель узконаправленного луча устанавливается на бурошнековой машине в месте соединения исполнительного органа с вращателем машины.
Вращатель машины перемещается посредством букс по направляющим станка подачи с определенным зазором. При этом на разрушение забоя передаются большая мощность и усилия подачи. Процесс разрушения забоя характеризуется возникновением динамических нагрузок. Все это приводит к вибрации корпуса вращателя при работе.
Кроме того, машина закрепляется в выработке при помощи системы гидродомкратов, которые опираются на неровности почвы и боковых стенок. На почве выработки, как правило, находится слой штыба. Все это отрицательно сказывается на обеспечении стабильности заданного направления узконаправленного луча и может привести к отклонению исполнительного органа от заданного направления и, в конечном счете, к увеличению потерь от недобуривания скважин и снижению производительности бурошнековой машины.
Задачей полезной модели является сокращение потерь полезного ископаемого и повышение производительности бурошнековой машины.
Для решения поставленной задачи, бурошнековая машина, содержащая станок подачи с вращателем, устройство для формирования узконаправленного луча и исполнительный орган, включающий по меньшей мере две буровые коронки, кинематически соединенные спаренным шнековым ставом с вращателем и с механизмом подачи невращающимся секционным ставом с уплотненной полостью, в месте соединения которой с головной секцией установлен экран для фиксирования положения узконаправленного луча и головную секцию, оснащенную управляемыми лыжами, во вращателе выполнена полость в виде продолжения уплотненной полости невращающегося секционного става, а устройство для формирования узконаправленного луча закреплено в выемочной выработке соосно с полостью вращателя и возможностью ориентирования узконаправленного луча в заданном направлении, а в головной секции установлен светильник для освещения экрана, при этом устройство для формирования узконаправленного луча и полость во вращателе соединены телескопически раздвигающимся защитным приспособлением.
На фиг.1 показана бурошнековая машина, вид сбоку; на фиг.2 - бурошнековая машина, вид сверху; на фиг.3 - исполнительный орган с вращателем и устройством для формирования узконаправленного луча; на фиг.4 - разрез А-А на фиг.3.
Бурошнековая машина состоит из станка подачи 1 с вращателем 2, устройства для формирования узконаправленного луча 3 и исполнительного органа 4.
В состав исполнительного органа входят установленные на головной секции 5, например, четыре буровые коронки 6 и 7, шнековые ставы 8 и 9, невращающийся секционный став 10, передающий напорное усилие механизмом подачи 11 к буровым коронкам 6 и 7 через корпус вращателя 2. В невращающемся секционном ставе 10 выполнена уплотненная полость 12, в месте соединения которой с головной секцией 5 расположен экран 13 для фиксирования положения узконаправленного луча 14.
Головная секция 5 оборудована управляемыми лыжами 15.
Во вращателе 2 выполнена полость 16 в виде продолжения уплотненной полости 12 исполнительного органа 4.
Устройство для формирования узконаправленного луча 3 закреплено в выемочной выработке соосно с полостью 16 вращателя 2 и имеет возможность ориентировать узконаправленный луч 14 в заданном направлении.
В головной секции 5 установлен светильник для освещения экрана 13, например, головной шахтный светильник (на фигурах не показан).
Устройство для формирования узконаправленного луча 3 и полость 16 во вращателе 2 соединены телескопически раздвигающимся защитным приспособлением 17.
Доставка полезного ископаемого от машины на последующие транспортные средства осуществляется перегружателем 18.
Работа бурошнековой машины может осуществляться следующим образом.
В месте бурения очередной скважины бурошнековую машину устанавливают в положении, параллельном предыдущему (или заданному) положению и закрепляют в выемочной выработке. Устанавливают головную секцию 5 с экраном 13. В створе с уплотненной полостью 12 и полостью 16 устанавливают в выемочной выработке устройство для формирования узконаправленного луча 3, ориентируют узконаправленный луч 14 в заданном направлении и проецируют его на экран 13. При необходимости уточняют положение в выработке бурошнековой машины.
Начинают процесс бурения скважины. Положение буровых коронок в соответствии с заданным направлением бурения по курсу и относительно боковых пород осуществляют управляемыми лыжами 15. Процесс управления может осуществляться в автоматическом или дистанционном режимах. При использовании последнего в невращающемся секционном ставе 10 прокладывают необходимые коммуникации.
Выбуриваемый из скважины материал поступает на перегружатель 18.
После достижения проектной длины скважины исполнительный орган извлекается из скважины и бурошнековую машину перемещают в новое положение. Затем технологический цикл повторяется.
Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность предлагаемой полезной модели, может быть многократно использована при разработке, например, Старобинского месторождения калийных солей или угольных месторождений с получением технического результата, заключающегося в сокращении потерь полезного ископаемого и повышении производительности бурошнековой машины.
Источники информации
1. Морев А.Б., Котлярский И.А., Мудряк В.А. Бурошнековые установки для выемки угля. «Недра», Москва, 1973, с.6-65.
2. Патент РБ №9209, МПК Е21С 27/02, 41/16, опублик. 30.04.2007 г. бюл. №2 (55) - прототип.