UA28469U - Appliance for rotary bore-hole chambering - Google Patents

Description

Опис винаходу

Корисна модель відноситься до гірничої промисловості і може бути використана для буріння шпурів під 2 анкерне кріплення.

Відомий пристрій для розширення свердловини згідно А.С.СССР Мо1420133, МПК Е2187/00, опублікований в бюл. Мо32 від 30.08.88 який складається з приводного шпинделю, бурової штанги, долота на кінці штанги, ексцентричного ножа, що відхиляється, який встановлений на боковій частині бурової штанги, що має автономний привід. 70 Пристрій призначений для розширення свердловини на довільній наперед заданій дільниці. Під час буріння там, де необхідно розширити свердловину, автономним приводом відкидають ексцентричний ніж і він розширює свердловину на величину, що дорівнює ексцентриситету.

Недоліком аналогу є низька тривалість його роботи в породах з міцністю на одноосьовий стиск більш ніж 5МпПа. Фактично пристрій призначений для розширення свердловин тільки в м'яких грунтах. В гірських породах 12 середньої і тим більше великої міцності ексцентричний ніж відразу руйнується, деформуючись та відриваючись від бурової штанги.

Найбільш близьким аналогом пристрою, що заявляється є пристрій для обертального буріння шпурів згідно патенту США 4635738 від 13.01.1987, МПК Е21810/00. Цей пристрій складається з привідного шпинделя, вставленої в нього бурової штанги, та бурової коронки з ексцентричним елементом. Робочий кінець коронки має конічну форму.

Спочатку шпур малого діаметру бурять буровою коронкою геометрична вісь якої співпадає з віссю бурової штанги. Потім цей пристрій витягують, а в шпур вставляють пристрій згідно патенту США 4635738. При цьому зміщена відносно штанги коронка упирається в стінку шпуру малого діаметра а вісь штанги зміщується відносно осі шпура. Таким чином пристрій запихають в шпур, а коронка зачищає стінки шпуру. При включенні приводу 22 штанга обертається, а коронка вирізає стінки шпуру завдяки геометричному зміщенню, що приводить до його -о розширення. Недоліком пристрою є недостатнє відхилення бурової коронки, бо дія відхилення породжується тільки геометрією (геометричний фактором) ексцентричного елемента. Це знижує ефективність розширення. В результаті величина розширення шпуру недостатня, що не дозволяє надійно закріпити в розширеній частині сталеполімерний анкер. В свою чергу, це негативно впливає на несучу спроможність анкера, що знижує стійкість о підземної виробки. Ге)

Суттєві ознаки найближчого аналога, які співпадають з ознаками об'єкта, що заявляється: 1. Привідний шпиндель. в 2. Бурова штанга, яка вставлена в привідний шпиндель. Ге)

З. Бурова коронка. 3о 4. Ексцентричний елемент. сч

Задачею корисної моделі є удосконалення відомого пристрою для обертального буріння шпурів за рахунок додаткових конструктивних елементів та їх взаємозв'язків. Це забезпечує більш інтенсивне відхилення бурової коронки за рахунок створення додаткової відцентрової сили, тобто добавляється фізична природа відхилення. «

Поставлену задачу можливо досягти тим, що в пристрої для обертального розширення шпурів, що містить З 70 привідний шпиндель, бурову штангу, яка вставлена в привідний шпиндель, бурову коронку, та ексцентричний с елемент, згідно корисної моделі ексцентричний елемент виконаний у вигляді перехідника, що має задній і

Із» передній циліндричні елементи, причому задній циліндричний елемент має зовнішню різьбу а її діаметр дорівнює діаметру внутрішньої різьби отвору в передньому кінці бурової штанги, а передній циліндричний елемент має внутрішній отвір з діаметром різьби, що дорівнює діаметру різьби на хвостовику бурової коронки, причому вісь внутрішнього отвору в передньому циліндричному елементі або вісь переднього циліндричного елемента о зміщені відносно осі обертання бурової штанги на ексцентриситет, а передній циліндричний елемент має бокові

Ге | фаски, причому його зовнішній діаметр дорівнює 1,1-1,4 діаметра різьби хвостовика долота, а ексцентричний перехідник встановлено між буровою штангою і буровою коронкою. е Ексцентричний елемент у вигляді ексцентричного перехідника дає змогу використовувати для розширення б 20 Шпуру звичайні бурові коронки, які використовуються для буріння цього шпуру. Зміщення отвору в передньому циліндричному елементі перехідника або зміщення осі заднього циліндричного елемента дозволяє при обертанні с бурової штанги збуджувати відцентрову силу, яка додатково відхиляє бурову коронку від осі обертання бурової штанги, що створює кращі умови для надійного розширення шпуру в його глибинній частині.

