SU1262043A1 - Устройство дл бурени восстающих выработок - Google Patents

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ ВОССТАЮЩИХ ВЫРАБОТОК, включающее буровой станок с параллел ми, механизм вращени , механизм подачи, закрепленную в параллел х траверсу со шпинделем, замком и механизмом дл  разворота, приводной став, подхват дл  бурового става, центратор и рабочий орган, отличающеес  тем, что, с целью расширени  технологических возможностей за счет выполнени  работ по бурению шпуров в стенках выработки, оно снабжено манипул торами с электросверлами , приводом манипул торов, направл ющей колонной, п той, опорным фонарем и механизмом фиксации, при этом верхний конец бурового става выполнен с резьбовыми участками с разным направлением витков резьбы, параллели сьгабжены поворотными стопорами, траверса имеет кронштейны , причем направл юща  колонна выполнена в виде двух параллельных составленных из элементов стоек и установлена соосно приводному ставу с возможностью взаимодействи , с кронштейном траверсы и поворотными стопорами, привод манипул торов закреплен на конце приводного става с возможностью взаимодействи  с его резьбовыми участками, п та жестко закреплена на стойках направл ющей колонны, опорный фонарь установлен на приводе манипул торов с возможностью перемещени  по стойкам направл ющей колонны и св зан механизмом фиксации с приводом манипул торов, а механизм фиксации установлен под п той на опорном фонаре с возможностью взаимодействи  с п той и приводом манипул торов, при этом центратор закреплен на направл ющей колонне над п той, котора  имеет проходное отверстие дл  верхнего конца приводного става. 2.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что привод манипул торов состоит из стойки, т ги, упоров, фиксаторов, упругих элементов, резьбовой ступицы и гайки, причем стойки и т ги шарнирно соединены между собой, со ступицей и гайкой, имеющей бурт и зубчатый венец, при этом ступица и гайка сопр жены с резьбовыми участками верхнего конца приводного става. 3.Устройство по пп. 1 и 2, отличающеес  to тем, что в стойке размещен с возможностью (Л осевого перемещени  шток, который скреплен с фиксатором, имеющим зубчатый участок , сопр женный с упором, который шарнирно закреплен на т ге, причем упор и фиксатор имеют упругую св зь соответственно с т гой и стойкой. 4.Устройство по п. 1, отличающеес  ю тем, что корпус опорного фонар  выполнен в виде зубчатого вепца и имеет ступицу и CD ГчЭ лыжи, при этом корпус размеихен на гайке между ее буртом и зубчатым венцом, а лыжи О 4 сопр жены с направл ющей колонной. 5.Устройство по п. 1, отличающеес  СО тем, что механизм фиксации выполнен в виде подпружиненной зубчатой муфты, размещенной на корпусе опорного фонар , подвижно св занной с зубчатыми венцами опорного фонар  и гайки привода манипул торов. 6.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что элементы направл ющей колонны имеют бурты, взаимодействующие с поворотными стопорами. 7.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что внутренн   поверхность отверсти  в п те конгруэнта внешней поверхности верхнего конца приводного става.

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  бурени  шпуров под анкерную крепь в бункере и может быть использовано в горной промышленности.

Цель изобретени  - расширение технологических возможностей за счет выполнени  работ по бурению шпуров в стенках выработки .

На фиг. 1 показано устройство, смонтированное дл  бурени  шпуров; на фиг. 2 - то же, после окончани  бурени  веера шпуров в бункере; на фиг. 3 - то же, при начале монтажа направл ющей колонны; на фиг. 4 - опорный фонарь и механизм дл  фиксации электросверл; на фиг. 5 - манипул тор устройства; на фиг. 6 - штанга приводного става; на фиг. 7 - элемент направл ющей колонны; на фиг. 8 - сечение А-А на фиг. 7.

Устройство дл  бурени  восстаюш,их выработок в бункере 1 содержит станок 2 с механизмом 3 вращени  и 4 подачи (гидродомкратами ), направл юшую колонну 5, центратор 6, приводной став 7, опорный фонарь 8, манипул тор 9, электросверла 10, п ту 11, размещаемую с центратором 6 в скважине 12 (фиг. 1).

