RU2019111846A - Компоновка для расширения ствола шахты для буровой системы - Google Patents

Claims (27)

1. Компоновка для расширения ствола шахты для буровой системы, при этом компоновка для расширения ствола шахты содержит:

полую колонну, расположенную рядом с нижним концом буровой системы;

расширительную секцию, содержащую сужающуюся вниз первую компоновку режущей головки, которая установлена с возможностью вращения на полой колонне и содержит первое приводное средство, выполненное с возможностью вращения первой компоновки режущей головки относительно полой колонны таким образом, чтобы пробурить вниз шурф, имеющий диаметр, соответствующий по существу диаметру первой компоновки режущей головки;

компоновку буровой головки, присоединенную к рабочему нижнему концу, причем компоновка буровой головки заканчивается в сужающейся вниз второй компоновке режущей головки, чтобы пробурить направляющий или пилотный шурф, имеющий диаметр, который меньше диаметра первой компоновки режущей головки, по мере того как буровая система продолжает бурение вниз;

секцию осевого перемещения, выполненную с возможностью продвижения компоновки буровой головки относительно расширительной секции; и

компоновку распорного устройства, выполненную с возможностью фиксации компоновки для расширения ствола шахты внутри пробуренного шурфа и управления продвижением компоновки буровой головки относительно расширительной секции.

2. Компоновка для расширения ствола шахты по п. 1, отличающаяся тем, что первая компоновка режущей головки содержит опорный элемент, поддерживающий первую лопастную компоновку, причем опорный элемент установлен с возможностью вращения вокруг колонны, причем первая лопастная компоновка содержит множество лопастей, присоединенных к опорному элементу, причем каждая лопасть содержит наклонную или выходящую в поперечном направлении опорную балку, на которой установлены или которая содержит множество первых режущих элементов.

3. Компоновка для расширения ствола шахты по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что в полой колонне выполнен по меньшей мере один коллекторный канал ниже первой компоновки режущей головки, в котором может собираться буровой шлам, образуемый при вращении первой компоновки режущей головки, причем коллекторный канал образует впускное отверстие для приема бурового шлама, выпускное отверстие, через которое буровой шлам может выходить из канала в колонну, причем между впускным отверстием и выпускным отверстием предусмотрен проход, расположенный под углом вниз, для облегчения прохождения бурового шлама в колонну под действием силы тяжести, для последующего сбора в проходческую бадью, перемещаемую вверх и вниз по колонне.

4. Компоновка для расширения ствола шахты по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что компоновка распорного устройства присоединена к полой колонне, причем компоновка распорного устройства содержит первый ряд распределенных по окружности опорных плит, расположенных между первой компоновкой режущей головки и секцией осевого перемещения, причем второй ряд распределенных по окружности опорных плит расположен между секцией осевого перемещения и второй компоновкой режущей головки.

5. Компоновка для расширения ствола шахты по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что вторая компоновка режущей головки содержит опорный элемент, поддерживающий вторую лопастную компоновку, причем опорный элемент выполнен с возможностью вращения относительно опорного корпуса, из которого он выходит.

6. Компоновка для расширения ствола шахты по п. 5, отличающаяся тем, что вторая лопастная компоновка содержит множество лопастей, присоединенных к опорному элементу, причем каждая лопасть содержит наклонный или выходящий в поперечном направлении рычаг лопасти, на котором установлены или который содержит множество вторых режущих элементов, причем второе приводное средство выполнено с возможностью приводить во вращательное движение опорный элемент и вторую компоновку режущей головки.

7. Компоновка для расширения ствола шахты по п. 6, отличающаяся тем, что четвертые исполнительные средства выполнены с возможностью перемещения лопастей относительно опорного элемента между вытянутой, рабочей V-образной конфигурацией, для облегчения бурения, и сложенной по существу выровненной конфигурацией, чтобы обеспечить отделение второй компоновки режущей головки от остальной части компоновки для расширения ствола шахты и поднятие посредством полой колонны на поверхность.

