close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

способ извлечения штанг анкерной крепи

код для вставки
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU
(11)
2 300 633
(13)
C1
(51) МПК
E21D 20/00
(2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
На основании пункта 3 статьи 13 Патентного закона Российской Федерации от 23 сент бр 1992 г. № 3517-I
патентообладатель об зуетс передать исключительное право на изобретение (уступить патент) на услови х, соответствующих
установившейс практике, лицу, первому изъ вившему такое желание и уведомившему об этом патентообладател и
федеральный орган исполнительной власти по интеллектуальной собственности, - гражданину РФ или российскому
юридическому лицу.
(72) Автор(ы):
Руденко Анатолий Григорьевич (RU),
Коваль Андрей Олегович (RU),
Подосенов Александр Александрович (RU),
Гусельников Лев Митрофанович (RU)
(24) Дата начала отсчета срока действи патента:
19.12.2005
(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске: SU 1803580 A1, 23.03.1993. SU 1283412
A, 15.01.1987. SU 1686174 A1, 23.10.1991. SU
1745963 A1, 07.07.1992. СЕМЕВСКИЙ В.Н. и др.
Штангова крепь. - М.: Недра, 1965, с.93.
(73) Патентообладатель(и):
Руденко Анатолий Григорьевич (RU),
Коваль Андрей Олегович (RU),
Подосенов Александр Александрович (RU),
Гусельников Лев Митрофанович (RU)
(57) Реферат:
Изобретение
относитс к
горной
промышленности и может быть использовано при
погашении
горных
выработок,
закрепленных
анкерной крепью. Обеспечивает возможность
извлекать штанги анкерной крепи различного
конструктивного исполнени . Способ заключаетс в
выбуривании части массива горных пород вокруг
каждой извлекаемой штанги анкера. Дл этого
после сн ти на участке извлечени штанги
подхвата и решетчатой зат жки на выступающий в
выработку конец штанги, заранее освобожденный
от крепежной гайки и опорного элемента,
насаживают и жестко фиксируют от проворота
направл ющую втулку. Вдоль боковой поверхности
направл ющей втулки продвигают буровой
инструмент, в качестве которого используют
буровую штангу, выполненную из труб с коронкой
кольцевого типа, вплоть до упора коронки в
породу. Затем производ т разрушение массива
горных пород в виде кольцевой щели вокруг
извлекаемой
штанги
с
одновременным
формированием керна во внутренней полости труб.
Далее производ т отрыв штанги от массива горных
пород. Извлекают керн со штангой из кольцевой
щели под воздействием внешней силы и
освобождают штангу из породы керна путем его
разрушени . 2 з.п. ф-лы, 7 ил.
R U
2 3 0 0 6 3 3
(54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ШТАНГ АНКЕРНОЙ КРЕПИ
Страница: 1
RU
C 1
C 1
Адрес дл переписки:
169900, Республика Коми, г. Воркута, ул.
Мира, 15А, кв.6, А.А. Подосенову
2 3 0 0 6 3 3
(45) Опубликовано: 10.06.2007 Бюл. № 16
R U
(21), (22) За вка: 2005139627/03, 19.12.2005
C 1
C 1
2 3 0 0 6 3 3
2 3 0 0 6 3 3
R U
R U
Страница: 2
RUSSIAN FEDERATION
(19)
RU
(11)
2 300 633
(13)
C1
(51) Int. Cl.
E21D 20/00
(2006.01)
FEDERAL SERVICE
FOR INTELLECTUAL PROPERTY,
PATENTS AND TRADEMARKS
(12)
ABSTRACT OF INVENTION
Based on Article 13, par. 3 of the Patent law of the Russian Federation of September 23, 1992, #3517-I the patent owner
undertakes to transfer the exclusive right to the invention (assign the patent), on generally practiced conditions, to the
first person - citizen of the Russian Federation or a Russian legal person who expresses such a wish and conveys it to the
patent owner and the Federal executive body for Intellectual Property.
(21), (22) Application: 2005139627/03, 19.12.2005
(24) Effective date for property rights: 19.12.2005
(45) Date of publication: 10.06.2007 Bull. 16
(73) Proprietor(s):
Rudenko Anatolij Grigor'evich (RU),
Koval' Andrej Olegovich (RU),
Podosenov Aleksandr Aleksandrovich (RU),
Gusel'nikov Lev Mitrofanovich (RU)
2 3 0 0 6 3 3
core rock by core rock breakage.