Станок 2 (фиг. 3) состоит из электродвигател  13, шпиндел  14 и закрепленного на нем замка 15, параллелей 16, жестко закрепленных на корпусе механизма 3 вращени . Замок 15 размещен в траверсе 17, котора  укреплена к штокам механизма 4 подачи. Траверса 17 подвижно сопр жена с параллел ми 16 станка 2 и может перемещатьс  по ним в осевом направлении механизмом 4 подачи. Вместе с траверсой 17 одновременно перемещаетс  шпиндель 14 с замком 15. Траверса 17 имеет кронштейны 18, которые выход т за параллели 16 станка 2. На параллел х 16 станка 2 укреплены ключ 19, подхват 20 и поворотные стопоры 21.

Дл  изменени  угла наклона станка 2 относительно горизонта он имеет механизм

22поворота.

Направл юща  колонна 5 состоит из отдельных элементов 23, соедин емых между собой в жесткую конструкцию. Элементы

23имеют бурты 24. На направл ющей колонне 5 закрепл етс  п та 11. Направл юща  колонна 5 соединена с центратором 6. Крепитс  направл юща  колонна в собранном виде к стопорам 21 параллелей 16 станка 2. При сборке направл ющей колонны 5 ее элементы 23 креп тс  также к кронщтейнам 18 траверсы 17. Соедин ютс  элементы 23 направл ющей колонны 5 между собой известными способами, например клиновым замком и т.д. При соединении элементов 23 направл ющей колонны 5 они от падени  удерживаютс  стопорами 21, которые поворотом подвод тс  под бурты 24 элементов 23.

Центратор 6 выполнен с цилиндро-конической внешней поверхностью, что обеспечивает вход его в скважину и центрирование колонны относительно оси скважины.

Приводной став 7 (фиг. 6) состоит из отдельных щтанг 25, соедин емых между собой известными способами (например, резьбой ). Штанги имеют бурты 26, которыми они (штанги) ложатс  на подхват 20, и грани 27, которые захватываютс  ключом 19 при развинчивании става. Приводной став 7 имеет ведущую щтангу 28 (фиг. 4), котора  име ет на своей поверхности резьбовые участки 29 и 30 определенной длины. Резьба на участках 29 и 30 разна  по направлению (т.е., лева  и права ) и разделена упорным по сом 31. На резьбовых участках 29 и 30,

2 соответственно, размещены резьбова  ступица 32 и гайка 33. Последн   имеет зубчатый венец 34 и бурт 35.

Опорный фонарь 8 (фиг. 4) имеет корпус 36 с лыжами 37, установленный посредством подшипников 38 и 39 на гайке 33. Корпус 36

0 имеет зубчатый венец 40 и ступицу 41. На корпусе 36 установлена посредством упругого элемента 42 зубчата  муфта 43, котора  может совершать осевое перемещение, поочередно соедин  сь с зубчатыми венцами

5 40 и 34. Корпус 36 размещен между буртом 35 и венцом 34 гайки 33.

Лыжи 37 опорного фонар  8 сопр жены с направл ющей колонной 5. Опорный фонарь 8 может перемещатьс  относительно (вдоль) направл ющей колонны 5.

0 гт

Площадка, на которой размещены

электросверла 10, выполнена в виде шарнирно-резьбового манипул тора 9 (фиг. 5). Манипул тор состоит из стойки 44, т ги 45, упора 46, фиксатора 47. Фиксатор 47 и упор

46 соединены, соответственно с упругими элементами 48 и 49. Посредством осей 50-52 стойка 44 шарнирно соединена соответственно , с резьбовой ступицей 32, т гой 45 и гайкой 33. На стойке 44 размещен фиксатор 47. На т ге 45 посредством оси 53 шар0 мирно закреплен упор 46. На стойках 44 закреплены зубчатые рейки 54 и планки 55 реечного механизма подачи сверла. Фиксатор 47 имеет в передней части шток 56, установленный с возможностью осевого пере , мещени  в стойке 44. Задн   часть фиксатора 47 выполнена в виде зубчатой рейки 57. Электросверла 10 имеют индивидуальный привод 58 и установлены с возможностью возвратно-поступательного перемещени  по стойкам 44.

Изменение направлени  движени  осуществл етс  реверсированием привода 58.

П та 11 направл ющей колонны 5 имеет отверстие 59, соосное приводному ставу 7. Внутренн   поверхность отверсти  59 кон5 груэнтна внещнему диаметру ведущей штанги 28.

