Установка для бурения вертикальных выработок
Иллюстрации
Реферат
О П И С А Н И Е |,721505
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 24.06.76 (21) 2375893/29-03 с присоединением заявки М (23) Приоритет (5l )M. Кл .
Е 02 0 17/14
E 21 0 I/06! аоударатвоииый конитет
СССР ио делам иэобратеиий и отирытий
Опубликовано 15.03.80. Бюллетень М 10
Дата опубликования описания 15.03.80 . (53) УДК 624.131..34 (088.8) (72) Автор изобретения
Г. И. Калашников (7I) Заявитель
Всесоюзный научно-исследовательский институт транспортного строительства (54) УСТАНОВКА ДЛЯ БУРЕНИЯ ВЕРТИКАЛЬНЫХ
ВЫРАБОТОК
ro элеватора.
Изобретение относится к области буровой техники и может быть использовано для бурения вертикальных, наклонных и горизонтальных скважин большого диаметра в мостостроении, гидротехническом, промышленном и гражданском строительстве.
Известен агрегат реактивно-турбинного бурения, содержащий несколько турбобуров, соединенных верхней траверсой, и рабочий орган в виде шарошечных долот (1).
Недостатком этого агрегата при бурении скважин большого диаметра является большая энергоемкость машины вследствие того, что очистка забоя от шлама производится сжатым
SS воздухом и требуется компрессорное оборудование большой мощности.
Известна также буровая установка, включающая буровую штангу, механизмы ее вращения и подачи, рабочий орган с шарошечными долотами, смонтированными на буровых шпинделях, соединенных с индивидуальными приводами долот и установленных в корпусе рабочего органа (2).
Недостаток этой установки — высокая энергоемкость бурения при разработке вечномерзлых гранитных и валунных грунтов из-за большого расхода сжатого воздуха, необходимого для выноса шлама.
Белью изобретения является снижение энергоемкости процесса бурения скальных и вечномерзлых гравийных и валунных грунтов и металлоемкости машины, создание мобильной буровой машины.
Бель достигается тем, что породоразрушаюший инструмент, например трехшарошечное долото, закрепляют в буровом шпинделе, который размещен в подшипниках в корпусе рабочего органа наклонно к плоскости поперечного сечения установки и тангенциально в плане, а вершины конусов шарошек расположены на линии радиуса установки, которая снабжена механизмами вертикального транспортирования шлама, установленными межцу долотами.
Механизм вертикального транспортирования шлама может быть выполнен в вине ковшевовалунов, так как их прочность выше прочности связующей основы и увеличивает составляющую деформации сдвига при разрушении грунта. 11ородоразрушающему инструменту придают вращение вокруг его оси от индивидуального привода. )!авление на забой создают крутящим моментом основного механизма вращения буровой штанги рабочего органа, что позволяет значительно снизить вес буровой машины, За
10 счет установки долота наклонно в вертикальной плоскости и тангенциально в плане возможно достаточное скопление шлама, необходимое для работы ковшевого элеватора.
Преимущества изобретения заключаются в том, что снижается расход воздуха, уменьшаются энергоемкость и металлоемкость установки, Годовой экономический эффект от одной установки 80500 р.
3 72) 505
Установка предназначена для бурения скважин как пшшого профиля, так и кольцевого с последуюгцим удалением керна, для чего она комплектуется двумя видами рабсчих органов.
11а рабочих органах инструмент располагают равномерно и симметрично, а количество его определяют в зависимости от ширины канавки, прорезаемой каждым породораэрушающим инструментом, и диаметра скважины.
11а фиг. 1 изображена предлагаемая установка, на фиг. - — рабочий орган для бурения скважин сплошным забоем; на фиг. 3 — рабочий орган для бурения скважин кольцевым забоем; на фиг. 4 — рабочий орган с породоразрушающим инструментом и индивидуальным приводом.
Установка состоит из базовой машины 1, мачты 2 с грузоподъемным механизмом, механизма 3 вращения штанги, механизма 4 подачи рабочего органа, буровой штанги 5, ковшевых элеваторов 6 с индивидуальными электроприводами, рабочего органа 7 со шламоприемником, породоразрушающего инструмента 8, бурового шпинделя 9, редуктора 10 и электродвигателя 11.
Установка работает следующим образом.
Включают все приводы механизмов породоразрушающих инструментов рабочего органа, а затем включают механизмы вращения буровой штанги и подачи рабочего органа на забой.
Инструмент разрушает грунт и отбрасывает его в свободное пространство сбоку от породораэрушаюшего инструмента где он подбирается установленным позади породоразрушаюшего инструмента ковшевым элеватором. Бурение продолжают до заполнения шламоприемника разрушенным грунтом, затем прекращают вращение рабочего органа и поднимают рабочий орган из скважины. После разгрузки шламоприемника цикл бурения повторяют.
Мелкие скальные включения выпираются породоразрушающим инструментом из более мягкой вечномерзлой основы в свободное пространство сбоку и перед инструментом и подбираются ковшевым элеватором. Крупные валуны разрушаются инструментом.
Наклон бурового шпинделя дает возможность разработки вечномерзлых гравийных и валунных грунтов без разрушения гравия и мелких
Формула изобретения
1. Установка для бурения вертикальных выработок, включающая буровую штангу, механизмы ее вращения и подачи, рабочий орган с шарошечными долотами, смонтированными на буровых шпинделях, соединенных с индивидуальными приводами долот и установленных в корпусе рабочего органа, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью снижения энергоемкости и металлоемкости машины, буровые шпиндели установлены в плане тангенцизльно, а вершины конусов шарошек расположены на линии радиуса установки, при этом в вертикальной плоскости буровые шпиндели установлены наклонно к плоскости поперечного сечения установки, которая снабжена механизмами вертикального транспортирования шлама, установленными между долотами.
2. Установка по п. 1, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что механизм вертикального транспортирования шлама выполнен в виде ковшевого элеватора.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР N 122464, кл. Е 21 О 1/06, 16,09.68.
2. Авторское свидетельство СССР N 579422, кл. Е 21 О 1/06, 18.09.75.
721505
Редактор Н. Корченко
Заказ 90/24
Тираж 713 Подписное
БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул. Проектная, 4
Составитель Л. Черепенкина
Техред C.Mör ä Корректор Я. Веселовская