Устройство для электромеханического бурения горных пород

Устройство для электромеханического бурения горных пород

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

< о 675184 (6f) Дополнительное к авт. свид-ву— (5f)e. Кл.2 (22) Заявлено 190776 (21) 2410454/22-03

Е 21 С 37/18

Е 21 С 13/00

Е 21 С 17/00 с присоединением заявки Нов

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 25.07.79,Бюллетень М 27

Дата опубликования описания 2507.79 (53) УДК 622 243.94(088.8) A.Ï. Образцов, B.Ä. Ицхакин, С,А. Тищенко, О.A. Гуляева, В.Я. Шаповалов, B.È. Жолноч и Я.И. Шнапир (72) Авторы изобретения

Криворожский ордена Трудового Красйого Знамени горнорудный институт (71) Заявитель (54) усть Ойство ДЛЯ электРомкхлиическоГо

БурЕНИЯ 1"OPHbX ПОРОД

Изобретение относится к горной 1 промышленности, а именно к устройст вам для электромеханического буРе" ння горных пород и может использоваться для проходки скважин в креп" ких породах, например на железорудных карьерах.

Известно устройство для электромеханического бурения скважин в крепких горных породах, содержащее закрепленный на конце штанги буро вой инструмент в виде шарошечного долота и заглубляевый на поверхНОсти в породу электрод, подключаемые к источнику тока. штанга соединена с I5 вращательно-подающим механизмом станка и электрически изолирована от его частей и от заглубленного в породу электрода (1).

Из-за того, что в указанном 2О устройстве электрод заземляется на поверхности, путь протекания тока по породе от него к инструменту увеличивается. В результате концентрация., мощности уменьшается, эффективность воздействия на буримую породу снйжается и появляется необходимость в принятии более сложных мер по обеспечению выполнения лравил техники безопасности.. ЗО

Более близким техническим решением к изобретению является устройство,для злектромеханического бурения горных пород, включающее закрепленный на штанге центральный буровой инструмент и расположенный с некоторым отставанием по отношению к немубуровой расширитель, подключаемые к источнику электрического тока (2) .

В известном устройстве подвод электрического тока к разрушаемой породе в цризабойной зоне скважины осуществляется с помощью монтируемых на инструменте и расширителе электродов, электрически изолируемых от них.

Надежность работы устройства определяется в значительной степени износостойкостью применяемых электродов, что трудно обеспечить, так как они работают непосредственно в зоне контакта с породой, т. е. при периодически возникающих температурах около 500 С и значительных осевых нагрузках. В вязи с этим электроды подвержены сильному износу.

Цель изобретения - повиаение надежности s работе устройстве.

Это достигается в результате того, что устройство снабжено выполненными из электроизоляционного упруго5184 4

3

" ""го материала втулкамй, которые встроены в йереходники, соединяющие буровые инструмент и расширитЕЛь со штангой, "и служат для предотвращения короткого замыканйя между ними. при таком выполнении устройство

" для электромеханического бурения имеет ряд преимуществ.

Большая механическая и электрическая прочность изолирующих втулок вследствие того, что они выполняют- ся достаточно больщого диаметра, Pasного дйаметру переходника или штанги, .

"й расположеий вие бони контакта с

ЙОфбдой.

Простота монтажа, демонтаЖа s Ремонта при вьжоде ss строя о . дельных частей устройства путем замены соответствуюЫего узла готовмК. " ":"

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство. устройство для электромеханического бурения горных пород имеет закреп ляемые на штанге 1 буровой инструМент

2 и буровой расйирйтель 3, ййиЬлвей-. ные в виде шарошечных долот. При Этом буровой инструмент 2 расположен а опережением по отношению к расширителю 3. Буровой инструмент 2 и " рас= ширнтель 3 соединейы со штангой 1 посредством соответствующих переходников 4 и 5 и токопроводами 6 и

7 и подключены к импульсному источнику 8 электрического тока.

В каждом из переходников 4 и 5 встроены втулки 9 из электрбйзоля- ционного упругого материала, например резины, служащие для предотвращения короткого замыкания между ин струментом 2 и расширителем 3 через штангу l. -:

Инструмент 2, расширитель Э соединены с переходниками 4 и 5, а последние со штангой 1 - винтовой койической резьбой 10, что позволя- ет сделать их легко заменяемыми. Каж« дый "переходник 4 и 5 имеет кольЦевую камвру 11, сообщаемую каналом 12 с осевым продувочным каналом 13 Мтан+ ги 1 и каналами 14 с поверхностьЮ йзолирующих втулок 9. . При бурении устройство подают на забой скважины, ему сообщают осевое усилие н вращение. Включают источнйн В электрического тока и между ийструментом 2 и расширителем 3 воВникает разность потенциалов. Электрический ток, протекающий между местами коитакта инструмента 2 и расширителя 3 с забоем скважины, осуществля ""ет электротермическую обработку гОрной породы и вызывает уменьшение ее крепости.. Инструмент 2 и расширитель

3 осуществляют механическое разрушение термически ослабленного слоя породы и образующаяся буровая мелочь удаляется водовоздушйой смесью, подаваЕмой по продувочному каналу

13 штанги 1°.

Расположение инструмента 2 и расширителя 3 с опережением вдоль оси увеличивает глубину расположения каналоВ электрического пробоя и эффективность электротерьйческой обработки забоя, тем самым увелнчивая крупность скола и ннтенсифика4ию процесса бурения.

Кроме того при таком размещении йнструментов-электродов 2 и 3 изолирующие втулки 9 находятся в удэлений от эоны высоких температур.

Применение изолнруюших втулок

9 из угругого материала позволяет равномерно распределить осевее усилие между инструментом 2 и расшиРителем 3 и избежать тем самым механйческой"перегрузки элементов долот, улучшить условия электрмческого контакта. "При подаче продувочного ares25 та часть его поступает В камеру

11 переходникоВ 4 и 5, а из нее по каналам 12 - н@ поверхность изолирующих втулок 9, очищая и» от буровой мелочи и предохраняя от электрнческого пробоя по загрязненной поверх нбсти.

Формула изобретения устройство для электромеханического бурения горных пород, включаю щее закреплевнйй на штанге центральный буровой йнструмент и располо жеиный с иекотбрым отставанием по

40 отйошеийв к йему буровой расширитель, подключаеже к источнику электрического тока, о т л и ч а юte e e с я тем, что, с целью повы.:шения надежности его работы, "оно .

45 снабжено выполненными из электроизоляционйого."упругого материала втулками, кото1же встроены s переход» няки, соединяющие буровые инструмент и расширитель со unангой, и служат

50 для предотвращений короткога замыкания между ними.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

™Горнорудная промышленность, Экспресс-информация, ВИНЙТИ, в 44, 1973, с. 5-6.

2. Заявка 9 2329869/22-03, кл. Е 21 С 37/18, 1976 по которой принято положительное решение о выдаче авторского свидетельства.

675184

Составитель 9.. Левин

Ре анто Л. Лашкова Т х Э мужик Ко кто О. Ковинская

Закаэ 4265/27 Тираж 656 Подписное с

ЦЯИИПИ Государственного комитета СССР по делам нэобретений и откратий

113035 Москва Ж-35 Ра кая наб. . 4 5

Филиал ППП Патент., г. УМгород, ул. Проектная, 4