RU2053360C1

RU2053360C1 - Drilling rig for drilling boreholes

Info

Publication number: RU2053360C1
Authority: RU
Inventors: Элиас Вильгельмович Шмидт; Олег Евгеньевич Францев; Андрей Гаврилович Митрофанов
Original assignee: Элиас Вильгельмович Шмидт; Олег Евгеньевич Францев; Андрей Гаврилович Митрофанов
Priority date: 1992-04-07
Filing date: 1992-04-07
Publication date: 1996-01-27

Abstract

FIELD: borehole drilling. SUBSTANCE: drilling rig for drilling boreholes has anchor-type mounting, cross-arm with drill group installed on it, and end support. Novelty consists in that cross-arm is combined of two end links and central link, and installed on anchor mounting for turning relative to horizontal and vertical planes, and central link is fixed relative to end links by means of friction clamps. In this case, anchor mounting has folding-back leg with lug and installed for turning in horizontal and vertical planes, and screw lever whose one end is connected with cross-arm and link, and the other end is connected with folding-back leg. EFFECT: higher efficiency. 3 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для разведочного бурения одиночных и групповых шпуров в строчку и может быть использовано для выборочной выемки блоков естественного камня в условиях открытых горных работ. The invention relates to a device for exploratory drilling of single and group holes in a row and can be used for selective excavation of blocks of natural stone in opencast mining.

Известны переносные несамоходные станки для бурения шпуров тяжелого и легкого типов. Для передвижения станков тяжелого типа требуются специализированные грузоподъемные средства, а передвижение станков легкого типа может осуществляться вручную. Known portable non-self-propelled machines for drilling holes of heavy and light types. The movement of heavy type machines requires specialized lifting equipment, and the movement of light type machines can be carried out manually.

Известные станки содержат буровую группу, установленную на траверсе, расположенной в горизонтальной плоскости. Фиксация станков осуществляется с помощью якорей анкеров (один или два). Known machines contain a drilling group mounted on a traverse located in a horizontal plane. Fixing of machines is carried out using anchors anchors (one or two).

Несовершенство конструкции позволяет бурить только вертикальные шпуры, при этом требуется строгое соблюдение вертикального направления при бурении первого (установочного) шпура. The design imperfection allows only vertical holes to be drilled, while strict observance of the vertical direction when drilling the first (installation) hole is required.

Известно устройство для бурения шпуров, содержащее связанную с якорем опорную стойку с плитой, имеющей штыри, траверсу с установленной на ней буровой группой. При этом опорная стойка расположена между шпуровым якорем и буровой группой. A device for drilling holes, containing associated with the anchor support post with a plate having pins, a crosshead with a drilling group installed on it. In this case, the support stand is located between the hole anchor and the drill group.

Известное устройство обеспечивает точность бурения параллельных шпуров с базированием по установочным шпурам, но не обеспечивает большой зоны обслуживания, так как позволяет осуществлять бурение только вертикальных шпуров. The known device ensures the accuracy of drilling parallel holes based on installation holes, but does not provide a large service area, as it allows drilling only vertical holes.

Цель изобретения расширение площади обслуживания за счет обеспечения возможности бурения вертикальных и горизонтальных шпуров в радиусной зоне с одной установки. The purpose of the invention is the expansion of the service area by providing the possibility of drilling vertical and horizontal holes in the radius zone from one installation.

Цель достигается тем, что в известном буровом станке для бурения шпуров, содержащем связанную с якорем опорную стойку с плитой, имеющей опорные штыри, траверсу, с установленной на ней буровой группой, траверса выполнена составной, состоящей из двух концевых полых звеньев, одно из которых связано с опорной стойкой, а второе имеет концевую опору, и центрального звена, имеющего по обоим концам цилиндрические цапфы для размещения последних в полостях концевых полых звеньев, при этом траверса установлена на опорной стойке с возможностью поворота в горизонтальной и вертикальной плоскостях, а центральное звено траверсы выполнено с возможностью поворота и фиксации относительно концевых полых звеньев посредством хомута трения, при этом опорная стойка выполнена с имеющей грунтозацеп открывающейся лапой, которая установлена с возможностью поворота относительно опорной стойки в горизонтальной и вертикальной плоскостях и связана с соответствующим концевым полым звеном посредством винтового рычага. The goal is achieved by the fact that in the well-known drilling machine for drilling holes containing a support column connected to the anchor with a plate having support pins, a beam, with a drilling group mounted on it, the beam is made of a composite consisting of two end hollow links, one of which is connected with a support stand, and the second has an end support, and a central link having cylindrical trunnions at both ends to accommodate the latter in the cavities of the end hollow links, while the yoke is mounted on the support stand with the possibility of rotation that in the horizontal and vertical planes, and the central link of the traverse is made with the possibility of rotation and fixation relative to the end hollow links by means of a friction clamp, while the support stand is made with a lug opening paw that is mounted to rotate relative to the support stand in the horizontal and vertical planes and connected to the corresponding end hollow link by means of a screw lever.