EFFECT: possibility to remove
having different structures.
3 cl, 7 dwg
R U
(57) Abstract:
FIELD: mining, particularly methods to fill
slope secured with roof bolting.
SUBSTANCE: method involves drilling-out massif
area around each roof bolt to be removed. For
massif area drilling-out runner rod and grilled
lagging are taken away in roof bolt removal zone.
Then guiding bush is screwed on rod end projected
in mine and freed of fastening nut and support
member so that the guiding bush is restricted
from
rotation.
Drilling
tool,
namely
drill-rod
made of pipes with annular crown, is advanced
along guiding bush side up to crown resting
against rock. Then annular slot about rod to be
removed is created for rock massif breaking along
with core forming inside the pipes. After that
rod is disintegrated from rock massif and core
with rod is removed from annular slot under the
action of external force. Rod is released from
Страница: 3
EN
roof
blots
C 1
C 1
(54) ROOF BOLT REMOVAL METHOD
2 3 0 0 6 3 3
Mail address:
169900, Respublika Komi, g. Vorkuta, ul.
Mira, 15A, kv.6, A.A. Podosenovu
R U
(72) Inventor(s):
Rudenko Anatolij Grigor'evich (RU),
Koval' Andrej Olegovich (RU),
Podosenov Aleksandr Aleksandrovich (RU),
Gusel'nikov Lev Mitrofanovich (RU)
RU 2 300 633 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Изобретение относитс к горной промышленности, а именно к способам извлечени штанг анкерной крепи любых разновидностей преимущественно при погашении горных
выработок, особенно дл извлечени штанг анкерной крепи из боков горной выработки,
оконтуривающей выемочный столб и погашаемой по мере выемки угл очистным
комбайном, во избежание фрикционного искрени при разрушении им заанкерованной
части горного массива, прилегающего к выработке.
Известен способ извлечени штанг в отработанных очистных камерах угольных шахт,
заключающийс в выт гивании штанги из шпура за счет приложени к ее выступающему
концу, имеющему резьбу, вращательных усилий, получаемых от электросверла,
укрепленного на ручной тележке, через его редуктор и шпиндель, имеющий патрон дл захвата за резьбу штанги, с последующей очисткой штанги от ржавчины, чтобы ее
использовать повторно (1).
Недостаток известного способа заключаетс в том, что вследствие приложени значительного усили дл выт гивани штанги из шпура это может привести к деформации
штанги, в результате чего штанга будет не пригодна дл повторного использовани , т.е.
поставленна задача перед этим способом практически не будет решена. Кроме того, этот
способ достаточно трудоемок, т.к. требует затрат ручного труда по передвижению
тележки по горным выработкам.
Известен способ извлечени из шпура трубчатого анкера с упругим сердечником,
включающий выдергивание анкера из шпура путем приложени выдергивающих усилий к
его выступающему концу, причем перед выдергиванием предварительно удал ют
сердечник из полости анкерной трубы путем его выбуривани (2).
В данном способе (2) в известной степени преодолен недостаток, отмеченный в способе
(1), в частности он менее трудоемок и позвол ет уменьшить усили выт гивани штанги
из шпура за счет выбуривани сердечника из полости трубы. Однако вследствие снижени усили выдергивани ослабл етс прочность закреплени анкера в шпуре, в результате
возможны смещение и вывалы породы из приконтурной части заанкерованной горной
выработки, а это небезопасно дл обслуживающего персонала, наход щегос в зоне
ведени буровых работ.
Причем способ (2) предназначен дл извлечени анкерной крепи с целью ее повторного
использовани . Однако в процессе выбуривани сердечника трубчатого анкера возможно
его повреждение, тогда анкер будет не пригоден дл повторного использовани и,
соответственно, поставленна цель этого изобретени не будет достигнута, т.е.
эффективность использовани способа (2) недостаточно высока .
Известен также способ извлечени трубчатой штанги анкера, включающий удаление из
трубчатой штанги с разрезами распирающего элемента и извлечение штанги из шпура, при
этом предварительно из трубчатой штанги извлекают пробку, а затем ввод т внутрь ее
устьевой части бур, производ т выбуривание затвердевшей смеси внутри штанги, удал ют
бур из полости анкера и производ т захват устьевой части штанги дл извлечени ее из
шпура (3).
