RU2298628C2

RU2298628C2 - Anchoring hole drilling rig

Info

Publication number: RU2298628C2
Application number: RU2005112952/03A
Authority: RU
Inventors: Владимир Иванович Клишин (RU); Владимир Иванович Клишин; Юрий Серафимович Фокин (RU); Юрий Серафимович Фокин; Дань р Иванович Кокоулин (RU); Даньяр Иванович Кокоулин; Олег Гивенович Хен (RU); Олег Гивенович Хен
Original assignee: Институт горного дела Сибирского отделения Российской академии наук ИГД СО РАН; ООО "Электротехнические системы Сибирь"
Priority date: 2005-04-28
Filing date: 2005-04-28
Publication date: 2007-05-10
Also published as: RU2005112952A

Abstract

FIELD: mining, particularly drilling equipment for anchoring hole drilling in solid rock.

SUBSTANCE: drilling rig comprises drill-rod, drill-rod rotator, feed-and-support means, pneumatic percussion means and holder with operating handles. Pneumatic percussion means is installed between drill-rod rotator and feed-and-support means.

EFFECT: increased efficiency and operational reliability due to elimination of tilting moment generated as a result of bottom reaction during drilling operation performing.

2 cl, 1 dwg

Description

Техническое решение относится к горной промышленности, а именно к буровой технике, и может найти применение в станках для бурения анкерных скважин в твердых породах.The technical solution relates to the mining industry, namely to drilling equipment, and can find application in machines for drilling anchor wells in solid rocks.

Известна пневматическая буровая машина для бурения скважин под анкеры (см. Завод снаряжения "ЧЖУНМЭЙЧЖИХУ" г.Шинзячуна, Уголь. - 2004. - №3. - С.54) и анкероустановщик "RAMBOR." (см. Мы готовы к конструктивному договору ЗАО Торговый дом "Кузбасспромсервис". Уголь. - 2003. - №4. - С.31), включающие буровые штанги, вращатели буровых штанг, закрепленные на опорах-податчиках, обеспечивающие подачу вращателей буровых штанг с буровыми штангами на забой.Known pneumatic drilling machine for drilling wells for anchors (see Equipment factory "ZHUNMEYCHZHIHU" Shinzyachun, Coal. - 2004. - No. 3. - P.54) and anchor installer "RAMBOR." (see. We are ready for the constructive contract of Trading House Kuzbasspromservis CJSC. Coal. - 2003. - No. 4. - P.31), including drill rods, drill rod rotators, mounted on support bearings, providing feed of drill rod rotators with drill rods to the face.

Основным недостатком пневматической буровой машины и анкероустановщика является ограничение области их применения по твердости обуриваемых пород. Это объясняется тем, что такие машины обуривают массив угля и породы вращательным способом бурения, а это возможно только при бурении пород крепостью до 6 ед. по шкале проф. Протодьяконова М.М.The main disadvantage of a pneumatic drilling machine and anchor installer is the limitation of their field of application according to the hardness of the rocks being drilled. This is explained by the fact that such machines drill an array of coal and rock with a rotary method of drilling, and this is possible only when drilling rocks with a strength of up to 6 units. on the scale of prof. Protodyakonova M.M.

Известна также буровая машина БУ-1 (см. В.Г.Яцких и др. Горные машины и комплексы. - М.: Недра, 1974. - С.84), предназначенная для бурения и заряжания шпуров, включающая вращательно-ударный механизм, автоподатчик, манипулятор, верхнюю тележку и несамоходную тележку для передвижения по рельсам.Also known is the drilling machine BU-1 (see V.G. Yatskikh and other mining machines and complexes. - M .: Nedra, 1974. - P.84), designed for drilling and loading holes, including a rotary-percussion mechanism, automatic feeder, manipulator, upper trolley and non-self-propelled trolley for movement on rails.

Преимущество этой буровой машины перед вышеописанными машинами для бурения скважин под анкеры заключается в том, что используемый в буровых машинах вращательно-ударный способ бурения обеспечивает проходку скважин в породах до 16 ед. по шкале проф. Протодьяконова М.М.The advantage of this drilling machine over the above-described machines for drilling wells for anchors is that the rotary-impact method of drilling used in drilling machines ensures the penetration of wells in rocks up to 16 units. on the scale of prof. Protodyakonova M.M.