Кроме того, концевые полые звенья выполнены в виде цилиндрических патрубков, каждый из которых имеет по контуру сквозной вырез-паз для размещения в последнем хомута трения, установленного с возможностью взаимодействия с наружной поверхностью цилиндрической цапфы, причем длина вырезов-пазов не превышает трети длины окружности цилиндрического патрубка, а центральное звено выполнено в виде профильной квадратной трубы, цилиндрические цапфы которой выполнены с кольцевыми проточками шириной меньше ширины вырезов-пазов концевых полых звеньев. In addition, the end hollow links are made in the form of cylindrical nozzles, each of which has a through-cutout groove along the contour to accommodate a friction collar installed in the latter, which can interact with the outer surface of the cylindrical pin, and the length of the cut-out grooves does not exceed a third of the circumference of the cylindrical a branch pipe, and the central link is made in the form of a profile square pipe, the cylindrical trunnions of which are made with annular grooves less than the width of the cut-out grooves of the end hollow links yev.

Для достижения дополнительной цели, а именно, облегчения установки бурового станка на грунт, опорная стойка соединена с якорем посредством шарового шарнира, установленного в плите. To achieve an additional goal, namely, to facilitate the installation of the drilling rig on the ground, the support column is connected to the anchor by means of a ball joint mounted in the plate.

Выполнение траверсы составной обеспечивает дополнительную степень свободы податчику буровой группы (поворот вокруг продольной оси траверсы), что позволяет расширить диапазон возможных к бурению направлений. The implementation of the cross beam composite provides an additional degree of freedom to the feeder of the drilling group (rotation around the longitudinal axis of the beam), which allows you to expand the range of possible directions for drilling.

Снабжение якорной стойки откидывающейся лапой с грунтозацепом обеспечивает возможность с одной установки якорной стойки фиксировать станок на грунте при различных углах поворота траверсы вокруг нее. The supply of the anchor post with a reclining paw with a lug provides the possibility of fixing the machine on the ground from one installation of the anchor post at different angles of rotation of the beam around it.

Перечисленные существенные признаки позволяют бурить шпуры любого направления в нижней полусфере, в радиусной зоне с одной установки якорной стойки. These essential features allow you to drill holes of any direction in the lower hemisphere, in the radius zone from one installation of the anchor stand.

Связь опорной якорной стойки с якорем (анкером) через шаровой шарнир позволяет существенно снизить требования к точности бурения шпура под анкер, так как шаровой шарнир позволяет отгоризонтировать опорную якорную стойку, тем самым облегчается установка станка на грунте. The connection of the anchor post with the anchor (anchor) through the ball joint can significantly reduce the requirements for the accuracy of drilling a hole for the anchor, since the ball joint allows you to horizontal the anchor post, thereby facilitating the installation of the machine on the ground.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 сечение Б-Б на фиг.1; на фиг.4 вид В на фиг.1; на фиг.5 сечение Д-Д на фиг.4; на фиг.6 сечение Г-Г на фиг.1. In FIG. 1 shows the proposed device; figure 2 section aa in figure 1; figure 3 section BB in figure 1; figure 4 view In figure 1; in Fig.5 cross section DD in Fig.4; in Fig.6 section GG in Fig.1.