8. Компоновка для расширения ствола шахты по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что компоновка буровой головки содержит буровую головку с подачей бурового раствора в форме усеченного конуса, содержащую насос подачи бурового раствора, причем буровая головка с подачей бурового раствора имеет сужающуюся боковую стенку, оканчивающуюся торцевой поверхностью, причем сужающаяся боковая стенка и/или торцевая поверхность соединяется со второй компоновкой режущей головки для бурения направляющей скважины, по мере того как буровая система продвигается вниз.

9. Компоновка для расширения ствола шахты по п. 8, отличающаяся тем, что секция буровой головки с подачей бурового раствора может быть отделена и удалена из буровой головки с подачей бурового раствора, причем съемная секция содержит по меньшей мере торцевую поверхность и насос подачи бурового раствора.

10. Компоновка для расширения ствола шахты по п. 8, отличающаяся тем, что вторая компоновка режущей головки оснащена, или содержит множество вторых режущих элементов, содержащих рабочую поверхность, из которой выходит множество рядов твердосплавных вставок, причем ряды твердосплавных вставок выполнены с возможностью ограничения размера бурового шлама ниже заданного размера.

11. Компоновка для расширения ствола шахты по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что буровая система содержит множество вспомогательных платформ, расположенных над компоновкой для расширения ствола шахты внутри шурфа, пробуренного первой компоновкой режущей головки, причем компоновка для расширения ствола шахты выполнена с возможностью отделения от остальной части буровой системы.

12. Компоновка для расширения ствола шахты по п. 11, отличающаяся тем, что буровая система дополнительно содержит надземную опорную конструкцию буровой вышки, содержащую верхний опорный узел и конструкцию надшахтного копра для подъема и спуска компоновки для расширения ствола шахты и множества вспомогательных платформ.

13. Компоновка для расширения ствола шахты по п. 12, отличающаяся тем, что над множеством вспомогательных платформ предусмотрена перемещающаяся платформа для обслуживания, к которой присоединяется или которая выполнена с возможностью присоединения траверсы, причем перемещающаяся платформа для обслуживания может быть поднята, отделена и временно размещена между конструкцией надшахтного копра, чтобы обеспечить использование траверсы для захвата компонента или элемента внутри шахтного ствола и его подъема на поверхность.

14. Компоновка для расширения ствола шахты по любому из пп. 11-13, отличающаяся тем, что одна из вспомогательных платформ содержит подъемное устройство, причем подъемное устройство содержит насос и дуговое сито, причем дуговое сито принимает шламовую воду, нагнетаемую через трубопровод посредством насоса подачи бурового раствора, расположенного рядом с режущей головкой с подачей бурового раствора, причем шламовую воду затем отделяют, а более твердые компоненты/отбитую породу выгружают в проходческую бадью через выдвижной желоб.

15. Компоновка для расширения ствола шахты по любому из пп. 11-13, отличающаяся тем, что одна из вспомогательных платформ содержит подъемное устройство, причем подъемное устройство содержит вакуумную систему для всасывания сухой отбитой породы и бурового шлама в вакуумный бак, причем из вакуумного бака затем выгружают сухой материал через выдвижной желоб в проходческую бадью, которая может быть затем поднята на поверхность.

16. Компоновка для расширения ствола шахты по любому из пп. 11-13, отличающаяся тем, что одна из вспомогательных платформ содержит подъемное устройство, при этом подъемное устройство содержит:

трубу для воды высокого давления для нагнетания воды с поверхности в систему;

трубу для воды низкого давления, чтобы обеспечить отвод отработанной воды обратно в отстойник;

трубу для воды высокого давления, которая содержит частицы, которые нужно поднять на поверхность;

входящую трубу для воды низкого давления с частицами; и

многокамерное устройство с клапанами для регулирования расхода воды, протекающей через трубы для воды, и управления им.

17. Компоновка для расширения ствола шахты по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что буровая система содержит устройство спуска-подъема труб, причем устройство спуска-подъема труб содержит подвесную вышку для подъема и спуска по меньшей мере одной трубы, и направляющее средство, содержащее множество катковых опор, выполненных с возможностью вращения, которые образуют закругленное углубление для размещения внешней закругленной части трубы, чтобы при подъеме и спуске труб пара соседних катковых опор размещала трубу для направления перемещения трубы между ними.