Устройство работает следующим образом .

Станок размещаетс  соосно бункеру и скважине. В исходном положении станка траверса 17 опущена вниз (т.е. гидродомкраты сдвинуты). В кронштейны 18 траверсы 17 креп тс  первые элементы 23 направл ющей колонны 5. К элементам 23 крепитс  центратор 6. Включаетс  механизм 4 подачи станка и его гидродомкраты раздвигаютс . При раздвижении гидродомкратов траверса 17 скользит по параллел м 16 станка 2 и перемещаетс  в осевом направлении.

После раздвижки гидродомкратов на длину их хода бурты 24 элементов 23 занимают положение над поворотными стопорами 21 параллелей 16. При опускании элементов 23 вниз механизмом 4 подачи они устанавливаютс  буртами 24 на стопоры 21. После этого концы элементов 23 освобождаютс  из кронштейнов 18 траверсы 17. Механизм 4 подачи включаетс  на обратный ход. Его гидродомкраты сокращаютс  и отвод т траверсу 17 вниз к станку 2. При перемещении траверсы 17 вниз направл юща  колонна 5 (элементы 23 направл ющей колонны 5) удерживаетс  стопорами 21, которые передают нагрузку от нее на параллели 16 станка 2. При удержании направл ющей колонны на стопорах 21, конец элементов 23, обращенный к станку 2, Свободен.

После опускани  траверсы 17 вниз в ее кронштейны 18 устанавливают новый элемент 23 направл ющей колонны 5. Включают механизм 4 подачи. Его гидродомкраты , раздвига сь, подвод т ноцый элемент 23 к свободному концу направл ющей колонны 5, установленной на стопорах 21. При окончании стыковки концов элемента 23 установленного на стопорах 21, и нового элемента 23 механизм 4 подачи выключают. Элементы 23 скрепл ют между собой известными способами , например клиновым замком. После соединени  элементов 23 колонны 5 механизм 4 подачи включают на передний ход. Его гидродомкраты продолжают раздвигатьс . Траверса 17, перемеща сь в осевом направлении, перемещает направл ющую колонну 5 на величину хода гидродомкратов

Наращивание (монтаж) направл ющей колонны 5 осуществл ют до тех пор, пока центратор 6 не войдет в скважину 12 на длину , превышающую высоту стенок бункера (т. е., L 1). Это условие необходимо дл  того, чтобы при обуривании всей поверхности стенок бункера центратор 6 не выходил из передовой скважины 12. что позвол ет увеличить жесткость системы. Дл  увеличени  жесткости колонны и включени  механизма фиксации манипул торов на эле.ментах направл ющей колонны устанавливаетс  п та 11.

После того, как направл юща  колонна смонтирована на всю необходимую длину,

ее устанавливают на стопоры 21, на которых она удерживаетс  от падени .

После окончани  монтажа направл ющей колонны осуществл ют монтаж приводного става 7 с опорным фонарем 8 и манипул тора 9 с электросверлами 10.

Монтаж приводного става 7 начинают с установки в замок 15 ведущей штанги 28, на которой смонтированы фонарь 8 и щарнирно-резьбовой манипул тор 9. При установке ведущей штанги 28 в замок 15 включают механизм 4 подачи. Его гидродомкраты, раздвига сь, перемещают ведущую щтангу 28 в осевом направлении на длину их хода, при этом лыжи 37 перемещаютс  по элемен5 там 23 направл ющей колонны 5. Затем ведущую штангу устанавливают буртом 26 параллелей 16 на подхват 20, а траверсу 17 отвод т в нижнее положение. В замок 15 вставл ют следующую (обычную) штангу приводного става 7. ВклЕОчаетс  механизм 4 подачи. Его гидродомкраты подвОлТ т новую штангу к ведущей штанге, после чего соедин ют их известными способами (например , клиновым замком, резьбой и т. д.). После соединени  новой штанги с веду5 щей штангой отвод т подхват 20. Включают механизм подачи. Гидродомкраты 4 подают приводной став 7 в осевом направлении в бункер . Установкой очередных штанг приводной став 7 наращивают до необходимой длины (т. е., при этой длине става можно осу ществл ть бурение первого веера шпуров в стенке бункера, например в верхней части бункера).

