Спосіб підвищення коефіцієнта використання напірного зусилля бурового верстата для буравлення вибухових свердловин
Номер патенту: 82890
Опубліковано: 26.05.2008
Автори: Хорунжий Володимир Дмитрович, Шевченко Микола Іванович, Токарев Олексій Захарович, Дзержинський Віталій Олександрович
Формула / Реферат
1. Спосіб підвищення коефіцієнта використання напірного зусилля бурового верстата для буравлення вибухових свердловин, що полягає у дії на верстат зусиллям, співпадаючим за напрямком із земним тяжінням, який відрізняється тим, що зазначену дію реалізують шляхом закріплення верстата на робочій позиції за допомогою анкерів, установлюваних у допоміжних свердловинах.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що діаметр допоміжних свердловин рівний діаметрові вибухових свердловин, а їхня глибина визначається за формулою:
,
де:
- глибина допоміжної свердловини;
- зусилля напору;
- частина маси бурового верстата, що діє по лінії зусилля напору;
- діаметр допоміжної свердловини;
- межа міцності порід робочої площадки;
- коефіцієнт тертя.
Текст
1. Спосіб підвищення коефіцієнта використання напірного зусилля бурового верстата для буравлення вибухових свердловин, що полягає у дії на верстат зусиллям, співпадаючим за напрямком із земним тяжінням, який відрізняється тим, що зазначену дію реалізують шляхом закріплення верстата на робочій позиції за допомогою анкерів, установлюваних у допоміжних свердловинах. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що діаметр допоміжних свердловин рівний діаметрові вибухових свердловин, а їхня глибина визначається за формулою: h = (Pн - Gб ) / f · d · p · sp , Винахід відноситься до технології розробки родовищ корисних копалин шляхом проведення розпушування породи забою вибухом для подальшого її виймання на відкритих розробках. Відомий спосіб підвищення коефіцієнта використання напірного зусилля бурового верстата для буравлення вибухових свердловин, що полягає у дії на верстат зусиллям, співпадаючим по напрямку з земним тяжінням, яке створюється шляхом зосередження на лінії дії напірного зусилля найбільш можливої маси обладнання, потрібного для роботи верстата, [див., наприклад, проспект фірми "СВЕДАЛА" на буровий верстат моделі SKS, 1998 рік, Швеція]. Таке вирішення проблеми не дозволяє в значній мірі підвищити коефіцієнт використання напірного зусилля без збільшення маси верстата. Відомий, також, спосіб підвищення коефіцієнта використання напірного зусилля бурового верстата для буравлення вибухових свердловин, що полягає у дії на верстат зусиллям, співпадаючим по напрямку з земним тяжінням, яке створюється шляхом зосередження на лінії дії напірного зусилля найбільш можливої маси обладнання, потрібного для роботи верстата, а також баластних тягарів для запобігання зміщенню центра мас, що веде до порушення врівноваженості верстата, [див., наприклад, проспект AT "HKM3" на буровий верстат моделі СБШС-250Н, 2002 рік, Україна]. Цей спосіб є найбільш близьким до рішення, що заявляється, по основним істотним ознакам і може бути прийнятим за прототип. Як показали розрахунки, при напірному зусиллі 40тс верстат має масу 95т. При самих сприятливих варіантах розміщення функціонального обладнання і баласту, для врівноваження верстата на лінії дії напірного Gб - частина маси бурового верстата, що діє по лінії зусилля напору; d - діаметр допоміжної свердловини; sp - межа міцності порід робочої площадки; (19) UA (11) 82890 (13) f - коефіцієнт тертя. C2 де: h - глибина допоміжної свердловини; Pн - зусилля напору; 3 зусилля можливо зосередити приведену масу 50т. А це означає, що збільшити коефіцієнт використання напірного зусилля неможливо без збільшення маси бурового верстата. В основу винаходу покладена задача підвищення коефіцієнта використання напірного зусилля бурового верстата для буравлення вибухових свердловин без збільшення маси верстата. Ця задача вирішена за рахунок технічного результату, який полягає в тому, що на верстат діють зусиллям, яке створюється без використання маси обладнання. Для досягнення цього технічного результату в заявленому способі підвищення коефіцієнта використання напірного зусилля бурового верстата для буравлення вибухових свердловин, що полягає у дії на верстат зусиллям, співпадаючим по напрямку з земним тяжінням, зазначена дія реалізується шляхом закріплення верстата на робочій площинці за допомогою анкерів, установлюваних у допоміжних свердловинах. При цьому, діаметр допоміжних свердловин рівний діаметрові вибухових свердловин, Gа ) /їхня · p · sp , де: визначається по h = (Pн - б f · d глибина формулі: h - глибина допоміжної свердловини; Pн - зусилля напору; Gб - частина маси бурового верстата, що діє по лінії зусилля напору, викликаючи реакцію RG1; d - діаметр допоміжної свердловини; sp - тимчасовий опір зминанню порід робочої площинки; f - коефіцієнт тертя. Між відмінними ознаками і технічним результатом є причинно-наслідковий зв'язок. Тільки завдяки тому, що на верстат діють зусиллям, одержаним за рахунок закріплення верстата на робочій площинці за допомогою анкерів, установлюваних у допоміжних свердловинах, можливо одержати зусилля, яке створюється без використання маси обладнання. Крім того, приведена формула дає можливість розрахувати умови для повного використання напірного зусилля, закладеного в технічній