Данный способ прин т в качестве прототипа, поскольку предусматривает выполнение
буровых работ в заанкерованной части горной выработки, подлежащей погашению, т.е. на
участке закреплени в ней штанг анкеров.
Этому способу присущи недостатки, отмеченные во втором аналоге (2). Кроме того, как
аналог (2), так и рассматриваемый третий аналог (3), прин тый за прототип, имеют
ограниченную область предлагаемого применени , поскольку распростран ютс только на
погашение горных выработок, закрепленных анкерами, штанги которых выполнены
трубчатой формы.
Из описанных недостатков следует, что известный способ, прин тый за прототип,
недостаточно эффективен, поскольку имеет ограниченные технологические возможности,
т.к. не решает проблему извлечени штанг анкеров независимо от их конструктивного
исполнени и принципа их закреплени в приконтурной части массива горных пород
выработки, особенно при извлечении штанг из винтовой стальной арматуры, широко
Страница: 4
DE
RU 2 300 633 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
примен емых дл креплени горных выработок в угольной отрасли.
Техническа задача, решаема посредством за вл емого изобретени , состоит в
разработке технологически несложного способа извлечени штанг анкеров из
заанкерованной горной выработки, с помощью которого можно эффективно и безопасно
производить работы по удалению штанг анкерной крепи любых разновидностей.
Технический результат за вл емого изобретени заключаетс в том, что способ
практически показывает новые возможности его использовани по фактору разновидностей
конструктивного исполнени извлекаемых штанг, т.е. не только дл извлечени штанг
трубчатой формы, но и дл извлечени штанг любых других разновидностей, включа штанги из винтовой стальной арматуры.
Дл достижени поставленной задачи с за вл емым техническим результатом в способе
извлечени штанг анкерной крепи, по крайней мере, штанг любых разновидностей,
включающем выполнение буровых работ в заанкерованной горной выработке на участке
закреплени в ней штанг анкеров и извлечение их с этого участка, согласно изобретению
указанные буровые работы предусматривают выполнение следующей последовательности
операций с возможностью выбуривани части массива горных пород вокруг каждой
извлекаемой штанги анкера, дл чего до момента начала производства буровых работ на
выступающий в выработку конец штанги, предварительно освобожденный от опорного и
крепежного элементов, насаживают направл ющую втулку с возможностью фиксации на
упом нутом конце штанги дл исключени ее проворота вокруг этого конца при вращении
от привода бурового инструмента, в качестве которого используют буровую штангу,
выполненную из набора труб, с коронкой кольцевого типа, после этого буровой
инструмент ориентируют сонаправленно с осью штанги с продвижением его вдоль боковой
поверхности направл ющей втулки вплоть до упора коронки в поверхность массива горных
пород выработки у устьевой части штанги, затем приведенным в действие от привода
буровым инструментом производ т разрушение части массива горных пород в
заанкерованной выработке в виде кольцевой щели вокруг извлекаемой штанги на глубину,
не менее длины этой штанги, с одновременным формированием на упом нутой длине
керна во внутренней полости труб буровой штанги, после этого удал ют буровой
инструмент из кольцевой щели, снимают направл ющую втулку с выступающего в
выработку конца штанги, отрывают керн из массива горных пород любым известным
способом и извлекают последний из кольцевой щели совместно с наход щейс в нем
штангой с последующим ее освобождением от породы керна путем его разрушени , причем
в процессе образовани кольцевой щели буровую штангу периодически удлин ют вплоть
до длины, соответствующей длине извлекаемой штанги.
Причем при извлечении штанги анкера, имеющей на своей боковой поверхности
выступающие за ее пределы конструктивные элементы, используют трубы буровой штанги
с внутренним диаметром, определ емым согласно следующему выражению:
Dтр.в=dшт+2hкер,
где Dтр.в - внутренний диаметр труб буровой штанги, мм;
dшт - диаметр штанги с учетом вылета конструктивных элементов за пределы ее боковой
поверхности, мм;
hкер - толщина выбуриваемого керна в поперечном сечении без учета диаметра штанги
анкера, мм.
При этом в качестве привода буровой штанги с коронкой, в зависимости от рода
энергии, используют, например, при пневматической энергии - телескопические или
ручные перфораторы, при электрической энергии - ручные электросверла.