Приклад виконання пристрою та опис принципів його роботи ілюструється рисунками, де на Фіг.1 показана 29 установка для обертального буріння шпурів з його розширенням в глибинній частині. На Фіг.2 показаний вид с збоку ексцентричного перехідника, в якому центр отвору переднього циліндричного елемента зміщено на ексцентриситет відносно осі обертання бурової штанги, а на Фіг.3 показаний вид зверху цього перехідника. На

Фіг.4 показаний вид збоку ексцентричного перехідника, в якому вісь переднього циліндричного елемента зміщено на ексцентриситет відносно осі обертання бурової штанги, а на Фіг.5 показаний вид зверху цього перехідника. 60 Пристрій для обертального розширення шпурів містить приводний шпиндель 1 (Фіг.1), бурову штангу 2, бурову коронку 3, та ексцентричний елемент у вигляді перехідника 4, що має задній 5 і передній 6 циліндричні елементи (Фіг.2-5), причому задній циліндричний елемент 5 має зовнішню різьбу 7 а її діаметр дорівнює діаметру внутрішньої різьби отвору в передньому кінці (на Фіг. не показані) бурової штанги 2, а передній циліндричний елемент 6 має внутрішній отвір 8 з діаметром різьби 9, що дорівнює діаметру різьби на хвостовику бо (на кресленні не показаний) бурової коронки 3, причому вісь 10 (Фіг.2) внутрішнього отвору 8 в передньому циліндричному елементі б або вісь 11 (Фіг.4) переднього циліндричного елемента б зміщені відносно осі обертання 12 бурової штанги 2 на ексцентриситет А, а передній циліндричний елемент 6 має бокові фаски 13, причому його зовнішній діаметр дорівнює 1,1-1,4 діаметру різьби хвостовика бурової коронки, а ексцентричний перехідник 4 встановлено між буровою штангою 2 і буровою коронкою 3.

Для зручності монтування та демонтування передній циліндричний елемент 6 перехідника 4 має фаски 13, а в перехіднику 4 висвердлений отвір 14 для подачі промивної рідини.

Пристрій працює наступним чином. В кінець бурової штанги 2 вгвинчують ексцентричний перехідник 4, а в нього вгвинчують бурову коронку 3. Потім пристрій вставляють в шпур і обертають бурову штангу 2 привідним 7/0 шШпинделем 1. Завдяки ексцентриситету А коронка З відхиляється від осі обертання бурової штанги 2, в результаті чого виконується розширення глибинної ділянки шпуру. Надійне відхилення бурової коронки забезпечується двома факторами: геометричним завдяки геометричному ексцентриситету, і фізичним ексцентриситетом, який збуджує відцентрову силу. У випадку коли відносно осі обертання зміщено вісь отвору в передньому циліндричному елементі перехідника, відцдентрова сила збуджується масою бурової коронки, а у /5 випадку зміщення осі переднього циліндричного елемента відцентрова сила збільшується за рахунок маси переднього циліндричного елемента.

Анкер закріплюють в розширеній частині шпуру, що підвищує його несучу спроможність.

Використання пристрою забезпечує надійне розширення глибинної ділянки шпуру, в якій закріплюється анкер, тому що витягуванню анкера під дією гірського тиску улоеможливлюється розширеним полімерним замком, го який заповнює розширену ділянку шпуру. В результаті збільшується несуча спроможність анкера, а відтак стійкість підземної виробки.

Claims (1)

1. Формула винаходу щі їй ідний з Пристрій для обертального розширення шпурів, що містить привідний шпиндель, бурову штангу, яка вставлена в привідний шпиндель, бурову коронку та ексцентричний елемент, який відрізняється тим, що ексцентричний елемент виконаний у вигляді перехідника, що має задній і передній циліндричні елементи, причому задній циліндричний елемент має зовнішню різьбу, а її діаметр дорівнює діаметру внутрішньої різьби о зо отвору в передньому кінці бурової штанги, а передній циліндричний елемент має внутрішній отвір з діаметром різьби, що дорівнює діаметру різьби на хвостовику бурової коронки, причому вісь внутрішнього отвору в. передньому циліндричному елементі або вісь переднього циліндричного елемента зміщені відносно осі «т обертання бурової штанги на ексцентриситет, а передній циліндричний елемент має бокові фаски, причому його зовнішній діаметр дорівнює 1,1-1,4 діаметра різьби хвостовика долота, а ексцентричний перехідник встановлено с між буровою штангою і буровою коронкою. сч

   - . и? іме) (ее) щ» (о) 3е) 60 б5