RO101933B1

RO101933B1 - Mobile drilling installation for horizontal mine diggings

Info

Publication number: RO101933B1
Application number: RO13159888A
Authority: RO
Priority date: 1988-01-04
Filing date: 1988-01-04
Publication date: 1993-01-10

Abstract

Invenția se referă la o instalație mobilă de perforat cu două brațe, destinată mecanizării operației de perforare a găurilor de mină la săparea lucrărilor miniere orizontale prin tehnologia de perforare-împușcare în roci de tărie medie. Instalația prezintă subansamblurile de susținere și manevrare a perforatoarelor fixate la o platformă în spatele trenului de roți automator față, prin intermediul unui suport comun, de construcție chesonată pentru poziționare la diferite înălțimi față de platformă. Ele cuprind niște grupuri de rotire aflate în legătură cu două cremaliere, amplasate în cîte un cilindru, în care, la ambele capete, sînt prevăzute niște pistoane. Cremalierele sînt angrenate cu o roată cremalieră, pe care este amplasat un suport pentru montarea brațului de perforare.The invention relates to a mobile installation of perforated with two arms, for mechanization the drilling of mine holes Horizontal mining works through drilling-shot in medium-strength rocks. The installation features the support subassemblies and manipulation of the punches fixed to a platform behind the front automotive train, through through a common, quasonous construction for positioning at different front heights platform. They include some rotation groups in connection with two racks, located in one cylinder, in which, at both ends, I am with some pistons. The racks are engaged with a rack wheel on which it is located a support for mounting the punch.

Description

Invenția se referă la o instalație mobilă de perforat cu două brațe, destinată mecanizării operației de perforare a găurilor de mină la săparea lucrărilor miniere orizontale prin tehnologia perforareîmpușcare, în roci de orice tărie.The invention relates to a two-arm mobile drilling installation, intended for the mechanization of the drilling operation of the mine holes when digging horizontal mining works by the technology of shot-drilling, in rocks of any strength.

Sînt cunoscute instalații mobile de perforat cu două brațe pentru săparea lucrărilor miniere orizontale alcătuite dintr-o platformă așezată pe trenuri de roți de cale ferată, de dispozitive de pivotare sau rotire, ce susțin echipamentele formate din sănii cu mecanisme de avans și perforatoare. Cinematica instalației se realizează cu ajutorul unor mecanisme acționate cu cilindri hidraulici alimentați de la un generator hidraulic propriu și comandați de la un pupitru.Two-arm mobile drilling rigs are known for digging horizontal mining works consisting of a platform mounted on rail wheels, pivoting or rotating devices, which support sledging equipment with feed-through and drilling mechanisms. The kinematics of the installation are realized with the help of mechanisms operated with hydraulic cylinders fed from its own hydraulic generator and controlled from a stand.

Aceste instalații mobile de perforat cu două brațe perzintă dezavantajul că au o construcție complicată, cu dimensiuni de gabarit și masă ridicată, cu subansambluri care la introducerea în mină, nu pot fi transportate prin lucrările miniere cu secțiune mică și pe puțurile de extracție, cu posibilități limitate de realizare a oricăror scheme de perforare, datorită gradului de mobilitate al brațelor de perforare, ceea ce determină limitarea domeniului de aplicare a acestora.These two-arm mobile drilling rigs have the disadvantage that they have a complicated construction, with large dimensions and high mass, with subassemblies that when introduced in the mine, cannot be transported through the mines with small section and on the extraction wells, with possibilities. limited to the realization of any drilling schemes, due to the degree of mobility of the drilling arms, which determines the limitation of their scope.

Scopul invenției este asigurarea unei mecanizări a operației de perforare a găurilor de mină într-o gamă largă de profiluri de lucrări miniere cu o instalație compactă cu fiabilitate ridicată și stabilitate mare în timpul transportului și fabricării.The object of the invention is to provide a mechanization of the drilling operation of the mines in a wide range of mining works profiles with a compact installation with high reliability and high stability during transport and manufacture.

Problema pe care o rezolvă invenția constă în aceea că subansamblul de perforare este poziționat între trenurile de roți față și spate, avînd construcția brațului astfel, incit suprafața zonei circulare moarte să fie minimă.The problem to be solved by the invention is that the drilling subassembly is positioned between the front and rear wheel trains, having the construction of the arm so that the surface of the dead circular area is minimal.