Проведенный за вителем анализ уровн техники, включающий поиск по патентным и
научно-техническим источникам информации, и вы вление источников, содержащих
сведени об аналогах за вл емого изобретени , позволил установить, что за витель не
обнаружил аналог, характеризующийс признаками, тождественными всем существенным
признакам за вл емого изобретени . Определение из перечн вы вленных аналогов
прототипа, как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога,
Страница: 5
RU 2 300 633 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
позволил вы вить совокупность существенных по отношению к усматриваемому
за вителем техническому результату отличительных признаков в за вл емом способе
извлечени штанг анкеров при погашении горных выработок, изложенных в формуле
изобретени . Следовательно, за вл емое изобретение соответствует критерию "новизна".
Причинно-следственна св зь между за вл емой совокупностью существенных
признаков и достигаемым техническим результатом следующа .
Признак - "при этом указанные буровые работы (их осуществл ют в заанкерованной
горной выработке на участке закреплени в ней штанг анкеров) предусматривают
выполнение следующей последовательности операций с возможностью выбуривани части
массива горных пород вокруг каждой извлекаемой штанги анкера" - предопредел ет
услови технической осуществимости процесса извлечени штанги анкера (независимо от
ее конструктивного исполнени ) совместно с частью массива горных пород, окружающих
извлекаемую штангу. В результате отпадает необходимость снижать прочность
закреплени анкера в шпуре, как это предусмотрено в прототипе (3), а также
достигаетс возможность расширени области его применени за счет использовани данного технологического процесса извлечени не только дл штанг трубчатой формы, но
и дл штанг любых разновидностей, в том числе выполненных из винтовой стальной
арматуры и закрепл емых в шпуре с помощью твердеющей смеси. Кроме того, выполнение
данного признака технологически не сложно, что не требует значительных
эксплуатационных затрат, повыша таким образом эффективность работ по извлечению
штанг из горного массива по за вл емому способу.
Признак - "дл чего до момента начала производства буровых работ на выступающий в
выработку конец штанги, предварительно освобожденный от опорного и крепежного
элементов, насаживают направл ющую втулку с возможностью фиксации на упом нутом
конце штанги дл исключени ее проворота вокруг этого конца при вращении от привода
бурового инструмента" - необходим дл выполнени за вл емого изобретени , поскольку
заблаговременно создает услови дл ориентировани бурового инструмента таким
образом, чтобы произвести отбор керна совместно со штангой в направлении
расположени последней. В результате заранее заложен принцип простоты реализации
за вл емого изобретени .
Признак - "... в качестве которого (бурового инструмента) используют буровую
штангу, выполненную из набора труб, с коронкой кольцевого типа" - обеспечивает также
простоту реализации за вл емого способа, поскольку используютс известные в технике
бурени технические средства.
Признак - "после этого буровой инструмент ориентируют сонаправленно с осью штанги с
продвижением его вдоль боковой поверхности направл ющей втулки вплоть до упора
коронки в поверхность массива горных пород выработки у устьевой части штанги" позвол ет подготовить буровой инструмент к заглублению в массив горных пород с тем,
чтобы при бурении выдержать необходимый поперечный размер выбуриваемого керна
совместно со штангой, а также исключить его встречу с телом штанги и, соответственно,
возможную поломку либо коронки, либо повреждение штанги анкера. То есть заранее
создаютс предпосылки эксплуатационной надежности бурового инструмента при
выполнении буровых работ.
Признак - "затем приводимым в действие от привода буровым инструментом производ т
разрушение части массива горных пород в заанкерованной выработке в виде кольцевой
щели вокруг извлекаемой штанги на глубину, не менее длины этой штанги, с
одновременным формированием на упом нутой длине керна во внутренней полости труб
буровой штанги" - необходим дл выполнени за вл емого изобретени , т.к. оптимизирует
процесс отбора керна, при котором не происходит повреждение наход щейс внутри керна
штанги, которое возможно в прототипе (3). Отсюда следует, что за вл емый способ
пригоден дл извлечени штанг любых разновидностей.
Признак - "после этого удал ют буровой инструмент из кольцевой щели, снимают
направл ющую втулку с выступающего в выработку конца штанги, отрывают керн из
Страница: 6
RU 2 300 633 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
массива горных пород любым известным способом и извлекают последний из кольцевой
щели совместно с наход щейс в нем штангой с последующим ее освобождением от
породы керна путем его разрушени " - совместно с вышеназванным признаком позвол ет
выполнить процесс извлечени штанги из горного массива без нарушени прочности ее
закреплени в шпуре, что повышает безопасность работ при реализации за вл емого
способа извлечени штанг из горного массива. В то же врем в прототипе (3) имеет
место такое нарушение, без которого невозможно удалить штангу из шпура, а это
небезопасно дл обслуживающего буровые работы персонала.
