Станок для бурения скважин

ЕН П ь 6 к горной прок установкам, ия комплектов ажин при отраемным спосоение относится и, в частности нным для бурен раллельных скв рождений под Изобретмышленнос предназначевеерных и и ботке место бом. ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗО ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССй 359386, кл. Е 21 С 11/02, 1973.Авторское свидетельство СССМ 1298373, кл, Е 21 С 11/02, 1987(54) СТАНОК ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН (57) Изобретение относится к горной пр мышленности и предназначено для бурени комплектов веерных и параллельных скважи при отработке месторождений подземны способом, Цель - расширение эксплуатац онных возможностей при бурении параллел ных скважин при одновременном снижени трудоемкости вспомогательных (работ) оп раций. На основании 1 станка размещен шарнирно связанные колонки 2 и траверс 6 и 7 с распорными окаловками 17. С траве сой б с возможностью продольного перем Целью изобретения является расширеие эксплуатационных воэможностей при бурении параллельных скважин и одновременное снижение трудоемкости вспомогаельных операций. щения связана балка-автоподатчик (БАП) 9 с бурильной головкой 8 посредством элементов шарнирного соединения (ЭШС) 10, 11, Траверса 6 в свою очередь посредством муфты 4 связана с колонкой 2. На муфте 4 размещен дополнительный элемент ЭШС 25. На колонке 2 размещена дополнительная муфта 5 с установленным на ней еще одним дополнительным ЭШС 26. На БАП 9 размещен третий дополнительный ЭШС 28, Причем ЭШС 10 и 28 размещены на БАП 9 с возможностью совмещения и связи с ЭШС 25, 26, установленными на муфтах 4 и 5. Буровой станок с распертым в свод выработки штоком колонки 2 при положении БАП 9, совмещенного с муфтой 4 посредством ЭШС 10, 11, позволяет бурить веерообразные комплекты скважин в плоскости поперечного сечения выработки или около нее. Для бурения периферийных скважин БАП 9 переводят и закрепляют на муфте 5 (ЭШС 10 и 25 совмещают), которую фиксируют на траверсе б. 12 ил. ОдНа фиг. 1 показан станок, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид спереди; на фиг. 3 - ф сечение Д - Д на фиг. 2 (узел вспомогатель- ф ной опоры балки автоподатчика на основе . ф дополнительных элементов быстрораэъемного шарнирного соединения); на фиг, 4 - сечение Е - Е на фиг. 1 (узел совмещения балки автоподатчика и регулируемой тяги с колонкой); на фиг. 5. - узел траверсы, продольное сечение; на фиг. б - сечение И - И на фиг. 5,(узел траверсы в поперечном сечении); на фиг. 7-10 - конструктивное испол1698433 Составитель О,Собин Текред М.Моргентал хтор Э.Лончакова Редактор Н.Сильня роивводственно.нвдатвлвокий коиоинвт Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 10 Заказ 4374 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета оо изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4 Лнение станка (варианты); на фиг. 11 - сечение К - К на фиг. 10; на фиг. 12 - вариант исполнения элементов быстроразьемного шарнирного соединения,Буровой станок состоит из основания 1, выполненного в виде салазок, несущего блока в виде распорной колонки 2 с силовым штоком 3, двух подвижных муфт 4 и 5 и двух траверс 6 и 7, бурильной головки 8 и балки-автоподатчика 9, который посредством элемента 10 быстроразъемного шарнирного соединения (конусного фланца) через аналогичный дополнительный элемент 11 и стягивающий хомут 12 совмещен с муфтой 4, установленной на колонке 2 с возможностью продольного перемещения, поворота вокруг оси колонки 2 и фиксации на ней.Траверса 6 (фиг, 5) одним концом посредством одного из конусных фланцев 13 и 14, а именно конусного фланца 14 и стягивающего хомута 15, контактирует с муфтой 4, а вторым концом опирается на защитный корпус 16 распорного оголовка 17, оснащенного пятой 18.