Instalația mobilă de perforat cu două brațe pentru săparea lucrărilor miniere orizontale, conform invenției, elimină dezavantajele de mai sus, prin aceea că, în scopul asigurării mecanizării operației de perforare a găurilor de mină într-o gamă largă de profiluri miniere, cu o ins2 talație compactă, cu probabilitatea ridicată și stabilitatea mare, subansamblurile de susținere și manevrare a perforatorului sînt fixate la platformă în spatele trenului de roți automotor față, prin intermediul unui suport comun de construcție chesonată pentru poziționare la diferite înălțimi față de o platformă și cuprind niște grupuri de rotire aflate în legătură cu două cremaliere poziționate în cîte un cilindru, în care, la ambele capete sînt depuse niște pistoane, cremalierele fiind angrenate cu o roată cremalieră pe care este amplasat un suport pentru montarea brațului de perforare.The two-arm mobile drilling rig for digging horizontal mining works, according to the invention, eliminates the above disadvantages, in that, in order to ensure the mechanization of the drilling operation of the mines in a wide range of mining profiles, with an ins2 notation Compact, with high probability and high stability, the perforator support and handling subassemblies are fixed to the platform behind the front of the automotive wheel train, by means of a common cushioned construction support for positioning at different heights from a platform and comprise some groups of platforms. rotating in connection with two racks positioned in a cylinder, in which, at both ends are pistons, the racks being engaged with a rack wheel on which a support for mounting the drilling arm is located.

Se dă în continuare un exemplu de realizare a invenției în legătură cu fig. 1...8, care reprezintă:The following is an example of an embodiment of the invention in connection with FIG. 1 ... 8, which represents:

- fig. 1, vedere laterală a instalației;FIG. 1, side view of the installation;

- fig. 2, vedere de sus a instalației;FIG. 2, top view of the installation;

- fig. 3, vedere din spate a instalației;FIG. 3, rear view of the installation;

- fig. 4, vedere de sus a platformei;FIG. 4, top view of the platform;

- fig. 5, vedere cu secțiune suport calare față;FIG. 5, front mounting section view;

- fig. 6, vedere cu secțiune grup de rotire;FIG. 6, section view with rotation group;

- fig. 7, vedere laterală a brațului de perforare;FIG. 7, side view of the drilling arm;

- fig. 8, vedere de sus a brațului de perforare.FIG. 8, top view of the drilling arm.

Instalația mobilă de perforat cu două brațe pentru săparea lucrărilor miniere orizontale, conform invenției, este alcătuită dintr-un subansamblu A, constituit dintr-o platformă 1, echipată cu sisteme de autodeplasare și calare hidraulică, pe care se montează două subansambluri B, pentru susținerea și manevrarea perforatoarelor, un subansamblu C, ce reprezintă pupitiul de comandă hidraulică și pneumatică și un dispozitiv D, de înfășurare și desfășurare automată a cablului de alimentare cu energie electrică.The mobile drilling rig with two arms for digging horizontal mining works, according to the invention, is made up of a subassembly A, consisting of a platform 1, equipped with self-displacement and hydraulic mounting systems, on which two subassemblies B are mounted, for supporting and the handling of the perforators, a subassembly C, representing the hydraulic and pneumatic control panel and a device D, for automatic winding and unfolding of the power supply cable.

Platforma instalației 1 este o construcție sudată, constituită dintr-un singur modul, cu dimensiuni de gabarit care permit transportul acesteia pe puțurile de extracție -și lucrări miniere cu secțiune redusă, care asigură montarea ușoară a celorlalte subansambluri, avînd înglobat un rezervor de ulei hidraulic compartimentat, în vederea echipării instalației atît cu perforatoare pneumatice, cit și hidraulice. Pentru rulare subansamblul A, este prevăzut un teren de roți automotor față 2, acționat de un motor hidraulic 3, printr-un reductor melcat 4 și niște roți de cale ferată 5, ce asigură deplasarea instalației într-un front de lucru. Decuplarea acționării este realizată de la o manetă 6, în vederea tractării instalației cu locomotive. Instalația este prevăzută și cu un tren de roți spate 7. Ambele trenuri de roți 2 și 7 sînt fixate la platforma 1 prin. cîte patru șuruburi și au ecartamentul reglabil cu ajutorul unor bucșe distanțiere în limitele ecartamentelor căilor ferate miniere. Instalația poate fi calată hidraulic cu ajutorul unor suporturi de calare-față 8, fixate de platformaThe platform of installation 1 is a welded construction, consisting of a single module, with dimensions that allow its transport on the extraction shafts - and small works of small section, which ensures the easy installation of the other subassemblies, having a hydraulic oil reservoir. compartmentalized, in order to equip the installation with both pneumatic and hydraulic perforators. For running the subassembly A, there is provided a field of automotive front wheels 2, driven by a hydraulic motor 3, by a screwdriver 4 and some railway wheels 5, which ensures the movement of the installation in a working front. The decoupling of the drive is made from a lever 6, in order to tow the installation with locomotives. The installation is also provided with a rear wheel train 7. Both wheel trains 2 and 7 are fixed to platform 1 through. four screws and they have the adjustable gauge with the help of spacer bushes within the limits of the track tracks. The installation can be hydraulically fitted by means of front mounting brackets 8, fixed by the platform