Кроме того, дл выполнени данного признака не имеет значение, каково
конструктивное исполнение штанги и способ ее закреплени в шпуре по сравнению с
прототипом (3), которым предусмотрено извлечение штанг только трубчатой формы.
Наличие описанных технических преимуществ делает за вл емый способ
технологически несложным и позвол ет эффективно и безопасно выполн ть работы по
извлечению штанг из заанкерованной части горного массива выработки.
Вместе с тем, дл проверки соответстви за вл емого изобретени критерию
"изобретательский уровень" за витель провел дополнительный поиск известных
технических решений в области техники бурени с отбором керна и установил, что из
уровн техники известен вышеописанный отличительный признак, но с другой
совокупностью существенных признаков. При этом по классу МПК Е21В 25/16 имеетс значительное количество технических решений по отбору керна при бурении, среди
которых проанализировано авторское свидетельство СССР №1530745, кл. Е21В 25/16
"Способ отбора ориентированного керна" (4) с целью установлени вли ни признаков
этого решени на указанный за вителем технический результат. В упом нутом способе
бурильный инструмент спускают на забой скважины и начинают выбуривать керн при
вращении его с многократной фиксацией относительно керна дл нанесени на последний
метки, причем бурильный инструмент перед нанесением каждой метки устанавливают в
одно и то же азимутальное положение, которое он занимал при нанесении первой метки.
Данный способ предназначен дл отбора керна с целью определени положени структурных элементов горной породы по пространственно ориентированному керну, т.е.
предназначен дл получени структурной информации выбуриваемой горной породы и
технологически невозможно образовать керн с какими-либо включени ми внутри него
нелитологического происхождени .
В за вл емом же способе возможно образование керна при его выбуривании совместно
с такими включени ми, как штанга анкерной крепи, что, кроме вышеупом нутых
технических эффектов данного признака, создает возможность расширить арсенал
технических средств по удалению из горного массива штанг любой разновидности.
Из изложенного следует, что характер функциональных свойств образованного керна по
известному (4) и за вл емому техническим решени м не подтверждает их идентичность,
следовательно, не подтверждаетс известность вли ни рассматриваемого
отличительного признака при его реализации на достижение технического результата расширение возможности использовани за вл емого способа по фактору разновидностей
конструктивного исполнени извлекаемых штанг.
Признак - "причем в процессе образовани кольцевой щели буровую штангу
периодически удлин ют вплоть до длины, соответствующей длине извлекаемой штанги" позвол ет наиболее рационально адаптировать работу бурового оборудовани в
стесненных услови х горной выработки, что, соответственно, улучшит как ее техническое
обслуживание, так и услови выполнени буровых работ обслуживающим персоналом.
Признак - "при извлечении штанг, имеющих на боковых поверхност х выступающие за
ее пределы конструктивные элементы, используют трубы буровой штанги с внутренним
диаметром, определ емым согласно следующему выражению:
Dтр.в=dшт+2hкер,
где Dтр.в - внутренний диаметр труб буровой штанги, мм;
dшт - диаметр штанги с учетом вылета конструктивных элементов за пределы ее боковой
Страница: 7
RU 2 300 633 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
поверхности, мм;
hкер - толщина выбуриваемого керна в поперечном сечении без учета диаметра штанги,
мм? - позвол ет исключить возможность выбуривани коронкой металлических
выступающих частей штанги при отборе керна и, соответственно, деформировани коронки, что позволит сохранить техническое состо ние бурового инструмента во врем работы его по за вл емой технологии.
Признак - "в качестве привода буровой штанги с коронкой, в зависимости от рода
энергии, используют, например, при пневматической энергии - телескопические или
ручные перфораторы, при электрической энергии - ручные электросверла" - подтверждает
возможность осуществлени за вл емого способа с помощью указанных технических
средств.
Таким образом, совокупность существенных признаков, характеризующа сущность
за вл емого способа, позвол ет повысить эффективность его применени за счет
расширени возможности использовани по фактору разновидностей конструктивного
исполнени извлекаемых штанг на основании вышеописанных технических эффектов.
