Установка для бурения вертикальных стволов шахт

Установка для бурения вертикальных стволов шахт

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Мо 13736;)

Класс 5с, 3

СССР 5

6л KЯ3",д„

if.XHi".l-;i,;i, 1к

БИЬЛИ Т у

ОПИСАНИЕ ИЗОЬРЯТ НИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подписная группа М 12

Б. И. Гордиенко и А. С. Архангельский

УСТАНОВКА ДЛЯ БУРЕНИЯ ВЕРТИКАЛЪНЫХ СТВОЛОВ

ШАХТ

Заявлено 25 июля 1960 г. за Ме 678345/22 в Комитет по делам изобре1з i:ïé и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» М 9 <а 1961 г.

Известны установки для комплексного сооружения стволов шахг, в которых предусматривается одновременно с бурением ствола возве1ение постоянной крепи.

Отличие описываемой установки для бурения вертикальных стволов заключается в том, что она снабжена дифференциальным фрезерно-дробящим исполнительным органом с разрезными штангами, получающими вращение от двух независимых приводов с регулируемым числом оборотов, Наличие такого исполнительного органа дает возможность разрушать породы забоя фрезерованием и дроблением в зависи мости от их крепости. Особенностью предлагаемой установки является также и то, что она снабжена бетоноукладчиком, состоящим из радиальных домкратов, торцового пресса и вращающейся опалубки, применение которой позволяет автоматически возводить постоянную крепь Д но однозаходной спирали из прессованного монолитного бетона. Кроме того, для автоматического контроля вертикальности бурения ствола установка снабжена двумя реле уровня, расположенными накрест на буровой колонне.

На фиг. 1 изображена описываемая установка в общем виде; на фиг. 2 в исполнительный орган; на фиг. 3 в бетоноукладчик в двух проекциях; на фиг. 4 в реле уровня.

Установка представляет собой конструкцию из трех горизонтальных полков, жестко соединенных между собой и вмонтированных в цилиндр, образованный скользящими опалубками 1 и 2, опалубкой— ротором 3 бетоноукладчика и проходческим щитом 4. На верхнем предохранительном полке смонтирована приемная площадка 5 саморазгружающегося скипа-контейнера б для подачи бетона в промежуточный бункер 7, который снабжен индикатором уровня заполнения. Из про№ !37865 ме>куточного бункера бетон вращающимся конвейером 8 перегружается в оункер-дозатор 9 бетоноукладчика, Полученное в результате винтового движения ротора бетоноукладчика осевое усилие посредством напорных гидродомкратов 10 с регулируемым усилием передается исполнительному органу 11 с забурником 12. Исполнительный орган с забурником закреплен на колонне 1> и представляет собой трехлучевую кресговину, каждый луч которой несет на себе штангу с рабочими дисками (фрезами-шарошками) 14 и приводы 1> этих штанг — гидродвигатели Г Д-40. Крестовина закреплена на главном валу 16, ось которого совпадает с осью буримого ствола. Штанги, на которых закреплены рабочие диски, — разрезные и состоят каждая из трех частей. Две периферийные части штанг приводятся во вращение вокруг своих осей двумя спаренными гидродвигателями ГД-40 каждая, центральные части трех штанг приводятся во вращение вокруг своих осей четырьмя гидродвигателями ГД-40, которые одновременно приводят во вращение забурник и размещены в ценгральной части колонны 1>. Рабочие диски (фрезы-шарошки) приводятся во вращение вокруг осей штанг и, кроме того, вокруг главной оси, в связи с чем инструменты рабочих дисков получают абсолютное движение по сферическим удлиненным эпициклоидам, при этом петли эпициклоиды обращены к забою. Рабочие диски установлены;на штангах так, что их инструменты перекрывают весь забой, т. е. концентрических щелей в забое не прорезается, а каждый диск обрабатывает определенную поверхность забоя в виде кольца; эти кольца примыкают друг к другу.

При постоянном давлении подаваемой в гидродвигатель жидкости скорость вращения выходного вала зависит только от количества жи <кости, проходящей через турбину двигателя, Изменением количества жидкости, подаваемой в гидродвигатель водила, достигается плавное изменение соотношения скорости переносного и относительного вращения водила и фрез-шарошек; фрезы-шарошки при этом вращаются с постоянной скоростью.

Таким образом, если окружная скорость зуба фрезы-шарошки в ег > относительном вращении превышает его окружную скорость в переносном вращении, то осуществляется режим фрезерования породы; есл!! же окружные скорости зуба фрезы-шарошки в обоих его направлениях уравниваются, то осуществляется свободное качение фрезы-шарошки по забою, т. с. режим дробления породы зубьями шарошки.