I, a subansamblului A, prin intermediul unor articulații cilindrice 9, ce permit plierea acestora pentru înscrierea în gabaritul instalației în timpul transportului. Pentru blocarea rotirii acestora în timpul procesului de perforare și în poziție pliată, este prevăzută o construcție metalică 10, la care este atașat un cilindru hidraulicI, of the subassembly A, by means of cylindrical joints 9, which allow them to be folded for inscription in the template of the installation during transport. In order to block their rotation during the bending process and in the folded position, a metal construction 10 is provided, to which is attached a hydraulic cylinder

II, montat într-o carcasă cilindrică 12, prin intermediul unei articulații 13 și un reazem 14, de fixare pe sol. Pentru calarespate sînt prevăzute niște suporturi de calare-spate 15, montate în poziție înclinată de peretele din spate al platformei 1, poziție ce asigură încadrarea acestora în gabarit în timpul transportului și suprafață mare de sprijin în exteriorul șinelor de cale ferată în timpul perforării. în partea din față a platformei 1, sînt poziționate cele două subansambluri B, fiecare fiind format dintr-un grup de rotire 16 pentru un braț de perforare 17 și un echipament de perforare 18. Cele două grupuri de rotire 16 sînt fixate prin niște șuruburi pe platformă, în spatele trenului de roți automotor față 2, prin intermediul unui suport comun 19, în construcție chesonată, ce permite poziționarea lor la diferite înălțimi față de suprafața platformei 1 și montarea unui singur tip de grup de rotire pe dreapta sau pe stingă. Grupul de rotire 1.6 este acționat hidraulic și este în legă4 tură cu două cremaliere 20, poziționate într-un cilindru 21, care au dispuse la ambele capete niște pistoane 22, și sînt angrenate cu o roată cremalieră 23, pe care este amplasat un suport 24, pentru montarea .brațului de perforare 17, conceput astfel, incit plaja de variație a vitezei de rotire a brațului pe raza minimă, respectiv maximă, să se încadreze într-un domeniu cuprins între 0,05 și 0,5 m/s controlabil de operatorul uman.II, mounted in a cylindrical housing 12, by means of a joint 13 and a support 14, for fastening to the ground. For the cushioning, there are provided the rear-mounting brackets 15, mounted in an inclined position by the rear wall of the platform 1, a position that ensures their placement in the gauge during transport and a large support surface outside the rails during drilling. In the front of the platform 1, the two subassemblies B are positioned, each consisting of a rotating group 16 for a drilling arm 17 and a drilling equipment 18. The two rotating groups 16 are fixed by means of screws. platform, behind the front wheel drive train 2, by means of a common support 19, in cushioned construction, which allows them to be positioned at different heights from the surface of the platform 1 and to mount a single type of rotation group on the right or left. The rotation group 1.6 is hydraulically actuated and is connected 4 with two racks 20, positioned in a cylinder 21, which have at each end some pistons 22, and are engaged with a rack wheel 23, on which a support 24 is located. , for mounting the drilling arm 17, designed so that the range of variation of the rotational speed of the arm over the minimum and maximum radius, respectively, falls within a range between 0.05 and 0.5 m / s controllable by the human operator.

Pentru evitarea deplasării cremalierei 20 în zona de angrenare cu roata de cremalieră 23, pe fața opusă zonei de angrenare au fost prevăzute niște reazeme de alunecare 25 reglabile. în zona centrală grupul de rotire 16 are un alezaj a, care permite trecerea furtunurilor de alimentare cu aer comprimat și energie hidraulică de la un pupitru de comandă din subansamblul de comandă C la consumatorii de pe brațul de perforare 17 și echipamentul de perforare 18. _r.In order to avoid the movement of the rack 20 in the gear area with the rack wheel 23, adjustable sliding supports 25 were provided on the opposite side of the gear area. In the central area, the rotating group 16 has a bore a, which allows the passage of the compressed air and hydraulic power supply hoses from a control panel in the control sub-assembly C to the consumers on the drilling arm 17 and the drilling equipment 18. _r .