Отсюда следует, что существенные признаки за вл емого изобретени наход тс в
причинно-следственной св зи с достигаемым техническим результатом и из анализа
уровн техники в данной области не очевидны вным образом дл специалиста, а поэтому
за вл емое изобретение соответствует критерию "изобретательский уровень".
Реализаци за вл емого способа технологически осуществима, т.к. не требует какихлибо сложных технических средств, не известных в области техники бурени с отбором
керна. Это позвол ет с полной уверенностью констатировать, что за вл емый способ
соответствует критерию "промышленна применимость".
За вл емый на предмет изобретени способ извлечени штанг анкерной крепи
проиллюстрирован на примере извлечени штанги анкера, выполненной из винтовой
стальной арматуры и закрепленной в шпуре посредством закрепл ющей смеси, и по сн ет
реализацию этого способа схемами на фигурах 1-7, причем данный пример не исключает
другие варианты извлечени штанг в пределах формулы изобретени независимо от их
конструктивного исполнени . При этом на фигурах 1-7 показаны:
- на фиг.1 - общий вид анкера, установленного в шпуре, поперечный разрез;
- на фиг.2 - процесс установки (навинчивани ) направл ющей втулки на выступающий в
выработку конец штанги анкера (до начала буровых работ);
- на фиг.3 - вид А на фиг.2;
- на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.3;
- на фиг.5 - исходное положение бурового инструмента после монтажа его на
выступающем в выработку конце штанги (до момента начала процесса выбуривани керна
вокруг извлекаемой штанги анкера);
- на фиг.6 - окончание процесса выбуривани керна вокруг извлекаемой штанги анкера;
- на фиг.7 - процесс извлечени керна из кольцевой щели совместно со штангой анкера.
Способ извлечени штанги анкерной крепи осуществл ют следующим образом.
В горной выработке (условно не показана), анкерна крепь которой подлежат
извлечению, например, при ее погашении, производ т буровые работы в заанкерованной
ее части на участке закреплени в ней штанг 1 анкеров в шпурах 2 (фиг.1).
Упом нутые буровые работы в заанкерованной части выработки предусматривают
выполнение следующей последовательности операций с возможностью выбуривани части
массива горных пород вокруг каждой извлекаемой штанги анкера. При этом,
предварительно, до начала производства буровых работ на выступающий в выработку
конец 3 штанги 1 анкера, заранее освобожденный от крепежной гайки 4 и опорного
элемента 5, а также после сн ти подхвата 6 и решетчатой зат жки 7 на участке
извлечени штанги 1 насаживают направл ющую втулку 8 путем навинчивани ее за счет
наличи собственной резьбы, соответствующей резьбе штанги 1, на упом нутый конец 3
штанги 1 и жестко фиксируют ее на нем с помощью втулки 9 и элементов ее креплени 10,
чтобы исключить возможность проворота направл ющей втулки 8 вокруг упом нутого конца
Страница: 8
RU 2 300 633 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
3 штанги 1 во врем вращени от привода бурового инструмента. Причем в качестве
бурового инструмента используют буровую штангу, выполненную из набора труб 11, с
коронкой 12 кольцевого типа, а в качестве привода могут быть использованы, в
зависимости от рода энергии, либо ручные электросверла, либо телескопические и ручные
перфораторы, монтируемые в горной выработке на специальном приспособлении (условно
не показаны). В рассматриваемом примере реализации за вл емого способа использовано
ручное электросверло (условно не показано).
В направл ющей втулке 8 вдоль ее длины выполнен сквозной канал 13 дл подачи
промывочной жидкости, отбираемой от ручного электросверла во врем выполнени буровых работ. Причем ручное электросверло через хвостовик 14, закрепленный в торце
первой буровой трубы 11, приводит в действие буровой инструмент во врем производства
буровых работ (фиг.2, 3, 4).
После фиксации направл ющей втулки 8 буровой инструмент с коронкой 12 ориентируют
сонаправленно с осью штанги 1 анкера и продвигают его вдоль боковой поверхности
направл ющей втулки 8 вплоть до упора коронки 12 в поверхность 15 массива горных
пород заанкерованной выработки у устьевой части штанги 1 (фиг.5). Причем на этом
этапе выполнени буровых работ длину буровой штанги, состо щей из набора труб 11,
принимают такой величины, чтобы не загромождать рабочее пространство горной
выработки, где ведутс буровые работы.