характеристиці верстата. Зазначений технічний результат не можна одержати, якщо з приведеної сукупності ознак виключити будь-яку. Заявлене рішення є новим, оскільки воно не відомо з рівня техніки. Заявлене рішення має винахідницький рівень, оскільки воно не є очевидним для фахівця на основі вивчення рівня техніки. Винахід є промислово-придатним, оскільки на AT HKM3 розроблений ескізний проект бурового верстата, оснащеного анкерами, що дає технічну можливість реалізації заявленого способу. Сутність винаходу пояснюється кресленнями, де: на Фіг.1 показана схема зусиль, діючих на буровий верстат при буравленні свердловин (бокова проекція); на Фіг.2 показаний вид К (на Фіг.1); на Фіг.3 показаний вид Л (вид у плані на Фіг.2); стрілками позначено: 82890 4 Pн - зусилля напору; G - маса бурового верстата RG1 - реакція від частини маси бурового верстата, що діє на штангу при опиранні її в породу;- реакція від частини маси бурового RG2 верстата, що діє на задній гідродомкрат; Raн - реакція від двох анкерів, що діє при опиранні штанги в породу; Raн = 0,5 Raн - реакція від одного анкера; L - довжина опорної бази верстата Спосіб підвищення коефіцієнта використання напірного зусилля бурового верстата для буравлення вибухових свердловин полягає у дії на верстат зусиллям Р ан, співпадаючим по напрямку з земним тяжінням. (див. Фіг.1...3). Проведемо аналіз зусиль, які діють на верстат при буравленні вибухових свердловин. До початку буравлення верстат горизонтують з допомогою закріплених на рамі 1 гідродомкратів 2 і 3. Після цього за допомогою анкерів 4, установлюваних у допоміжних свердловинах, проводиться закріплення верстата на робочій площинці. Для спрощення розрахунків приймаємо, що рівнодіюча від маси обладнання, встановленого на рамі 1, знаходиться на рівній відстані від точок опор (0,5L), тоді при опиранні штанги 5 в породу RG1=RG2=G/2. Крім того, зусиллю напору протидіє Rан, яка виникає в мить опирання штанги 5 в породу. Таким чином, зусилля напору Рн=RG1+Rан і воно може змінюватись в межах від мінімального, яке потрібно для буравлення слабких порід, до максимального, передбаченого технічною характеристикою верстата. Частково зусилля напору реалізується за рахунок RG1, яка має постійне значення, а недостачу - за рахунок Rан, яка розраховується по формулі Rан = (Pн - Gб ) = f · d · p · s т · h , Ця формула дає можливість по заданій Rан визначити глибину (h) допоміжних свердловин, що важливо для технічного персоналу, який проводить буравлення свердловин. Це дозволяє, знаючи властивості породи забою, прийняти раціональну схему навантаження бурового верстата, що позитивно позначається на його продуктивності та довговічності бурового інструменту. При розробці проекту верстата є можливість обмежити масу обладнання, яке необхідне для виконання верстатом операцій, передбачених технологічною картою, і одержати машину з оптимальною масою, конкурентоздатну по ціні. Приклад реалізації заявленого способу на реальному буровому верстаті моделі СБШС-250Н. Згідно технічній характеристиці верстат має такі технічні показники: зусилля напору Рн=40т; маса бурового верстата G=95т; реакція від частини маси бурового верстата, що діє на штангу при опиранні її в породу RG1 =50 т; Визначимо зусилля, яке мають забезпечити анкери для створення можливості повної реалізації зусилля напору Рн=40 т при умові, що 5 82890 воно буде повністю забезпечене за рахунок Raн, тобто при RG1=0 Rан = (Pн - Gб ) = (Рн - R G1) = Pн ; Для гарантії стабільної роботи примаємо: Raн=1,5 Рн і при цих умовах визначимо глибину допоміжної свердловини d = 20 см; 2 sp = 200 кГ/см h = 1,5Pн / f · d · p · sp = 1,5 · 40000 / 0,1 · 20 · 3,14 · 200 = 47,8 см 6 [див., наприклад, Вітрова Ю.А. "Руйнування міцних ґрунтів", вид. "Будівельник", Київ, 1973, стор.31, табл. 12]. Для реальної роботи верстата приймаємо дві допоміжні свердловини глибиною по 250мм, а сам верстат може полегшати на 50 тон та мати компонування обладнання зручне для роботи. f = 0,1 ; Комп’ютерна верстка В. Клюкін книгу Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMethod for increase of coefficient of use of pressure force of drill machine for drilling blast holes
Автори англійськоюKhorunzhyi Volodymyr Dmytrovych, Shevchenko Mykola Ivanovych, Tokarev Oleksii Zakharovych, Dzerzhynskyi Vitalii Oleksandrovych
Назва патенту російськоюСпособ повышения коэффициента использования напорного усилия бурового станка для бурения взрывных скважин
Автори російськоюХорунжий Владимир Дмитриевич, Шевченко Николай Иванович, Токарев Алексей Захарович, Дзержинский Виталий Александрович
МПК / Мітки
Мітки: коефіцієнта, спосіб, підвищення, буравлення, бурового, верстата, свердловин, зусилля, вибухових, напірного, використання
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/3-82890-sposib-pidvishhennya-koeficiehnta-vikoristannya-napirnogo-zusillya-burovogo-verstata-dlya-buravlennya-vibukhovikh-sverdlovin.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб підвищення коефіцієнта використання напірного зусилля бурового верстата для буравлення вибухових свердловин</a>
Попередній патент: Спосіб нанесення покриттів у вакуумі та пристрій для його здійснення
Наступний патент: Спосіб відкритої розробки покладів корисних копалин
Випадковий патент: Спосіб інвагінаційного накладання стравохідно-кишкового анастомозу