Результат интеллектуальной деятельности: БУРИЛЬНАЯ ШТАНГА С ПРОТИВОДЕЙСТВИЕМ БЛОКИРОВАНИЮ ДЛЯ АНКЕРНОГО КРЕПЛЕНИЯ ПОДОШВЫ ВЫРАБОТКИ УГОЛЬНОЙ ШАХТЫ

Область техники

Настоящее изобретение относится к области техники анкерного оборудования подошвы выработки, в частности к бурильной штанге для анкерного крепления подошвы выработки угольной шахты, с помощью которой можно выполнять строительство быстро и чисто, предотвращая блокирование.

Уровень техники

Поскольку экономика в Китае быстро развивается, требуется все больше электроэнергии, при этом трудно изменить ситуацию, в которой запасы угля являются в долгосрочной перспективе главным источником энергии в Китае; при этом угольная промышленность непрерывно развивается в направлении тренда механизации и автоматизации. В большинстве угольных шахт в Китае подошвы выработки сильно повреждаются выпучиванием в большинстве угольных шахт вследствие свойств угленосной породы, глубины залегания и напряжения в геологической среде и т.д. Таким образом, безопасные работы на горной выработке испытывают отрицательные воздействия и нарушается безопасность работ в угольных шахтах. При этом упрочнение подошвы является трудной задачей.

В настоящее время анкерное болтовое крепление является наиболее эффективным средством для упрочнения подошвы выработки и управления ею в угольных шахтах в Китае. Выполнено небольшое количество исследований анкерного оборудования, специально разработанного для подошв выработки в угольных шахтах в Китае в настоящее время. Способ бурения с промывкой, применяемый с обычным анкерным оборудованием, предусматривает непосредственное нагнетание воды под высоким давлением, подаваемой из фиксированного источника воды во вращающуюся пустотелую бурильную штангу для выдавливания смеси ила с водой из зазора между бурильной штангой и угольным пластом (пластом горной породы). Такой способ бурения с промывкой имеет некоторые технические недостатки при буровых работах в подошве выработки в угольных шахтах: во-первых, смесь ила с водой, выдавливаемая из зазора, разбрызгивается вокруг, когда бурильная штанга вращается, и не может быть собрана, что отрицательно влияет на обычное перемещение транспортного оборудования и персонала по выработке; в дополнение, усугубляется проблема вспучивания подошвы выработки вследствие размягчения окружающих горных пород, пропитываемых водой; во-вторых, обычные способы бурения могут приводить к застреванию инструмента и блокированию пробуренного отверстия в процессе бурения подошвы выработки, и извлечение бурового долота и работа по очистке пробуренного отверстия являются весьма сложными в процессе бурения; таким образом, эффективность работ по анкерному креплению подошвы выработки подвергается отрицательному воздействию; в-третьих, угольная (горной породы) пыль в процессе бурения может попадать в выработку, обуславливая увеличенные трудности в подавлении пыли в выработке и подвергая опасности физическое здоровье рабочих.

Таким образом, очень важно разработать бурильную штангу для анкерного крепления подошвы выработки, которую можно устанавливать безопасно и просто и выполнять быстрое и чистое строительство для сегодняшней добычи в угольных шахтах.

Раскрытие изобретения

Для преодоления недостатков уровня техники в настоящем изобретении предложена бурильная штанга с противодействием блокированию для анкерного крепления подошвы выработки угольной шахты, которая имеет простую конструкцию, не требует больших затрат и обладает функциями бурения отверстия, промывки пробуренного отверстия и удаления сточной воды.

Бурильная штанга с противодействием блокированию для анкерного крепления подошвы выработки угольной шахты, предложенная в настоящем изобретении, представляет собой пустотелую бурильную штангу, при этом полая гильза установлена в пустотелой бурильной штанге, соединительное устройство с резьбой на переднем конце установлено на переднем конце пустотелой бурильной штанги, соединительное устройство с резьбой на заднем конце установлено на заднем конце пустотелой бурильной штанги, соединительная проволока намотана по спирали на полую гильзу, спиральное направление соединительной проволоки является противоположным направлению рабочего вращения бурильной штанги, и спиральный зазор образован между соединительной проволокой и внутренним каналом пустотелой бурильной штанги; водонепроницаемая выемка выполнена в заднем конце полой гильзы.

Канавка для зажатия ключом выполнена на наружной поверхности пустотелой бурильной штанги около соединительного устройства с резьбой на переднем конце и соединительного устройства с резьбой на заднем конце соответственно; канавка для зажатия ключом имеет призматическую форму или квадратную форму.