Дл  бурени  первого веера шпуров расклинивают в бункере манипул тор 9. Дл  этого включают механизм 3 вращени  станка 2. Ведущую штангу 28 поворачивают механизмом вращени  по часовой стрелке. Так как лыжи 37 опорного фонар  8 зафиксированы от поворота направл ющей колонной 5 и его корпус 36 соединен с гайкой 33

0 посредством муфты 43, то гайка 33 и резьбова  ступица 32 сближаютс . При сближении гайки 33 и ступицы 32 стойки 44 опускаютс  вниз и манипул тор 9 ориентируетс  в рабочее положение.

При выполнении этой операции упор 46

входит в зацепление с зубчатой рейкой 57 фиксатора 47 и, преодолева  сопротивление упругих элементов 48 и 49, выдвигает фиксатор 47 со щтоком 56 и расклинивает его в стенку бункера 1. После расклинивани 

Q манипул тора 9 в стенки бункера 1 включают привод 58 электросверл 10   осуществл ют цикл бурени  шпуров. Дл  обуривани  стенок бункера 1 по всему кругу (веер шпуров ) на уровне установки необходимо манипул тор 9 с электросверлами 10 повернуть

5 вокруг оси бункера. Дл  осуществлени  поворота манипул тор вывод т лз распора со сгенкой бункера 1. Дл  этого приводной став 7 поворачивают механизмом вращени 

против часовой стрелки. Резьбова  ступица 32 и гайка 33, раздвигаютс , и манипул тор 9 с электросверлами 10 начинает занимать транспортное положение, т. е. манипул тор 10 складываетс  и шток 56 выходит из контакта со стенкой бункера 1.

После выхода штока 56 из контакта со стенкой бункера 1 включают механизм 4 подачи станка 2. Его гидродомкраты, раздвига сь , перемеш,ают приводной став 7 вверх. При перемеш,ении приводного става 7 вверх зубчата  муфта 43 упираетс  в п ту 11 направл ющей колонны 5, при этом часть ведушей штанги 28 проходит через отверстие 59 в п те 11. Преодолева  сопротивление упругого элемента 42, зубчата  муфта 43 утапливаетс  и выходит из зацеплени  с зубчатым венцом 34 гайки 33. При этом разрываетс  кинетическа  св зь гайки 33 с корпусом 36 и лыжами 37 фонар  8. После включени  механизма 3 враш,ени  начинает поворачиватьс  приводной став 7. За счет сил трени  в резьбовых парах: ведуща  щтанга 28 - гайка 33 и ведуща  штанга 28 - резьбова  ступица 32 манипул тор 9 с электросверлами 10 поворачиваетс  вокруг оси бункера 1 на необходимый угол.

Дл  фиксации манипул тора в необходимом положении после поворота включают механизм 4 подачи станка. Его гидродомкраты сокращаютс . Муфта 43 отходит от п ты И. От действи  упругого элемента 42 муфта перемещаетс  вверх и входит в зацепление с зубчатым венцом 34 гайки 33 и соедин ет гайку 33 с корпусом 36 опорного фонар  8.

Включают механизм вращени . Манипул тор распираетс  в стенку бункера и цикл бурени  шпуров повтор етс . После обуривани  стенки бункера 1 вкруговую (веером шпуров) необходимо опустить манипул тор 9 с электросверлами 10 на новый уровень т. е. манипул тор 9 сместить вниз к станку 2. Дл  выполнени  этой операции используютс  механизмы 3 вращени  и 4 подачи станка 2.

Механизмом 3 вращени  манипул тор 9 привод т в транспортное положение. Затем

включают механизм 4 подачи на обратный ход. Гидродомкраты 4, сокраща сь, перемещают приводной став 7 с опорным фонарем 8 вниз. Если дл  перемещени  манипул тора 9 и фонар  8 длины хода гидродомкратов 4 не хватит, то приводной став 7 буртами 26 устанавливаетс  на подхват 20. Ключом 19 захватывают грани 27 и концева  щтанга, т. е. щтанга, наход ща с  в замке 15, отвинчиваетс  от приводного

О става 7, удерживаемого от проворота подхватом 20. Отвинченную штангу убирают из замка 15. Траверсу 17 подвод т к концам направл ющей колонны 5, установленной на стопорах 21. Кронштейны 18 траверсы 17

соедин ют с направл ющей колонной 5. Стопоры 21 отвод т от буртов 24 элементов 23 направл ющей колонны. Включают механизм подачи. Гидродомкраты, сокраща сь (т.е. траверса 17 перемещаетс  к станку 2), перемещают центратор .6 в скважине. При

0 выборе хода гидродомкратов подачи стопоры 21 подвод т под бурты 24 следующего элемента направл ющей колонны 5. Траверсу 17 отсоедин ют от направл ющей колонны 5, и концевой элемент 23, не лежащий на стопорах 21, отсоедин ют от направл ющей колонны 5.