Brațul de perforare 17 este un mecanism de tip paralelogram deformabil ce asigură deplasarea automat paralelă a unui perforator 26, în timpul manevrei de trecere de la o gaură la alta, fiind realizat în construcție chesonata cu dublă înclinare la niște unghiuri a și β pentru micșorarea la minimum a unei distanțe b dintre axa perforatorului 26 și axa grupului de rotire 16. în vederea reducerii unei zone circulare moarte c, cît și oferirii posibilității de amplasare în interiorul chesonului prin niște orificii e și d a unor furtunuri nefigurate, de alimentare cu energie pneumatică și hidraulică a consumatorilor ce sînt dispuși pe echipamentul de perforare 18, acesta este acționat de doi cilindri hidraulici 27 și 28 cu dublu efect, cilindrul 27, fiind pentru realizarea mișcării polare, iar cilindrul 28, pentru înclinarea în plan vertical a echipamentului de perforare 17 și pentru menținerea automată a paralelismului de mină. Pe brațul de perforare 17, se montează echipamentul unui suport de pivotare 29, ce realizează, prin două articulații, legătura între capătul brațului de perforare 17 și un suport 30, al unei traverse glisoare 31, fiind realizat în construcția chesonată cu gabarit minimum pe înălțime. Cînd brațul 17 este coborît la maximum, partea posterioară a traversei glisoare 31 (cînd aceasta este retrasă complet în spate) reazemă pe brațul de perforare 17 într-un punct f, în vederea micșorării zonei circulare moarte c. Pentru avansul perforatorului în front, este folosit un motor pneumatic 32 ce acționează printr-un reductor melcat 33 și transmite mișcarea prin intermediul unui lanț Gall 34 trecut peste două roți de lanț 35, amplasate la extremitățile traversei glisoare 31, la o placă 36, o tijă de perforare 37. Tija de perforare 37 este ghidată de către o lunetă mobilă 38, una fixă 39 și un dispozitiv de fixare 40, în front. Rotirea echipamentului de perforare 18, în planul lui de așezare în front, se realizează cu ajutorul unor cilindri hidraulici cu dublu efect 41 și 42. Subansamblul de comandă C, amplasat pe platforma 1, este poziționat în spatele grupurilor de rotire 16 și este constituit din niște distribuitoare 43 cu acționare manuală sau electrică, pentru comanda tuturor cilindrilor hidraulici, pentru comanda, de asemeni a motorului hidraulic 3 de acționare a trenului de roți automotor 2 și a motorului hidraulic de acționare a dispozitivului D de înfășurare și desfășurare automată a cablului de alimentare cu energie electrică. De asemenea mai cuprinde niște distribuitoare pneumatice 44, pentru alimentarea cu aer comprimat a perforatoarelor 26 și a motoarelor pneumatice 32, niște robinete 45, pentru alimentarea cu apă, în situația în care se află furtunuri pentru legături hidraulice și aparataj hidraulic pentru siguranță și control. Alimentarea cu energie hidraulică se realizează cu ajutorul unui grup motor electric-pompă hidraulică 48, priutr-o supapă de siguranță 49, și o pompă hidraulică 50, acționată manual, ce se utilizează pentru manevrarea instalației la dispariția energiei electrice sau cînd grupul motor electricpompă hidraulică 47 se defectează. Pe peretele din spate al platformei 1, este fixat dispozitivul D, de înfășurare și desfășu6 rare automată a cablului de alimentare cu energie electrică.The drilling arm 17 is a deformable parallelogram type mechanism that ensures the automatic parallel movement of a perforator 26, during the maneuvering from one hole to another, being made in double-angled construction at some angles of α and β for the reduction to minimum of a distance b between the axis of the perforator 26 and the axis of the rotating group 16. in order to reduce a dead circular area c, as well as to provide the possibility of placing inside the drawer through some holes e and give to some non-figured hoses, pneumatic power supply and hydraulics of the consumers that are disposed on the drilling equipment 18, this is driven by two hydraulic cylinders 27 and 28 with double effect, the cylinder 27, being for the polar movement, and the cylinder 28, for the vertical inclination of the drilling equipment 17 and for the automatic maintenance of mine parallelism. On the drilling arm 17, the equipment of a pivoting support 29 is mounted, which, through two joints, realizes the connection between the end of the drilling arm 17 and a support 30, of a sliding cross member 31, being made in the boxed construction with a minimum height gauge. . When the arm 17 is lowered to the maximum, the rear part of the slider 31 (when it is completely retracted at the back) rests on the drill arm 17 at a point f, in order to reduce the dead circular area c. used a pneumatic motor 32 which acts through a screwdriver 33 and transmits the movement through a Gall chain 34 passed over two chain wheels 35, located at the ends of the cross member 31, to a plate 36, a drilling rod 37. drilling 37 is guided by a movable rear window 38, a fixed one 39 and a fastening device 40, in the front. The rotation of the drilling equipment 18, in its plane of positioning in front, is accomplished by means of hydraulic cylinders with double effect 41 and 42. The control assembly C, located on the platform 1, is positioned behind the rotating groups 16 and consists of some distributors 43 with manual or electrical drive, for the control of all hydraulic cylinders, for the control, as well as of the hydraulic motor 3 of driving the motor wheel train 2 and of the hydraulic motor of the device D of winding and automatic unfolding of the power cable with electricity. It also includes pneumatic distributors 44, for compressed air supply of perforators 26 and pneumatic motors 32, valves 45, for water supply, in case there are hoses for hydraulic connections and hydraulic equipment for safety and control. The hydraulic power supply is made by means of an electric motor-hydraulic pump group 48, a safety valve 49, and a manually operated hydraulic pump 50, which is used to handle the installation when the electricity disappears or when the hydraulic pump motor group 47 is damaged. On the rear wall of the platform 1, the device D, for the automatic winding and unfolding of the electric power cable, is fixed.