Буровой станок для бурения одиночных групповых шпуров состоит из опорной (якорной) стойки 1, включающей опору 2 с плитой 3, имеющей регулируемые по величине выдвижения упоры 4, несущую ось 5 с шарниром 6 и хомутом трения 7. На оси 5 через шпонку 8 установлена на оси 9 откидывающаяся лапа 10 с грунтозацепом 11, а также шаровой шарнир 12 с помощью которого опора 2 связана с анкером 13. Траверса 14 состоит из двух концевых полых звеньев 15 и 16, связанных с опорной (якорной) стойкой 1 и концевой опорой 17, и центрального звена 18, причем концевые полые звенья 15 и 16 выполнены в виде цилиндрических патрубков 19, каждый из которых имеет по контуру сквозной вырез-паз 20, длина которого не превышает трети длины окружности цилиндрического патрубка 19, а центральное звено 18 выполнено в виде профильной квадратной трубы 21, цилиндрические цапфы 22 которой выполнены с кольцевыми проточками 23 шириной б меньше ширины вырезов-пазов в на цилиндрических патрубках 19 концевых звеньев 15 и 16, причем фиксация центрального звена 18 траверсы 14 относительно концевых звеньев 15 и 16 выполнена хомутами трения 7 и 24, прижимающими цилиндрические цапфы 22 центрального звена 18 к внутренней поверхности цилиндрических патрубков 19 концевых звеньев 15 и 16, при этом ширина г каждого хомута 7 и 24 меньше или равна ширине б кольцевых проточек 23. При этом опорная (якорная) стойка 1 снабжена не только откидывающейся лапой 10, но и винтовым рычагом (талрепом) 25, один конец которого связан с концевым звеном 15 траверсы 14, а другой с откидывающейся лапой 10. На траверсе 14, ее центральном звене 18 установлена с возможностью перемещения и фиксации в заданном положении каретка 26 с роликами 27 и фиксаторами 28, податчик 29 и перфоратор 30. Фиксация податчика 29 относительно каретки 26 осуществляется хомутом трения 7. Управление работой буровой группы (податчик 29, перфоратор 30) осуществляется с пульта управления 31. Траверса 14 помимо опорной (якорной) стойки 1 имеет концевую опору 17, связанную с концевым звеном 16 траверсы 14 хомутом трения 24. The drilling rig for drilling single group holes consists of a support (anchor) stand 1, including a support 2 with a plate 3, which has an adjustable support 4, a bearing axis 5 with a hinge 6 and a friction clamp 7. On axis 5, it is mounted on the axis 5 through a key 8 axis 9, a reclining paw 10 with a lug 11, as well as a ball joint 12 with which the support 2 is connected to the anchor 13. The beam 14 consists of two end hollow links 15 and 16 connected to the support (anchor) rack 1 and the end support 17, and the central link 18, and the end hollow links 15 and 16 in filled in the form of cylindrical pipes 19, each of which has a through cut-out groove 20 along the contour, the length of which does not exceed one third of the circumference of the cylindrical pipe 19, and the central link 18 is made in the form of a square profile pipe 21, the cylindrical trunnions 22 of which are made with annular grooves 23 with a width b less than the width of the cut-out grooves in on the cylindrical pipes 19 of the end links 15 and 16, and the fixing of the central link 18 of the yoke 14 relative to the end links 15 and 16 is made by friction clamps 7 and 24, pressing the axial trunnions 22 of the central link 18 to the inner surface of the cylindrical pipes 19 of the end links 15 and 16, while the width g of each clamp 7 and 24 is less than or equal to the width b of the annular grooves 23. In this case, the support (anchor) rack 1 is equipped with not only a reclining foot 10 , but also with a screw lever (lanyard) 25, one end of which is connected to the end link 15 of the beam 14, and the other with the reclining foot 10. On the beam 14, its central link 18 is mounted with the possibility of movement and fixing in a predetermined position, the carriage 26 with rollers 27 and fix orami 28, the feeder 29 and the punch 30. Fixation of the feeder 29 relative to the carriage 26 is carried out by the friction clamp 7. The operation of the drilling group (feeder 29, punch 30) is carried out from the control panel 31. In addition to the support (anchor) rack 1, the traverse 14 has an end support 17 associated with the end link 16 of the beam 14 with a friction clamp 24.

Переносной станок для бурения одиночных и групповых шпуров работает следующим образом. A portable machine for drilling single and group holes works as follows.