айка 19 оголовка 17 через дистанционную трубку 20 упирается непосредственно в муфту 4 и фиксируется (не показано) на ней от поворота. Траверса 6 при ослаблении хомута 15 / может быть повернута точно на угол 180 О за счет упоров 21 и 22 (фиг, 6), выполненных на поверхностях внутренних отверстий конусных фланцев 13 и 14 соответственно,Траверса б выполнена с закрепленной на ней продольной шпанкой 23, боковые поверхности которой контактируют со стенками продольного разреза муфты 5, охватывающей траверсу 6 и установленной с возможностью продольного перемещения и фиксации от зажима болтов 24. Таким образом, муфта 5 зафиксирована от проворота на траверсе б шпонкой 23, а траверса б - от проворота вокруг своей продольной оси и фиксируется хомутом 15. Траверса б со стороны опоры на корпус 16 и дистанционная трубка 20 могут быть нарощены насадками по длине (не показано) на основе резьбового соединения, Траверса б связана с колонкой посредством муфты 4.Муфта 5 оснащена конусным фланцем 25 (элементом быстроразъемного шарнирного соединения), который может быть совмещен с аналогичным конусным фланцем 10 (фиг, 1 и 2) балки-автоподатчика 9. Указанное совмещение обеспечивается тем, что в нижней части распорной колонки 2 установлена консольно, с возможностью поворота вокруг оси колонки 2 и фиксации траверсы 7 для дополнительной муфты, с закрепленным на ней унифицированным для всего станка дополнительным элементом 26 быстроразьемного шарнирного соединения (конусным фланцем), который можетбыть посредством стягивающего хомута 275 совмещен в виде шарнира с дополнительным элементом 28 быстроразъемного шарнирного соединения (конусным фланцем),закрепленным на балке-автоподатчике 9.Причем элемент 26 установлен таким10 образом на траверсе 7, что его ось А - А относительного поворота в шарнире с элемен.том 28 и хомутом 27 отстоит от продольнойоси Б - Б колонки 2 как минимум, на половину расстояния между осью С - С относитель 15 ного поворота в шарнире (10, 12, 25)элемента 25 быстроразьемного соединения, установленного на муфте 5, сдвинутыйв положение, наиболее близкое к колонке 2,и продольной осью Б - Б последней, Упомя 20 нутая особенность также определяет равенства расстояния между элементами 10 и 28на балке-автоподатчике 9 и между элементами 25 и 26 (первый при наиболее близкомположении к колонке 2 муфты 5) и задается25 местом закрепления траверсы 7 на колонкеПривальные плоскости А элементов(11,25 и 26) к соответствующим элементам (10 и28) балки-автоподатчика 9 ориентированы в30 одной плоскости, Муфта 4 выполнена разрезной с возможностью стягивания откид- .ными болтами 29 на колонке 2, причемширина разреза Б муфты 4 больше соответствующего габарита шарнирного соедине 35 ния колонки 2 и регулирующей тяги 30,В описанном конструктивном исполнении буровой станок с распертым в свод выработки штоком (фиг, 1, 2) при положениибалки-автоподатчика 9, совмещенного с40 муфтой 4 посредством быстроразьемногошарнирного соединения 10, 11, 12, позволяет бурить веерообразные комплекты скважин в плоскости поперечного сечениявыработки или около нее, в пределах регу 45 лирования угла наклона колонки 2 тягой 30,При выполнении обуривания комплектапараллельных скважин, ориентированныхвертикально в поперечном сечении выработки, центральная скважина 1 комплекта50 бурится из положения балки-автоподатчика9,зафиксированного хомутом 12 на муфте 4колонки 2, под заданным углом наклонавсех скважин в плоскости комплекта, например 90 к почве выработки,55 Бурение периферийных скважинсправа от центральной скважины (фиг. 2)обеспечивается переводом и закреплениембалки-автоподатчика 9 на муфте 5(конусныефланцы 10 и 25 охватываются хомутом 12),которую в нужномположении фиксируют надлине траверсц б по ширине сечения выработки.Перевод балки-автоподатчика 9 с муфты 4 на муфту 5 траверсы 6 осуществляют следующим образом,После отбуривания центральной скважины 1 ослабляют затяжку хомута 12, и поворотом балки-автоподатчика 9 против часовой стрелки совмещают ее элемент 28 с элементом 26 на второй траверсе 7 и соединяют их хомутом 27 беэ фиксирующей затяжки относительно друг друга, Затем перемещают муфту 5 в наиболее близкое положение к колонке 2 и снимают хомут 12 с элементов 10 и 11. Поворотом балки-автоподатчика 9 относительно быстроразъемного шарнирного соединения 16, 27, 28 в направлении по часовой стрелке, совмещают ее элемент 10 с элементом 26 и стягивают хомутом 12, Наконец, с элементов 26 и 28 снимают стягивающий хомут 27, разворачивают балку-автоподатчик 9 на направление 3 бурения скважины в комплекте, фиксируют элементы 10 и 25 стягивающим хомутом 12 и перемещением муфты 5 по траверсе 6 устанавливают балку-.