Положительный эффект: с технической схемой, описанной выше, бурильную штангу, предложенную в настоящем изобретении, можно не только эффективно применять для бурения подошвы выработки в угольной шахте, но также можно реализовать одновременное бурение отверстия, промывку пробуренного отверстия и удаление сточной воды. Когда бурильная штанга работает, чистая вода может нагнетаться под давлением, угольный (горной породы) порошок на концах бурящегося отверстия может смываться и удаляться нагнетаемой под давлением чистой водой, и сточная вода может откачиваться насосом наружу из концов через полую гильзу и затем может централизованно обрабатываться. Устройство эффективно обеспечивает противодействие блокировке бурильной штанги для анкерного крепления подошвы выработки угольной шахты, решает проблему блокировки пробуренного отверстия в конструкции подошвы выработки при обычном способе бурения, исключает сложные процедуры извлечения бурового долота и промывки пробуренного отверстия в процессе бурения и значительно улучшает эффективность анкерного крепления подошвы выработки. Бурильная штанга имеет простую конструкцию, высокую адаптируемость, является простой в эксплуатации и имеет широкую применимость.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 показана принципиальная схема конструкции бурильной штанги в настоящем изобретении.

На фиг. 2 показана принципиальная схема конструкции полой гильзы в настоящем изобретении.

На фигурах:

1 - пустотелая бурильная штанга;

2 - полая гильза;

3 - канавка для зажатия ключом;

4 - соединительная проволока;

5 - соединительное устройство с резьбой на переднем конце;

6 - соединительное устройство с резьбой на заднем конце;

7 - водонепроницаемая выемка.

Осуществление изобретения

Ниже один пример настоящего изобретения описан со ссылкой на прилагаемые чертежи.

Как показано на фиг. 1 и 2, бурильная штанга с противодействием блокированию для анкерного крепления подошвы выработки угольной шахты, предложенная в настоящем изобретении, в основном содержит пустотелую бурильную штангу 1 и полую гильзу 2, при этом полая гильза 2 установлена в пустотелой бурильной штанге 1, соединительное устройство 5 с резьбой на переднем конце расположено на переднем конце пустотелой бурильной штанги 1, соединительное устройство 6 с резьбой на заднем конце установлено на заднем конце пустотелой бурильной штанги 1, канавка 3 для зажатия ключом выполнена на наружной поверхности пустотелой бурильной штанги 1 около соединительного устройства 5 с резьбой на переднем конце и соединительного устройства 6 с резьбой на заднем конце, соответственно, и канавка 3 для зажатия ключом имеет призматическую форму или квадратную форму; соединительная проволока 4 намотана по спирали на полую гильзу 2, спиральное направление соединительной проволоки 4 является противоположным направлению рабочего вращения бурильной штанги, и спиральный зазор образован между соединительной проволокой 4 и внутренним каналом пустотелой бурильной штанги 1; водонепроницаемая выемка 7 выполнена в заднем конце полой гильзы 2.

Способ работы: после соединения бурильной штанги с буровой установкой и буровым долотом полую гильзу 2 вставляют в водонепроницаемую выемку 7 и бурильную штангу затягивают ключом, сцепляя ключ с канавкой 3 для зажатия ключом, при этом реализуется соединение головной и хвостовой части бурильной штанги и бурильная штанга удлиняется. Буровая установка приводит бурильную штангу во вращение через соединительное устройство 6 с резьбой на заднем конце, при этом начинается бурение. Одновременно, чистая вода под давлением нагнетается через полость между пустотелой бурильной штангой 1 и полой гильзой 2 в бурильную штангу и передается в буровое долото для промывки пробуренного отверстия, когда спиральная соединительная проволока 4 между пустотелой бурильной штангой 1 и полой гильзой 2 вращается; спиральная соединительная проволока 4 обеспечивает хорошее воздействие для направления воды под давлением и фиксации полой гильзы 2; канал в полой гильзе 2 является каналом отвода сточной воды. В процессе промывки пробуренного отверстия с помощью устройства отвода сточной воды в буровой установке сточная вода всасывается от бурового долота в полую гильзу 2 бурильной штанги с противодействием блокированию для анкерного крепления подошвы выработки угольной шахты, при этом сточная вода отводится наружу. Устройство решает проблему блокирования пробуренного отверстия в конструкции подошвы выработки при обычном способе бурения, исключает сложные процедуры извлечения бурового долота и промывки пробуренного отверстия в процессе бурения и реализует одновременное бурение отверстия, промывку пробуренного отверстия и отвод сточной воды.