Недостатком известной буровой машины является большой вес и габариты, что делает неприемлемым ее применение для бурения шпуров и анкерования кровли в стесненных условиях подземных выработок угольных шахт.A disadvantage of the known drilling machine is its large weight and dimensions, which makes its use unacceptable for drilling holes and roof anchoring in the cramped conditions of underground workings of coal mines.

Наиболее близкой по технической сущности и совокупности существенных признаков является электрическая бурильная машина вращательно-ударного действия (см. Алимов О.Д. и др. Бурильные машины. - Госгортехиздат. - 1960. - С.197), включающая вращатель с буровой штангой, соленоидный или пневматический ударный механизм и раму с гидравлическим или пневматическим механизмом подачи на забой вращателя с буровой штангой. Бурильная машина такой конструкции устраняет недостатки буровых машин вращательного бурения (ограниченность применения по крепости обуриваемых пород) и буровой машины вращательно-ударного бурения (большой вес и габариты), так как ее конструкция обеспечивает вращательно-ударный способ бурения при малых габаритах машины.The closest in technical essence and the set of essential features is an electric rotary-impact drilling machine (see Alimov OD and other Drilling machines. - Gosgortekhizdat. - 1960. - P.197), including a rotator with a drill rod, solenoidal or a pneumatic percussion mechanism and a frame with a hydraulic or pneumatic feed mechanism to the bottom of the rotator with a drill rod. A drilling machine of this design eliminates the disadvantages of rotary drilling machines (limited application of the strength of the drilled rocks) and rotary percussion drilling machine (heavy weight and dimensions), since its design provides a rotary percussion method of drilling with small dimensions of the machine.

К недостаткам описанной бурильной машины следует отнести несоосность ударника и вращателя буровой штанги с механизмом подачи вращателя буровой штанги, что способствует возникновению опрокидывающего момента от реакции забоя и, как следствие, к потере устойчивости бурильной машины в процессе бурения.The disadvantages of the described drilling machine include the misalignment of the hammer and the drill rod rotator with the feed mechanism of the drill rod rotator, which contributes to the occurrence of a tipping moment from the bottom hole reaction and, as a result, to the loss of stability of the drilling machine during drilling.

Технической задачей предлагаемого решения является повышение эффективности и надежности его работы за счет исключения опрокидывающего момента, возникающего в процессе бурения от реакции забоя.The technical task of the proposed solution is to increase the efficiency and reliability of its work by eliminating the overturning moment that occurs during drilling from the reaction of the face.

Это достигается тем, что в станке для бурения анкерных скважин, включающем буровую штангу, вращатель буровой штанги, опору-податчик, пневмоударник и кронштейн с рукоятками управления, согласно техническому решению пневмоударник установлен между вращателем буровой штанги и опорой-податчиком, причем пневмоударник, буровая штанга, ее вращатель и опора-податчик установлены соосно.This is achieved by the fact that in the machine for drilling anchor wells, including a drill rod, drill rod rotator, feed support, hammer and bracket with control handles, according to the technical solution, a hammer is installed between the drill rod rotator and the support support, moreover, a hammer, drill rod , its rotator and support-feeder are installed coaxially.

Такое конструктивное исполнение предлагаемого станка обеспечивает совпадение направления усилия подачи опоры-податчика с осями буровой штанги, вращателя буровой штанги и пневмоударника, что в свою очередь устраняет возможность возникновения опрокидывающего момента в процессе бурения и, как следствие, обеспечивает устойчивую работу машины.Such a design of the proposed machine ensures that the direction of the feed force of the support-feeder coincides with the axes of the drill rod, drill rod rotator and hammer, which in turn eliminates the possibility of a tipping moment during drilling and, as a result, ensures stable operation of the machine.

Это позволяет использовать наиболее эффективный вращательно-ударный способ бурения при работе предлагаемого станка в породах крепостью до 16 ед. по шкале проф. Протодьяконова М.М., повышает эффективность и надежность его работы.This allows you to use the most effective rotational-impact method of drilling during operation of the proposed machine in rocks with a strength of up to 16 units. on the scale of prof. Protodyakonova MM, increases the efficiency and reliability of its work.

Целесообразно корпус опоры-податчика соединить с корпусом вращателя буровой штанги через промежуточную проставку, имеющую продольные пазы для установки пневмоударника.It is advisable to connect the housing of the support-feeder to the housing of the rotator of the drill rod through an intermediate spacer having longitudinal grooves for installing a hammer.

Такое исполнение позволит мобильно производить монтаж и демонтаж пневмоударника в процессе эксплуатации предлагаемого станка, что повышает эффективность его работы.This design will allow the mobile installation and dismantling of the hammer during operation of the proposed machine, which increases its efficiency.

Сущность технического решения иллюстрируется примером конкретного исполнения и чертежом, где изображен общий вид станка для бурения анкерных скважин (далее - станок) с кронштейном, изображенным в рабочем положении.The essence of the technical solution is illustrated by an example of a specific design and a drawing, which shows a general view of a machine for drilling anchor wells (hereinafter - the machine) with a bracket depicted in the working position.

Станок включает буровую штангу 1 (далее - штанга), вращатель 2 буровой штанги 1 (далее - вращатель), установленный на опоре-податчике 3 через промежуточную проставку 4 с продольными пазами 5. Продольные пазы 5 служат для установки между опорой-податчиком 3 и вращателем 2 пневмоударника 6 и закрепления последнего к корпусу вращателя 2.The machine includes a drill rod 1 (hereinafter the rod), a rotator 2 of the drill rod 1 (hereinafter the rotator) mounted on the support-feeder 3 through an intermediate spacer 4 with longitudinal grooves 5. The longitudinal grooves 5 are used for installation between the support-feeder 3 and the rotator 2 hammer 6 and securing the latter to the body of the rotator 2.

Управление станком осуществляется рукоятками управления, расположенными на кронштейне 7, шарнирно прикрепленном к корпусу вращателя 2.The machine is controlled by control handles located on the bracket 7, pivotally attached to the housing of the rotator 2.

Работа станка осуществляется в следующей последовательности. Станок устанавливается на почву выработки на основание опоры-податчика 3 и удерживается в вертикальном положении горнорабочим через кронштейн 7. Затем дается команда на подачу воздуха в поршневые полости опоры-податчика 3. При этом вращатель 2 вместе со штангой 1 перемещается к забою. После достижения штангой забоя подаются команды вращателю 2 на вращение штанги 1 и одновременно пневмоударнику 6 для передачи на штангу 1 осевых динамических нагрузок. При этом осевые динамические нагрузки от пневмоударника 6 передаются через полый вал вращателя 2 на штангу 1 непосредственно. Таким образом осуществляется вращательно-ударный способ бурения анкерных скважин.The work of the machine is carried out in the following sequence. The machine is installed on the working soil on the base of the support-feeder 3 and is held upright by the miner through the bracket 7. Then, a command is given to supply air to the piston cavities of the support-feeder 3. In this case, the rotator 2 together with the rod 1 moves to the bottom. After reaching the bottom of the rod, commands are issued to the rotator 2 to rotate the rod 1 and simultaneously to the hammer 6 to transmit axial dynamic loads to the rod 1. In this case, the axial dynamic loads from the hammer 6 are transmitted through the hollow shaft of the rotator 2 to the rod 1 directly. Thus, a rotational-shock method of drilling anchor wells is carried out.

В случае проходки анкерной скважины в массиве угля или породы крепостью до 6 ед. по шкале проф. Протодьяконова М.М. бурение может производиться без применения пневмоударника 6. В этом случае пневмоударник 6 либо отключается либо снимается через продольные пазы 5 проставки 4.In the case of an anchor well sinking in a coal or rock mass with a strength of up to 6 units on the scale of prof. Protodyakonova M.M. drilling can be performed without the use of a hammer 6. In this case, the hammer 6 is either turned off or removed through the longitudinal grooves 5 of the spacer 4.

Claims

1. A machine for drilling anchor wells, including a drill rod, a drill rod rotator, a support support, a hammer and an arm with control handles, characterized in that the hammer is installed between the drill rod rotator and the support support, wherein the hammer, the drill rod, its rotator and the feed support are aligned.

2. The machine according to claim 1, characterized in that the housing of the support-feeder is connected to the housing of the rotator of the drill rod through an intermediate spacer having longitudinal grooves for installing a hammer.