автоподатчик 9 на новую скважину 1 комплекта. Фиксируют муфту 5 относительно траверсы 6,Для того, чтобы при совмещении элементов 10 и 28 обеспечивалась надежная центровка по осям шарниров бцстроразьемных шарнирных соединений, каждый из элементов 10 и 28 составной подпружиненный поршень-центратор 32, который под давлением сжатого воздуха, подаваемого через магистраль ЗЗ, выдвигается за привалочную плоскость А и входит в соответствующее отверстие на стцкуемом элементе, например элемент 11; и удерживается пока не будет обеспечена затяжка хомута 12 или 27, После этого сжатый воздух отключают и пружина 31 возвращает поршень-центратор 32 в исходное положение.Перевод балки-автоподатчика 9 в левую от колонки 2 половину сечения выработки осуществля ют следующим образом.Снимается распор горизонтальной траверсы 6 в борт выработки и снимают фиксацию муфты 4 относительно колонки 2(при этом муфта 4 по высоте колонки 2 удерживается на цепи 34, конец которой закреплен на верхнем конце колонки 2), осуществляется поворот траверсы б вокруг колонки 2 до установки ее в левой половине сечения выработки (фиг, 2, штрихпунктир),В промежуточном положении траверсц 6, ориентированной вдоль оси выработки, производят поворот балки-автоподатчика 9 относительно оси С-С (фиг. 6) на угол 180, после чего элементы 10 и 28 фиксируют от 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 носительно друг друга хомутом 12, После распора горизонтальной траверсц 6 в левый борт выработки немного освобождают хомут 15 и (ввиду особенности конструкции траверсц 6 с упорами 21 и 22 на конусных фланцах 13 и 14) поворачивают балку-автоподатчик 9 воКруг продольной оси траверсы 6 точно на угол 180, при этом ее распорная система (поз, 17-20) остается неподвижной (фиг. 5). В результате, балка-автоподатчик 9 устанавливается в плоскости бурения комплекта скважин, а уточнение его положения на направлении бурения скважин в.комплекте устанавливают поворотом и фиксацией на шарнирном соединении (поз, 10, 12, 25), перемещением муфты 5 с последующей фиксацией на траверсе б уточняют положение балки-автоподатчика 9 на конкретном направлении скважины.После отбуривания скважины в левой половине сечения выработки сдвигают муфту 5 в наиболее близкое положение к колонке 2, снимают распор траверсы 6 и распор колонки 2,Переместив станок на положение нового комплекта параллельных скважин, вновь распирают колонку 2 в свод выработки и траверсу б в ее левый борт и обуривают левую часть комплекта параллельных скважин. Далее, описанным (только обратным) порядком выполнения операции переводят балку-автоподатчик 9 в правую часть сеченкя выработки, затем, так же обратным порядком описанных операций переводят балку-автоподатчик 9 на муфту 4 для бурения центральной скважины комплекта.Бурение комплектов параллельных скважин ориентированных горизонтально в сечении выработки может быть осуществлено следующим образом, Снимают с колонки траверсы б и 7, Разворачивают балку-автоподатчик 9 на муфта 4 в горизонтальное или незначительно отличающееся от него положение и фиксируют его при помощи хомута 12 по элементам 10 и 11. Цепь 34 перезакрепляют с натягом оконечности на силовом штоке 3 колонки 2, который располагают в нижнем положении, если необходим подьем балки-автоподатчика 9. После этого освобождают фиксацию муфты 4 на колонке 2, которая повисает на цепи 34, Механизированный подъем силового штока 3 приводит к подъему балки-автоподатчика 9 на новый горизонтальный уровень посредством цепи 34. Если хода подъема вверх недостаточно, то фиксируют муфту 4 на колонке 2, опускают силовой шток 3, перезакрепляют с натяжением оконечности цепи 34 на нем и повторяют операцию подъема балки-автоподатчика 9 на необходимую высоту, 16984335 10 20 30 Наличие зазора Б (фиг. 4) в разрезной конструкции муфты 4 для зажима ее на колонке 2 позволяет проходить ей узел шарнирного соединения колонки 2 с регулируемой тягой 30 при отбрасывании болтов 29, что позволяет использовать всю длину колонки 2 для перемещения балки-автоподатчика 9 по высоте выработки. Для спуска балки-автоподатчика 9 вниз перезакрепляют на колонку 2 конец цепи 34 с напуском, обеспечивающим спуск балки-автоподатчика 9 на определенную высоту, затем освобождают фиксацию муфты 4 относительно колонки 2 для плавного спуска балки-автоподатчика 9 до полного натяжения цепи 34. После этого вновь фиксируют муфту 4 на колонке 2.Варианты конструктивного исполнения бурового станка в объеме заявляемых признаков элемент 26 (фиг, 7) закреплен на муфте 35, которая установлена с возможностью фиксации и продольного перемещения вдоль колонки 2, причем ось С-С элемента 26 пересекается с продольной осью колонки, а элемент 25 может быть установлен на подвижной вдоль траверсы 6 муфте,5 или закреплен непосредственно на траверсе 6 (вариант не показан), элементы 25 и 28 жестко закреплены на балке-автоподатчике;на муфте 4 (фиг. 8) установлены горизонтально две распорные траверсы 6 и 7, на каждой из них установлена подвижная муфта 5 с закрепленным элементом 25 (конусным фланцем), а элементы 26 и 36 закреплены в нижней части колонки 2 на дополнительной траверсе 37 симметрично оси Б - Б колонки 2 и их привалочные плоскости А ориентированы в одной плоскости;элемент 26 (фиг, 9) может быть закреплен непосредственно на узле несущего блока колонки 2, при этом элемент 10 установлен на направляющем ползуне 38 балки- автоподатчика 9, причем ползун 38 оснащен фиксатором 39, установленным с возможностью контакта с балкой-автоподатчика 9 и упором 40 на бурильной головке 8, а элемент 25 - на муфте 5, подвижной относительно траверсы 6;соосно сдвоенные и зеркально ориентированные элементы 26 и 41 (фиг, 10) закренлены на дополнительной траверсе 7,которая в свою очередь закреплена на подвижной муфте 5 относительно траверсы 6, причем балка-автоподатчик оснащен кроме элемента 10 еще двумя дополнительными 35 40 45 50 элементами 28, закрепленными на каждойего оконечной части на одинаковом расстоянии от элемента 10, кроме того, муфта 4(фиг,11) может быть выполнена с соосно и зеркально установленными элементами 11;перемещение ползуна 38 (фиг. 9) относительно балки-автоподатчика 9 можетобеспечиваться штоком 3 посредством цепи34, последняя также может использоватьсядля ограничения поворота балки-автоподатчика 9 на определенный угол при переходахмежду верхними элементами несущего блока,быстроразъемные, шарнирные и фиксируемые соединения на станке могут бытьвыполнены (фиг, 12) в виде совмещаемыхпосредством хомута 42 элементов(зубчатых .фланцев) 43 и 44, первый из которых фиксируется относительно хомута 42 постояннымупором 45, размещаемым между зубьями 46и закрепленным в хомуте, а второй - можетфиксироваться вдвижным, подпружиненнымупором 47, контактирующим с поверхностьюклиновой накладкой 48, закрепленной на хомуте 42,Формула изобретения Станок для бурения скважин, включающий основание, на котором размещены шарнирно связанные колонки и траверсы с распорными оголовками, балку-автоподатчик с бурильной головкой посредством соответственно размещенных элементов шарнирного соединения, связанную с возможностью продольного перемещения с одной из траверс, которая в свою очередь связана с колонкой посредством муфты, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей при бурении параллельных скважин при одновременном снижении трудоемкости вспомогательных (работ) операций, он снабжен дополнительными элементами шарнирного соединения, один из которых размещен на муфте, и размещенной на колонке, дополнительной муфтой, на которой установлен как минимум один дополнительный элемент шарнирного соединения, при этом еще один. дополнительный элемент шарнирного соединения размещен на балке-автоподатчике, при этом элементы шарнирного соединения размещены на балке-автоподатчике с возможностью совмещения и связи с элементами шарнирного соединения, установленными на муфтах, гф