В технологическом цикле можно выделить три характерные операции, а именно установка станка на место бурения (монтаж станка), бурение одиночных или групповых шпуров, переноска станка на новое место бурения. Three characteristic operations can be distinguished in the technological cycle, namely, installing the machine at the drilling site (installing the machine), drilling single or group holes, moving the machine to a new drilling site.

Установка станка на место бурения. Installation of the machine at the drilling site.

На горизонтальной или слабонаклонной поверхности осуществляется бурение вертикального шпура ручным перфоратором на глубину до 0,5-0,8 м. В шпуре устанавливается анкер 13, который через шаровой шарнир 12, три регулируемых по уровню выдвижения упора 4 фиксирует на почве опорную якорную стойку 1 (опору 2 с опорной плитой 3). Траверса 14, включающая концевые звенья 15 и 16 и центральное звено 18, устанавливается на опорную якорную стойку 1 через несущую ось 5 с шарниром 6 и хомут трения 7, а другим концом на концевую опору 17 через хомут трения 24. После этого откидывающаяся на оси 9 лапа 10 доводится до контакта с почвой через грунтозацеп 11, при этом винтовой рычаг-талреп 25 связывает откидывающуюся лапу 10 с концевым звеном 15 траверсы 14. При раздвижке винтового рычага-талрепа 25 создается необходимый достаточный упор откидывающейся лапы 10 и концевой опоры 17 в почву. Тем самым траверса 14 (станок в целом) фиксируется на почве от сдвижки и поворота. На профильной части центрального звена 18, траверсы 14, на каретке 26, имеющей ролики 27 и фиксаторы 28, устанавливается с помощью хомута трения 7 податчик 29 с перфоратором 30. On a horizontal or slightly inclined surface, a vertical hole is drilled with a manual puncher to a depth of 0.5-0.8 m. An anchor 13 is installed in the hole, which, through a ball joint 12, three stops 4, which are adjustable in level of extension of the support, fixes the anchor support 1 on the soil ( support 2 with a base plate 3). The traverse 14, including the end links 15 and 16 and the central link 18, is mounted on the anchor post 1 through the support axis 5 with the hinge 6 and the friction clamp 7, and the other end on the end support 17 through the friction clamp 24. After that, it leans back on the axis 9 the paw 10 is brought into contact with the soil through the lug 11, while the screw lever-lanyard 25 connects the swinging paw 10 with the end link 15 of the beam 14. When sliding the screw lever-lanyard 25, the necessary sufficient emphasis of the folding paw 10 and end support 17 is created in the soil. Thus, the beam 14 (the machine as a whole) is fixed on the ground from shifting and turning. On the profile part of the central link 18, the beam 14, on the carriage 26, having rollers 27 and latches 28, a feeder 29 with a perforator 30 is installed using a friction clamp 7.

После затяжки хомутов трения 7 и 24, фиксаторов 28, раздвижки резьбового рычага-талрепа 25 установка станка на место бурения заканчивается. After tightening the friction clamps 7 and 24, the latches 28, the sliding threaded lever-lanyard 25, the installation of the machine at the drilling site ends.

Бурение одиночных и групповых шпуров. Drilling single and group holes.

Бурение осуществляется подачей энергоносителя (сжатого воздуха) через пульт управления 31 к податчику 29 и перфоратору 30. После того как закончено бурение на глубину одной штанги, бурение шпура заканчивается. Для бурения шпура по новому направлению (второго шпура) необходимо переместить буровую группу (податчик 29 и перфоратор 30) на новую позицию для бурения. Это может осуществляться по-разному, а именно:
без перемещения каретки 26 и поворота в горизонтальной плоскости траверсы 14, только работой на хомутах трения 7 и 24;
с перемещением только каретки 26, с последующим зажимом фиксаторов 28;
с поворотом только траверсы 14, с укорочением и последующей раздвижкой резьбового рычага-талрепа 25, при этом наличие шпонки 8 синхронизирует поворот траверсы 14 и откидывающейся лапы 10;
с использованием всех возможных случаев для получения заданного положения буровой группы (податчик 28 и перфоратор 30).Drilling is carried out by supplying energy (compressed air) through the control panel 31 to the feeder 29 and the punch 30. After drilling is completed to the depth of one rod, drilling of the hole ends. To drill a hole in a new direction (second hole), it is necessary to move the drilling group (feeder 29 and punch 30) to a new position for drilling. This can be done in different ways, namely:
without moving the carriage 26 and turning in the horizontal plane of the beam 14, only work on the friction clamps 7 and 24;
with the movement of the carriage 26 only, followed by the clamping of the latches 28;
with rotation only of the beam 14, with the shortening and subsequent extension of the threaded lever-lanyard 25, while the presence of a key 8 synchronizes the rotation of the beam 14 and the reclining paw 10;
using all possible cases to obtain a predetermined position of the drilling group (feeder 28 and punch 30).

Поворот траверсы 14 в горизонтальной плоскости возможен без поворота опоры 2 с опорной плитой 3 на угол 90^о. При необходимости поворота траверсы 14 на больший угол, опора 2 с опорной плитой 3 и упорами 4 поворачивается на 90^о, освобождая траверсе 14 требуемый сектор, откидывающаяся лапа 10 снова может поворачиваться вместе с траверсой 14, не контактируя с конструкцией опоры 2. Таким образом траверсу 14 можно повернуть на 360^о.The rotation of the beam 14 in the horizontal plane is possible without turning the support 2 with the base plate 3 at an angle of 90 ^about . If necessary, rotate yoke 14 by a larger angle, the support 2 with the baseplate 3 and 4 stops rotated 90 ^o, 14 traverse freeing the requested sector flip claw 10 can again be rotated together with the cross member 14 without contacting the support structure 2. Thus Traverse 14 can be rotated 360 ^o .

Переноска станка на новое место бурения. Carrying the machine to a new drilling site.

Переноска станка осуществляется разборкой его на транспортабельные узлы с весом каждого не более 50-70 кг. Порядок установки описан выше. The machine is carried by disassembling it into transportable units with a weight of each not more than 50-70 kg. The installation procedure is described above.

Применение бурового станка описанной конструкции позволяет на легком переносном типе станка осуществить бурение шпуров любого направления в нижней полусфере в существенно расширенной зоне с одной установки опорной якорной стойки. При этом наличие шарового шарнира в связи якоря с опорной стойкой существенно облегчает бурение установочного под анкер шпура, так как не требует в этом случае строгого соблюдения перпендикулярности в направлении бурения. Все это существенно облегчает и повышает производительность буровых работ при выемке одиночных блоков камня. The use of a drilling rig of the described design allows drilling of holes of any direction in the lower hemisphere in a substantially expanded area from one installation of a support anchor post on a light portable type of machine. Moreover, the presence of a spherical hinge in connection with the anchor with the support column significantly facilitates the drilling of a hole for an anchor, since in this case it does not require strict observance of perpendicularity in the direction of drilling. All this greatly facilitates and increases the productivity of drilling operations when excavating single blocks of stone.

Claims

1. A DRILLING MACHINE FOR DRILLING BORDS, comprising a support column connected to the anchor with a plate having support pins, a beam with a drilling group mounted on it, characterized in that the beam is made up of two end hollow links, one of which is connected to the support column, and the other has an end support, and a central link having cylindrical figures at both ends to accommodate the latter in the cavities of the end hollow links, while the yoke is mounted on a support rack with the possibility of rotation in horizontal and vertical to the ical planes, and the central link of the traverse is made with the possibility of rotation and fixation relative to the end hollow links by means of friction clamps, and the support strut is made with a lug pivoting paw, which is mounted with the possibility of rotation relative to the support strut in horizontal and vertical planes, and connected with the corresponding end hollow link by means of a screw lever.

2. The machine according to p. 1, characterized in that the end hollow links are made in the form of cylindrical pipes, each of which has a contour through the cut-out groove for placement in the last friction collar, installed with the possibility of interaction with the outer surface of the cylindrical pin notch-grooves does not exceed a third of the circumference of the cylindrical pipe, and the central link is made in the form of a square profile pipe, the cylindrical trunnions of which are made with annular grooves whose width is less than the width yrezov-grooves hollow end units, but greater than or equal to the width of the friction clamps.

3. The machine according to p. 1, characterized in that the support column is connected to the anchor by means of a ball joint mounted in the plate.