После этого траверсу 17 вновь подают

гидродомкратами к приводному ставу 7 и

замком 15 захватывают концевую штангу

приводного става 7, удерживаемого в под0 хвате 20. Таким образом создаетс  запас хода гидродомкратов, что позвол ет опустить приводной став вниз на величину хода. Если длины хода гидродомкратов 4 вновь не хватит дл  ориентации манипул тора 9 со сверлами 10, то сокращают длину направл ющей колонны еще на один элемент 23, дл  чего операции по сокращению колонны повтор ют.

После перемещени  механизмом 4 подачи станка 2 манипул тора 9 в вертикальной плоскости включают механизм 3 вращени  дл  распора манипул тора 9 в стенки бункера 1. После распора манипул тора 9 осуществл ют цикл бурений щпуров, по окончании которого повтор ют все описанные операции. / /// /// /// /// ///

физ./ / /// У//

/

23

Claims (7)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ ВОССТАЮЩИХ ВЫРАБОТОК, включающее буровой станок с параллелями, механизм вращения, механизм подачи, закрепленную в параллелях траверсу со шпинделем, замком и механизмом для разворота, приводной став, подхват для бурового става, центратор и рабочий орган, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет выполнения работ по бурению шпуров в стенках выработки, оно снабжено манипуляторами с электросверлами, приводом манипуляторов, направляющей колонной, пятой, опорным фонарем и механизмом фиксации, при этом верхний конец бурового става выполнен с резьбовыми участками с разным направлением витков резьбы, параллели снабжены поворотными стопорами, траверса имеет кронштейны, причем направляющая колонна выполнена в виде двух параллельных составленных из элементов стоек и установлена соосно приводному ставу с возможностью взаимодействия, с кронштейном траверсы и поворотными стопорами, привод манипуляторов закреплен на конце приводного става с возможностью взаимодействия с его резьбовыми участками, пята жестко закреплена на стойках направляющей колонны, опорный фонарь установлен на приводе манипуляторов с возможностью перемещения по стойкам направляющей колонны и связан механизмом фиксации с приводом манипуляторов, а механизм фиксации установлен под пятой на опорном фонаре с возможностью взаимодействия с пятой и приводом манипуляторов, при этом центратор закреплен на направляющей колонне над пятой, которая имеет проходное отверстие для верхнего конца приводного става.

2. Устройство по π. 1, отличающееся тем, что привод манипуляторов состоит из стойки, тяги, упоров, фиксаторов, упругих элементов, резьбовой ступицы и гайки, причем стойки и тяги шарнирно соединены между собой, со ступицей и гайкой, имеющей бурт и зубчатый венец, при этом ступица и гайка сопряжены с резьбовыми участками верхнего конца приводного става.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что в стойке размещен с возможностью осевого перемещения шток, который скреплен с фиксатором, имеющим зубчатый участок, сопряженный с упором, который шарнирно закреплен на тяге, причем упор и фиксатор имеют упругую связь соответственно с тягой и стойкой.

4. Устройство по π. 1, отличающееся тем, что корпус опорного фонаря выполнен в виде зубчатого венца и имеет ступицу и лыжи, при этом корпус размещен на гайке между ее буртом и зубчатым венцом, а лыжи сопряжены с направляющей колонной.

5. Устройство по π. 1, отличающееся тем, что механизм фиксации выполнен в виде подпружиненной зубчатой муфты, размещенной на корпусе опорного фонаря, подвижно связанной с зубчатыми венцами опорного фонаря и гайки привода манипуляторов.

6. Устройство по π. 1, отличающееся тем, что элементы направляющей колонны имеют бурты, взаимодействующие с поворотными стопорами.

7. Устройство по π. 1, отличающееся тем, что внутренняя поверхность отверстия в пяте конгруэнта внешней поверхности верхнего конца приводного става.

SU .„,1262043