Затем, привед в действие от ручного электросверла буровую штангу с коронкой 12,
производ т разрушение массива горных пород в заанкерованной выработке в виде
кольцевой щели 16 вокруг штанги 1 анкера на глубину, не менее длины извлекаемой
штанги 1. Одновременно с образованием кольцевой щели 16 формируетс на упом нутой
длине керн 17 во внутренней полости труб 11 буровой штанги. При этом через канал 13 в
направл ющей втулке 8 к месту бурени подаетс промывочна жидкость (фиг.6).
Поскольку в процессе образовани кольцевой щели 16 буровую штангу удлин ют в
несколько приемов путем ее наращивани отдельными трубами 11, то ее длину на
промежуточных этапах выполнени буровых работ принимают достаточной дл размещени в рабочем пространстве горной выработки и вплоть до длины,
соответствующей длине извлекаемой штанги 1.
После формировани столба керна 16 по длине штанги 1 анкера останавливают
вращение буровой штанги и удал ют ее из кольцевой щели 16 с постепенным
рассоединением между собой буровых труб 11 в рабочем пространстве горной выработки.
После этого снимают направл ющую втулку 8 с выступающего в выработку конца 3 штанги
1. Далее приступают к отрыву керна 17 вместе с наход щейс в нем штангой 1 анкера от
массива горных пород заанкерованной выработки. Причем отрыв керна 17 осуществл ют с
использованием любой известной технологии, например, путем воздействи ударным
инструментом на выступающий в выработку конец 3 штанги 1 анкера в перпендикул рном
направлении относительно ее оси или приложени усили к концу 3 штанги 1 в
направлении, противоположном направлению выбуривани керна 17, т.к. в этом случае
порода хорошо работает на отрыв от массива горных пород. Процесс извлечени керна 17
со штангой 1 из кольцевой щели 16 под воздействием внешней силы Р показан на фиг.7.
После этого штангу 1 освобождают от породы керна 17 путем его разрушени ,
например, ударными действи ми, чтобы она могла быть использована повторно, поскольку
штанги анкерной крепи изготавливают из дорогосто щего материала.
Далее цикл буровых работ дл извлечени очередной штанги анкера повтор ют в
пор дке, предусмотренном паспортом погашени горной выработки, при соблюдении
"Правил безопасности в угольных и сланцевых шахтах?, т.е. под защитой временной
стоечной крепи и в присутствии лиц технического надзора.
За вл емый способ может быть использован дл извлечени штанги анкера любого
конструктивного исполнени , а в случае извлечени штанги, имеющей конструктивные
элементы, выступающие за пределы ее боковой поверхности, за витель предлагает
использовать трубы буровой штанги с внутренним диаметром, определ емым согласно
Страница: 9
RU 2 300 633 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
следующему выражению:
Dтр.в=dшт+2hкер,
где Dтр.в - внутренний диаметр труб буровой штанги, мм;
dшт - диаметр штанги с учетом вылета ее конструктивных элементов за пределы ее
боковой поверхности, мм;
hкер - толщина выбуриваемого керна в поперечном сечении без учета диаметра штанги,
мм.
Такой подход к выбору геометрических параметров труб буровой штанги позволит
исключить возможность выбуривани коронкой 12 выступающих металлических элементов
штанги 1, соответственно улучшить услови производства буровых работ (исключа возможность по влени аварийных ситуаций) и, как результат, сохранить буровой
инструмент в работоспособном состо нии.
Особенно эффективен за вл емый способ при извлечении штанг анкеров из боков
горной выработки, оконтуривающей выемочный столб разрабатываемого угольного пласта
и погашаемой по мере выемки угл очистным комбайном, поскольку позвол ет избежать
фрикционного искрени при разрушении им заанкерованной части горного массива,
прилегающего к горной выработке, а также возможного разлета отдельных частей штанги,
разрушенной исполнительным органом очистного комбайна.
Как вствует из приведенного выше описани за вл емого способа, его реализаци позволит эффективно производить работы по извлечению штанг анкеров из массива
горных пород заанкерованной выработки за счет расширени технологических
возможностей по фактору разновидностей конструктивного исполнени штанг при
обеспечении безопасности этих работ, причем исключаетс возможность нарушени прочности закреплени штанг при их извлечении из горного массива, а также устран етс возможность повреждени штанг при выполнении буровых работ.