Промывку забоя проводят комбинированным способом. Вода. подаваемая с поверхности для питания гидродвигателей, пройдя через турбины, попадает под фрезы шарошки и смывает буровой шлам. При помощи реле уровня в забое постоянно поддер>кивается уровень воль! на высоте 3 м от его центра. Пульпа, содержащая буровой шлам и оолее крупные куски породы, поступает к центру забоя, откуда углесосом выдается на поверхность.

Механизм возведения постоянной крепи — бетоноукладчик состо"!! из вращающейся опалубки — ротора 8, опирающейся на кольцо, по которому она вращается. На наружной поверхности опалубки имеется спиральный выступ !7, предназначенный для ее упора в торец крени:

Бетоноукладчик состоит из бункера-дозатора 9, радиального 1R и торцового 19 прессов.

Бетон из камеры дозатора поступает в рабочую камеру, гидродомкраты радиального пресса включаются на передний ход и спрессовывают очередную его порцию; при этом бетон находится в замкнуто пространстве: вертикальными стенками служат — с одной стороны пу. ансон торцового пресса, с другой — породная стенка и далее, торец предыдущей порции бетона. В нижней части бетон упирается в спи. № 137865 ральный упор вращающейся опалубки, а вверху ограничен ранее уложенным бетоном. Затем давление в цилиндрах радиального пресса сбрасывается и положение его строго фиксируется. Включается на рабочий ход торцовой пресс, приводимый в работу цилиндром 20.

В связи с тем, что бетон уже больше несжимаем, торцовой пресс служит в основном для поворота вращающейся опалубки. За время поворота опалубки ее спиральный торцовой упор, имеющий винтовую поверхность, скользит по торцу уложенного бетона, при этом создается осевое давление, передаваемое нижнему венцу, на который опираютс» гидродомкраты, подающие исполнительные органы на забой. После полного выдвижения штока цилиндра 20 вся система (оба пресса) возвращается в исходное положение и цикл повторяется.

По мере проходки вращающаяся опалубка опускается и за ней следом на бетон надвигается скользящая опалубка.

Управление гидродомкратами, а также механизмом укладки бетона осуществляется автоматически при помощи гидравлических схем регулирования.

В связи с тем, что ствол шахты при проходке описываемой установкой не заполнен жидкостью, контроль вертикальности ствола осуществляется обычными маркшейдерскими методами. Лля постоянногэ контроля за направленностью бурения применено реле уровня, представляющее собой полую трубку 21 из латуни с загнутыми концами, на которые навернута латунная бобышка 22. В бобышку ввернута пробка

3 из диэлектрика, в верхнюю часть которой запрессована латунная

РЗ гайка 24 с ввернутым латунным электродом 25. В нижней части электрод проходит сквозь вторую пробку 26, К латунной гайке подсоединен проводник 27, пропущенный сквозь резиновое уплотнение в крышке 28.

Трубка заполнена ртутью. В колено трубки вставлена пластмассовая трубка 29. Снаружи на латунную трубку навита катушка провода. заключенная в футляр из пластмассы 80. Реле уровня установлены на колонне накрест.

При отклонении агрегата от оси проходки ртуть по колену трубки поднимается вверх и замыкает цепь между электродом и трубкой и передает команду соленоидам, управляющим домкратами исполнительного органа.

Предмет изобретения

1. Установка для бурения вертикальных стволов шахт с одновременным возведением постоянной крепи, отличающаяся тем, что, с целью осуществления разрушения пород забоя фрезерованием и дроблением, она снабжена дифференциальным фрезерно-дробящим исполнительным органом с разрезными штангами, которые получают враще. ние вокруг собственной оси и оси ствола от двух независимых приводов, благодаря чему зубья шарошки относигельно забоя как в ценгральной части, так и на периферии получают примерно одинаковую скорость, 2. Установка по и. 1, о тл и «а ю щ а я с я тем, что, с целью механизации возведения крепи и укладки монолитного прессованного бетона по спирали, она снабжена бетоноукладчиком, состоящим из радиальных домкратов, торцового пресса и вращающейся опалубки, прн этом уложенный бетон служит одновременно упором для подачи исполнительного органа на забой.

3. Установка по п. 1, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью автоматического контроля вертикальности бурения ствола, она снабжена двумя реле уровня, установленными накрест на буровой колонне, передающих электрические сигналы соленоидам, управляющим домкратами .исполнительного органа. № 137865

Составитель Потапов

Корректор В. П. Фомина

Техред T. П. Курилко

Редактор Л. М. Струве

Объем 0,52 нзд. л.

Цена 11 коп

Формат бум. 70Х108 /it;

Тираж 700

LI5TH при Комитете по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва Центр, М. Черкасский пер., д. 2/6

Иодп. к печ. 18.VIII-61 г

Зак. 7829

Типография ЦБТИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР, Москва, Петровка, 14,