Modul de funcționare este similar cu al tuturor instalațiilor de perforare în subteran.The operating mode is similar to all underground drilling rigs.

Instalația mobilă de perforat cu două brațe pentru săparea lucrărilor miniere orizontale, conform invenției, prezintă următoarele avantaje:The mobile drilling rig with two arms for digging horizontal mining works, according to the invention, has the following advantages:

- asigură mecanizarea completă a operației de perforare a găurilor de mină pentru o gamă largă de profiluri de lucrări miniere orizontale cuprinse între 5 și 25 m² ce se sapă prin tehnologia de perforare-împușcare;- ensures the complete mechanization of the drilling operation of the mines for a wide range of profiles of horizontal mining works between 5 and 25 m ² that are excavated by the drilling-firing technology;

- permite realizarea oricărei scheme de împușcare, inclusiv perforarea găurilor necesare fixării suporturilor pentru cablurile de energie electrică sau pentru coloane de aeraj;- allows any shot scheme to be carried out, including drilling the holes required to fix the supports for the power cables or for the ventilation columns;

- prin construcția subansamblurilor și a ansamblului instalației, acesta are un gabarit și masă mai mică decît a instalațiilor, cu caracteristici comparabile și poate fi transportată în subteran demontată pe module cu masă și gabarit redus prin lucrări miniere înclinate și orizontale cu secțiune redusă, montajul executîndu-se ușor, fără pretenții deosebite.- by the construction of the subassemblies and the assembly of the installation, it has a smaller size and mass than the installations, with comparable characteristics and can be transported underground disassembled on modules with reduced mass and size through inclined and horizontal mining works with reduced section, the assembly being executed -is easy, without any special demands.

- construcția de ansamblu asigură stabilitate mare în timpul transportului la o lungime minimă a instalației;- the overall construction ensures high stability during transport at a minimum length of the installation;

- are o fiabilitate ridicată presupunînd o întreținere ușoară și comodă.- it has a high reliability, requiring easy and comfortable maintenance.

Claims

Claim

Mobile drilling rig for digging horizontal mining works, consisting of a displacement subassembly consisting of a platform equipped with hydraulic displacement and displacement devices, on the platform being assembled subassemblies for supporting and maneuvering the drills from a control subassembly. the cables being handled by a sub-assembly of winding and unfolding, characterized by the fact that, in order to ensure a mechanization of the drilling operation of the mines in a wide range of mining works profiles with a compact installation with high reliability and high stability , the subassemblies (B) for supporting and handling the perforators are fixed to the platform 1, behind the automotive wheel train (2) in front by means of a common support of cushioned constructions for positioning at different heights from the platform (1) and include some groups of rotation (16) located it is connected to two racks (20) positioned in a cylinder (21) in which, at both ends, pistons are disposed,

5 (22) the racks (20) being engaged with a rack wheel (23) on which a support (24) is placed, for mounting the drilling arm (17).