При этом изложенные сведени свидетельствуют о выполнении при использовании
за вл емого изобретени следующих совокупных условий:
- за вл емое изобретение подтверждает возможность его осуществлени с помощью
описанных выше технических приемов (операций) и чертежей.
Причем возможна модификаци этих приемов без отхода от объема предлагаемой
формулы изобретени ;
- приведенные отличительные признаки за вл емого изобретени непосредственно
вли ют на достигаемый технический результат;
- технологи , воплощаема за вл емым изобретением, может быть использована, в
основном, при погашении горных выработок, закрепленных анкерной крепью, независимо
от конструктивного исполнени штанг анкеров, что подтверждает возможность реализации
поставленной задачи;
- за вл емый способ относительно прост, осуществл етс с использованием
существующего бурового оборудовани , имеющегос на угольных предпри ти х (шахтах),
т.к. на их территори х ведетс добыча угл (все оборудование имеетс в наличии).
Источники информации, прин тые во внимание при составлении описани изобретени 1. Штангова крепь / Семевский В.Н., Волжский В.М., Тимофеев О.В. и др./ Под
редакцией Семевского В.Н. - М.: Недра. - 1965. - С.93.
2. Авторское свидетельство СССР №1686174, кл. Е21D 20/00, 1989.
3. Авторское свидетельство СССР №1803580, кл. Е21D 20/00, 1989 (прототип).
4. Авторское свидетельство СССР №1530745, кл. Е21В 25/16, 1986.
Формула изобретени 1. Способ извлечени штанг анкерной крепи, по крайней мере, штанг любых
разновидностей, включающий выполнение буровых работ в заанкерованной горной
выработке на участке закреплени в ней штанг анкеров и извлечение их с этого участка,
отличающийс тем, что при этом указанные буровые работы предусматривают выполнение
следующей последовательности операций с возможностью выбуривани части массива
Страница: 10
CL
RU 2 300 633 C1
5
10
15
20
25
30
горных пород вокруг каждой извлекаемой штанги анкера, дл чего до момента начала
производства буровых работ на выступающий в выработку конец штанги, предварительно
освобожденный от опорного и крепежного элементов, насаживают направл ющую втулку с
возможностью фиксации на упом нутом конце штанги дл исключени ее проворота вокруг
этого конца при вращении от привода бурового инструмента, в качестве которого
используют буровую штангу, выполненную из набора труб, с коронкой кольцевого типа,
после этого буровой инструмент ориентируют сонаправленно с осью штанги с
продвижением его вдоль боковой поверхности направл ющей втулки вплоть до упора
коронки в поверхность массива горных пород выработки у устьевой части штанги, затем
приведенным в действие от привода буровым инструментом производ т разрушение части
массива горных пород в заанкерованной выработке в виде кольцевой щели вокруг
извлекаемой штанги на глубину, не менее длины этой штанги, с одновременным
формированием на упом нутой длине керна во внутренней полости труб буровой штанги,
после этого удал ют буровой инструмент из кольцевой щели, снимают направл ющую
втулку с выступающего в выработку конца штанги, отрывают керн из массива горных пород
любым известным способом и извлекают последний из кольцевой щели совместно с
наход щейс в нем штангой с последующим ее освобождением от породы керна путем его
разрушени , причем в процессе образовани кольцевой щели буровую штангу
периодически удлин ют вплоть до длины, соответствующей длине извлекаемой штанги.
2. Способ по п.1, отличающийс тем, что при извлечении штанги анкера, имеющей на
своей боковой поверхности выступающие за ее пределы конструктивные элементы,
используют трубы буровой штанги с внутренним диаметром, определ емым согласно
следующему выражению:
Дтр.в=dшт+2hкер,
где Дтр.в - внутренний диаметр труб буровой штанги, мм;
dшт - диаметр штанги с учетом вылета конструктивных элементов за пределы ее боковой
поверхности, мм;
hкер - толщина выбуриваемого керна в поперечном сечении без учета диаметра штанги
анкера, мм.
3. Способ по п.1, отличающийс тем, что в качестве привода буровой штанги с
коронкой в зависимости от рода энергии используют, например, при пневматической
энергии - телескопические или ручные перфораторы, при электрической энергии - ручные
электросверла.
35
40
45
50
Страница: 11
RU 2 300 633 C1
Страница: 12
DR
RU 2 300 633 C1
Страница: 13
RU 2 300 633 C1
Страница: 14
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
1
Размер файла
425 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа