подающий блок для буровой установки и буровая установка с подающим блоком

Формула изобретения

1. Подающий блок (105) для использования с горной и/или строительной машиной (100), содержащий держатель (106) механизма подачи и ходовую балку (111), способную смещаться относительно держателя (106) механизма подачи, опорный блок для опирания бурильной машины (121) с возможностью перемещения относительно ходовой балки (111), приводное средство для перемещения ходовой балки (111) относительно держателя (106) механизма подачи, при выполнении работы, отличающийся тем, что опорный блок и/или бурильная машина (121) при выполнении работы прикреплены к держателю (106) механизма подачи так, что при перемещении ходовой балки (111) относительно держателя (106) механизма подачи посредством приводного средства опорный блок и/или бурильная машина (121) одновременно автоматически перемещаются вдоль ходовой балки (111).

2. Подающий блок по п.1, отличающийся тем, что опорный блок выполнен для прикрепления к держателю (106) механизма подачи, и бурильная машина выполнена для прикрепления к держателю (106) механизма подачи посредством опорного блока.

3. Подающий блок по п.1, отличающийся тем, что ходовая балка (111) содержит, по меньшей мере, одну направляющую, и держатель (106) механизма подачи содержит средство для размещения направляющей с возможностью ее перемещения.

4. Подающий блок по п.2, отличающийся тем, что ходовая балка (111) содержит, по меньшей мере, одну направляющую, и держатель (106) механизма подачи содержит средство для размещения направляющей с возможностью ее перемещения.

5. Подающий блок по п.1, отличающийся тем, что ходовая балка (111) содержит, по меньшей мере, одну вторую направляющую, и при перемещении ходовой балки (111) относительно держателя (106) механизма подачи осуществляется перемещение опорного блока вдоль второй направляющей.

6. Подающий блок по п.2, отличающийся тем, что ходовая балка (111) содержит, по меньшей мере, одну вторую направляющую, и при перемещении ходовой балки (111) относительно держателя (106) механизма подачи осуществляется перемещение опорного блока вдоль второй направляющей.

7. Подающий блок по п.3, отличающийся тем, что ходовая балка (111) содержит, по меньшей мере, одну вторую направляющую, и при перемещении ходовой балки (111) относительно держателя (106) механизма подачи осуществляется перемещение опорного блока вдоль второй направляющей.

8. Подающий блок по п.4, отличающийся тем, что ходовая балка (111) содержит, по меньшей мере, одну вторую направляющую, и при перемещении ходовой балки (111) относительно держателя (106) механизма подачи осуществляется перемещение опорного блока вдоль второй направляющей.

9. Подающий блок по одному из пп.1-8, отличающийся тем, что при перемещении ходовой балки (111) относительно держателя (106) механизма подачи с первой скоростью опорный блок и/или бурильная машина (121) способны перемещаться относительно ходовой балки (111) со второй скоростью, отличной от первой скорости.

10. Подающий блок по п.9, отличающийся тем, что вторая скорость больше первой скорости.

11. Подающий блок по одному из пп.1-8, отличающийся тем, что опорный блок и/или бурильная машина (121) выполнены для перемещения вдоль ходовой балки (111) посредством цепи или троса, предназначенных для перемещения вдоль ходовой балки (111) и параллельно направлению перемещения балки, при этом соответствующие концы цепи или троса прикреплены к держателю (106) механизма подачи так, что при перемещении ходовой балки (111) относительно держателя (106) механизма подачи ходовая балка (111) должна перемещаться вдоль цепи, при этом положение опорного блока и/или бурильной машины (121) относительно ходовой балки (111) также изменяется.

12. Подающий блок по п.9, отличающийся тем, что опорный блок и/или бурильная машина (121) выполнены для перемещения вдоль ходовой балки (111) посредством цепи или троса, предназначенных для перемещения вдоль ходовой балки (111) и параллельно направлению перемещения балки, при этом соответствующие концы цепи или троса прикреплены к держателю (106) механизма подачи так, что при перемещении ходовой балки (111) относительно держателя (106) механизма подачи ходовая балка (111) должна перемещаться вдоль цепи, при этом положение опорного блока и/или бурильной машины (121) относительно ходовой балки (111) также изменяется.

13. Подающий блок по п.11, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один из соответствующих концов цепи или троса прикреплен к держателю (106) механизма подачи посредством соответствующего натяжного устройства.

14. Подающий блок по п.12, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один из соответствующих концов цепи или троса прикреплен к держателю (106) механизма подачи посредством соответствующего натяжного устройства.

15. Подающий блок по п.13, отличающийся тем, что натяжным устройством является гидроцилиндр.

16. Подающий блок по п.14, отличающийся тем, что натяжным устройством является гидроцилиндр.

17. Подающий блок по одному из пп.1-8 и 12-16, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одна первая направляющая приспособлена для перемещения в, по меньшей мере, одном соответствующем проходном вкладыше, расположенном в держателе (106) механизма подачи.

18. Подающий блок по п.9, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одна первая направляющая приспособлена для перемещения в, по меньшей мере, одном соответствующем проходном вкладыше, расположенном в держателе (106) механизма подачи.

19. Подающий блок по п.11, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одна первая направляющая приспособлена для перемещения в, по меньшей мере, одном соответствующем проходном вкладыше, расположенном в держателе (106) механизма подачи.

20. Подающий блок по п.17, отличающийся тем, что проходной вкладыш или вкладыши содержат, по меньшей мере, одно скользящее уплотнение в соответствующих отверстиях для уплотнения внутренней поверхности вкладыша во время перемещения направляющих относительно вкладыша.

21. Подающий блок по п.18 или 19, отличающийся тем, что проходной вкладыш или вкладыши содержат, по меньшей мере, одно скользящее уплотнение в соответствующих отверстиях для уплотнения внутренней поверхности вкладыша во время перемещения направляющих относительно вкладыша.

22. Подающий блок по одному из пп.1-8, 10, 12-16 и 18-20, отличающийся тем, что держатель механизма подачи дополнительно содержит прикрепляющие устройства для прикрепления к буровой опоре, выполненные так, что держатель механизма подачи при работе способен перемещаться относительно буровой опоры в направлении, в основном перпендикулярном направлению бурения.

23. Подающий блок по п.9, отличающийся тем, что держатель механизма подачи дополнительно содержит прикрепляющие устройства для прикрепления к буровой опоре, выполненные так, что держатель механизма подачи при работе способен перемещаться относительно буровой опоры в направлении, в основном перпендикулярном направлению бурения.

24. Подающий блок по п.11, отличающийся тем, что держатель механизма подачи дополнительно содержит прикрепляющие устройства для прикрепления к буровой опоре, выполненные так, что держатель механизма подачи при работе способен перемещаться относительно буровой опоры в направлении, в основном перпендикулярном направлению бурения.

25. Подающий блок по п.17, отличающийся тем, что держатель механизма подачи дополнительно содержит прикрепляющие устройства для прикрепления к буровой опоре, выполненные так, что держатель механизма подачи при работе способен перемещаться относительно буровой опоры в направлении, в основном перпендикулярном направлению бурения.

26. Подающий блок по п.21, отличающийся тем, что держатель механизма подачи дополнительно содержит прикрепляющие устройства для прикрепления к буровой опоре, выполненные так, что держатель механизма подачи при работе способен перемещаться относительно буровой опоры в направлении, в основном перпендикулярном направлению бурения.

27. Подающий блок по одному из пп.1-8, 10, 12-16, 18, 20 и 23-26, отличающийся тем, что приводное средство состоит из гидроцилиндра или гидравлического двигателя.

28. Подающий блок по одному из пп.1-8, 10, 12-16, 18, 20 и 23-26, отличающийся тем, что приводное средство встроено в держатель (106) механизма подачи или прикреплено к нему.

29. Компоновка бурения горной породы и/или выполнения анкерной крепи горной породы для использования с горной и/или строительной машиной (100), содержащая держатель (106) механизма подачи и ходовую балку (111), способную перемещаться относительно держателя (106) механизма подачи, бурильную машину (121), опирающуюся на ходовую балку (111) с возможностью перемещения вдоль ходовой балки (111), и приводное средство для перемещения ходовой балки (111) относительно держателя (106) механизма подачи при выполнении работы, отличающаяся тем, что бурильная машина (121) прикреплена к держателю (106) механизма подачи при выполнении работы так, что при перемещении ходовой балки (111) относительно держателя (106) механизма подачи благодаря приводному средству бурильная машина (121) автоматически перемещается одновременно вдоль ходовой балки (111).

30. Буровая установка (100) и/или установка выполнения анкерной крепи горной породы, отличающаяся тем, что содержит, по меньшей мере, один подающий блок (105) и/или компоновку бурения горной породы и/или выполнения анкерной крепи горной породы по одному из пп.1-28.

Описание изобретения к патенту

Область техники изобретения

Настоящее изобретение относится к подающему блоку для использования в бурении и/или при устройстве анкерной крепи. Конкретно, настоящее изобретение относится к подающему блоку согласно преамбуле п.1 формулы изобретения. Изобретение также относится к компоновке бурения горной породы и/или выполнения анкерной крепи горной породы по п.15 формулы изобретения и буровой установке и/или установке выполнения анкерной крепи горной породы по п.16 формулы изобретения.

Предпосылки создания изобретения

При бурении горной породы и выполнении анкерной крепи горной породы часто используют буровую установку, в которой один или несколько бурильных машин несут соответствующие подвижные манипуляторы или стрелы. Стрелы обычно нежестко прикреплены к ходовой части, такой как транспортное средство, посредством одного или нескольких узлов. Дополнительно к этому, бурильная машина обычно нежестко прикреплена к концу стрелы, отстоящему от ходовой части одним или несколькими дополнительными узлами.

Вместе с тем, бурильная машина, обычно не прикреплена непосредственно к стреле, а вместо этого, при обычной эксплуатации, подвижно прикреплена к стреле на подающем блоке, состоящем из держателя механизма подачи, который несет ходовую балку, выполненную перемещающейся относительно держателя механизма подачи, и, дополнительно к этому, бурильная машина является обычно смещающейся относительно ходовой балки для достижения значительной степени подвижности при управлении во время бурения, благодаря телескопическому действию, без необходимости перемещения ходовой части.

В зависимости от типа бурения, такого как для проходки туннелей или добычи руды, используют различные типы буровых установок. Например, для проходки транспортного туннеля часто используют большеразмерные машины с множеством стрел для бурения множества шпуров одновременно или почти одновременно и охвата большого участка или всей, обычно относительно широкой поверхности сечения, требуемой для туннеля с одного места установки.

При добыче руды, с другой стороны, часто необходимо по экономическим причинам добывать руду, вырабатывая только рудное тело, при этом, уменьшая, насколько возможно, количество пустой породы, требующей транспортировки. Это означает, что в случае разработки небольших рудных тел и/или когда только небольшой участок рудного тела содержит необходимую руду, горная проходка может проходить с очень малой высотой галереи, с соответствующими требованиями к буровой установке.

Таким образом, различные ситуации предъявляют различные требования к подающему блоку, и поэтому существует много различных конструкций подающих блоков. Что касается ходовой балки, она часто состоит из стальной балки или алюминиевой балки в виде швеллера, где бурильная машина смонтирована на тележке, перемещающейся вдоль ходовой балки, например, которую несут круглые стержни (направляющие), или смонтирована на скользящих опорах. Перемещение бурильной машины (тележки) вдоль ходовой балки обычно осуществляется, например, гидравлическим двигателем или гидроцилиндром, которые приводят в движение тележку напрямую или, например тросом или цепью. Соответственно, гидроцилиндр также часто используют для перемещения ходовой балки вдоль держателя механизма подачи.

Ходовую балку можно также сконструировать телескопической, т.е., с двумя балками, телескопически перемещающимися одна в другой, где одна из балок (смещающаяся) оборудована тележкой, несущей бурильную машину.

Для подающих блоков, в общем, и, особенно, подающих блоков, разработанных для бурения в галереях малой высоты, желательно не только выполнение необходимой функции, но также одновременное выполнение конструктивных ограничений, например, в отношении габаритов буровой установки. Но создание подающего блока, одновременно удовлетворяющего как функциональным требованиям, так и требованиям проектирования может быть сложным, особенно для буровых установок, разработанных для очень узких штолен. Поэтому, существует необходимость создания усовершенствованного подающего блока.

Сущность изобретения

Одной целью настоящего изобретения является создание подающего блока, решающего вышеупомянутые проблемы. Для данной цели разработан подающий блок по п.1 формулы изобретения.

Настоящее изобретение относится к подающему блоку для использования с горной и/или строительной машиной, содержащему держатель механизма подачи и ходовую балку, смещающуюся относительно держателя механизма подачи, опорный блок для опоры бурильной машины с возможностью перемещения относительно ходовой балки, и приводное средство для перемещения ходовой балки относительно держателя механизма подачи при выполнении работы. Опорный блок и/или бурильная машина прикреплен к держателю механизма подачи при выполнении работы так что, при перемещении ходовой балки относительно держателя механизма подачи благодаря приводному средству опорный блок и/или бурильная машина автоматически перемещается одновременно вдоль ходовой балки.

Настоящее изобретение имеет преимущество, состоящее в том, что, благодаря использованию одного активно управляемого приводного механизма, который приведением в движение ходовой балки относительно держателя механизма подачи одновременно создает автоматическое перемещение опорного блока и/или бурильной машины вдоль ходовой балки, уменьшается число занимающих много места приводных механизмов, таких как гидравлические двигатели или гидроцилиндры, и, это уменьшает потребность в соединительных устройствах для передачи рабочего агента, такого как рабочая жидкость гидросистемы, между движущимися друг относительно друга частями, поскольку, например, гидроцилиндр встроенный в держатель механизма подачи или прикрепленный к держателю механизма подачи, можно использовать для приведения в движение ходовой балки относительно держателя механизма подачи посредством активного управления поршнем цилиндра, и бурильная машина надлежащим образом выполнена для автоматического перемещения вдоль ходовой балки в ответ на перемещение ходовой балки относительно держателя механизма подачи.

Такое устройство является наиболее подходящим для подающих блоков, разработанных для буровых установок, которые, в свою очередь разработаны для работы в штольне малой высоты. Уменьшение числа требуемых приводных двигателей позволяет создать более компактную конструкцию, которая может одновременно являться более прочной.

Изобретение также относится к компоновке бурения горной породы и установке для бурения горной породы и/или выполнения анкерной крепи.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 показана буровая установка, разработанная для использования в бурении и/или выполнения анкерной крепи горной породы при очень малой высоте штольни.

На фиг.2 более детально показан подающий блок фиг.1.

На фиг.3 схематично показано сечение подающего блока фиг.2.

На фиг.4a-b показан пример скользящей опоры с принудительной смазкой для использования с направляющими, например, в держателе механизма подачи и тележке бурильной машины.

На фиг.5 показан подающий блок фиг.2 с другого ракурса.

Подробное описание выбранных вариантов осуществления

На фиг.1 показана горная машина в виде буровой установки 100, наиболее подходящей для использования в бурении и/или выполнении анкерной крепи при работе в очень низких штольнях. Например, бывают штольни с высотой порядка 1,2 м, где анкерную крепь необходимо выполнять с анкерными болтами длиной 1,6 м, для уменьшения риска завала.

Показанная буровая установка 100 состоит из ходовой части 101 и стрелы 102, один конец 102a которой прикреплен к ходовой части. Стрела 102 состоит из двух секций 102', 102", соединенных поворотным шарниром 102c, обеспечивающим высокую степень подвижности при управлении во время бурения, при этом, одновременно, внешнюю секцию 102" стрелы можно убирать поворотом вокруг оси В1 вращения для осуществления транспортировки (т.е., уменьшая риск соударения с окружающей породой). Стрела 102 дополнительно содержит, кроме внешней секции, выполнена с возможностью вращения относительно внутренней части, поворотный шарнир 102d, обеспечивающий придание буровой установке 100 относительно компактной конфигурации во время транспортировки с убранной стрелой и подающим блоком, повернутым в соответствующее положение вокруг оси B2 вращения, благодаря поворотному шарниру 102d (описано ниже). Этим создается преимущество, значительно облегчающее транспортировку в узких штольнях.

На конце 102b стрелы 102, удаленном от ходовой части 101, расположена буровая опора 103 с опорной стойкой 104. К буровой опоре 103 прикреплен подающий блок 105 согласно настоящему изобретению.

Подающий блок/буровая опора прикреплен к стреле посредством вращающегося соединительного средства 130, обеспечивающего бурение не только в показанном направлении вверх, но в любом радиальном направлении, отходящем от оси А вращающегося соединительного средства 130.

Ходовой частью 101, показанной на фиг.1 обычно управляет оператор, не находящийся на борту ходовой части (вследствие относительно малого размера ходовой части), вместо этого буровой установкой 100 оператор может управлять дистанционно с подходящего блока управления, который может быть соединен с буровой установкой кабелем, например, или через беспроводной интерфейс.

Ходовая часть 101 выполнена, как обычно, с функциями, требуемыми для буровой установки, такой как с блоками управления и гидравлическими насосами для привода, например, стрелы /буровой опоры/подающего блока/бурильной машины. Ходовая часть может также иметь средство для приведения в действие гидравлического насоса (насосов), такое как двигатель внутреннего сгорания и/или электродвигатель, который, например, может работать при подключении к соответствующей электролинии.

На фиг.2 детально показан подающий блок изобретения. Подающий блок 105 состоит из держателя 106 механизма подачи, который при выполнении работ прикреплен к буровой опоре 103 соответствующим способом. Держатель механизма подачи может, например, быть прикреплен к буровой опоре подходящим крепежным соединением, таким как болты, но в показанном варианте осуществления держатель механизма подачи прикреплен к буровой опоре через отверстия (проходные вкладыши) 107, 108, на которых его можно смещать гидроцилиндром 503 (см. фиг.5) по направляющим 501, 502, показанным ниже с описанием их функций применительно к фиг.5.

Держатель 106 механизма подачи дополнительно содержит проходные вкладыши 109a и, соответственно 109b, скрытый ходовой балкой. Более того, ходовая балка 111, состоящая из концевых деталей 112, 113, соединенных перемычкой 114 и двумя парами направляющих 115, 116 и 117, 118, прикреплена к держателю механизма подачи.

Ходовая балка 111 с возможностью перемещения прикреплена к держателю 106 механизма подачи так, что пара направляющих 117, 118 проходит через проходные вкладыши 109a, 109b. Ходовая балка 111 перемещается относительно держателя 106 механизма подачи гидроцилиндром (подаюшим цилиндром) 119, поршень 120 которого прикреплен к концевой детали 113. Работа подающего цилиндра 119 дает "длину хода" ходовой балки, в основном, соответствующую длине имеющейся части направляющей 117 на фигуре.

Более того, бурильная машина 121 с возможностью перемещения прикреплена к ходовой балке 111 опорным блоком, перемещающимся по направляющим 115, 116, в виде тележки 122. Этим обеспечивается телескопическая подача бурильной колонны или анкерного болта, соединенного с бурильной машиной 121, с общей длиной подачи состоящей из длины подачи вышеупомянутой ходовой балки и в основном имеющейся длины направляющих 115, 116 перед тележкой (следует понимать, что вследствие конструктивных факторов, перемещение ходовой балки 111 относительно держателя 106 механизма подачи или перемещение тележки 122 относительно ходовой балки 111 должно быть ограничено, так что полную теоретическую длину хода использовать нельзя).

Кроме телескопической подачи на фиг.2 также показана дополнительная буровая опора, состоящая из двух рычагов 123, 124, которые не являются частью настоящего изобретения, но которые могут сходиться вместе во время работы, так что захватывающие устройства 125, 126 заключают в себя бурильную колонну или анкерный болт во время бурения/выполнении анкерной крепи для осуществления управления ими.

Подающий блок, показанный на фиг.2, таким образом, является очень компактным, и, следовательно, особенно подходящим для использования в бурении/выполнении анкерной крепи особо узких (низких) штольнях. Вместе с тем, настоящее изобретение содержит приводной механизм, которым бурильная машина 121 (тележка 122) перемещается вдоль ходовой балки 111. В известных подающих блоках используют отдельные и независимые, с активным управлением приводные механизмы (такие как подающий цилиндр 119) для осуществления перемещения ходовой балки 111 относительно держателя 106 механизма подачи, или привода тележки (бурильной машины) для перемещения вдоль ходовой балки. Тележка, например, может быть разработана с приведением в движение гидроцилиндром; альтернативно, тележка (бурильная машина) может приводиться в движение с перемещением вперед/назад с использованием, так называемого, цепного подающего механизма, где цепь приводится в движение шестеренным гидравлическим двигателем.

Настоящее изобретение обеспечивает компоновочную схему с использованием только одного активно управляемого приводного механизма (подающий цилиндр 119), при этом перемещение тележки 122 относительно ходовой балки также осуществляется одновременно с перемещением и в зависимости от перемещения подающего цилиндра ходовой балки относительно держателя 106 механизма подачи, при этом тележка прикреплена к держателю механизма подачи крепежными устройствами, такими как цепь или трос.

Для лучшего объяснения изобретения на фиг.3 схематично показано сечение подающего блока фиг.2. Схематично показан держатель 106 механизма подачи, подающий цилиндр 119 с поршнем 120, концевые секции 112, 113 и направляющие 115 (116), 117 (118). Кроме того, на фигуре показаны шкивы 130, 131 на соответствующих концах ходовой балки, функции которых описаны ниже.

Приведение в движение тележки 122 (бурильной машины 121) относительно ходовой балки разработано так, что тележка соединена с соответствующими концами 132a, 133a цепей 132, 133, которые, в свою очередь проходят вокруг соответствующих шкивов 130, 131 и затем прикрепляются соответствующими противоположными концами 132b, 133b к держателю 106 механизма подачи, в данном варианте, соответствующим натяжным устройством цепи.

Каждое соответствующее натяжное устройство цепи состоит из устройств 134 или 135, и натягивающих поршней 136a или 137a, как описано более подробно ниже. Натягивающие поршни 136a, 137a осуществляют рабочее перемещение в соответствующих гидроцилиндрах 136, 137, прочно соединенных с держателем 106 механизма подачи, и таким образом цепи 132, 133 прикреплены к держателю 106 механизма подачи посредством устройств 134, 135, натягивающих поршней 136a, 137a, и гидроцилиндров 136, 137 (функции которых описаны дополнительно ниже).

Композиция, показанная на фиг.3, имеет преимущество в том, что когда поршень 120 подающего цилиндра проходит в подающий цилиндр 109 (приложением давления к рабочей поверхности 120a), ходовая балка должна перемещаться в направлении C, и шкив 130 должен перемещаться, уходя все дальше от держателя 106 механизма подачи, так что цепь 132 протягивается вокруг шкива 130 в направлении, показанном на фигуре, так что, в свою очередь, тележка должна приблизиться к концевой секции 112.

В аналогичном режиме шкив 131 перемещается в направлении к держателю 106 механизма подачи, так что цепь 133 следует за цепью 132. Этим производится подача вперед ходовой балки 111 относительно держателя 106 механизма подачи, и одновременно подача вперед тележки 122 (бурильной машины 121) относительно ходовой балки 111. Посредством соответствующего подбора длины подающего цилиндра 109 или расстояния между шкивами 130, 131 можно получить компоновку, где результатом полного втягивания поршня подающего цилиндра является установка бурильной машины в конечное положение слева на фигуре и, наоборот, полностью выдвинутый поршень подающего цилиндра означает, что бурильная машина находится в убранном конечном положении (справа на фигуре).

Таким образом, настоящим изобретением создано очень компактное решение для приводного механизма подающего блока, где необходимо только одно активно приводящееся в движение приводное средство (подающий цилиндр 119) для перемещения как ходовой балки относительно держателя механизма подачи, так и тележки относительно ходовой балки. Более того, можно также обеспечивать нахождение бурильной машины всегда в соответствующем конечном положении, когда поршень подающего цилиндра находится в соответствующем конечном положении.

Показанный вариант осуществления имеет дополнительное преимущество. Как отмечено выше, соответствующие концы 132b, 133b цепи соединены с держателем механизма подачи посредством соответствующих натяжных устройств цепи. Данные гидроцилиндры заменяют обычные натяжные устройства цепи, обыкновенно необходимые для компенсации изменения длины цепи, со временем происходящие в таких компоновках, например, вследствие износа звеньев цепи и/или шкивов. Обыкновенно, используют натяжные устройства цепи с натяжными болтами, и цепи вручную растягивают с равными интервалами с надлежащей регулировкой натяжных болтов. Таким образом, кроме необходимости ручной регулировки, данные натяжные болты занимают много места, и следовательно отрицательно влияют на компоновку, такую как показана на фиг.2-3, где очень компактный подающий блок необходимо использовать в планируемых штольнях очень малой высоты.

Использование натяжного устройства цепи согласно настоящему изобретению, т.е., использование гидроцилиндров 136, 137, имеет преимущество в получении полностью автоматического натяжения цепи. Поскольку либо в передний гидроцилиндр 136 или задний гидроцилиндр 137 (или оба) подается давление в зависимости от направления перемещения тележки, правильное натяжение цепи можно гарантировать всегда, таким образом, также обеспечивая отсутствие провисания в цепи, вне зависимости от ее износа.

Более того, использование двух гидроцилиндров 136, 137 имеет преимущество в том, что при подаче давления на натягивающий поршень 136a, как упомянуто выше, во время или после подачи вперед подающим цилиндром является возможным выдвижение натягивающего поршня 136a цилиндра 136, который, в свою очередь, тянет увеличенный участок цепи 132 вокруг шкива 130, таким образом, создавая дополнительную длину перемещения тележки в направлении бурения. В аналогичном режиме натягивающий поршень 137a можно вдавливать в цилиндр 137 во время подачи вперед, так что наибольший возможный участок натягивающего поршня 136a можно выдвинуть из цилиндра 136, при этом, обеспечивая вытягивание бурильной машины вперед, насколько возможно. Вместе с тем, должно быть гарантировано, что натягивающий поршень 136a не полностью вытягивается во время подачи вперед (и наоборот, во время подачи назад), поскольку должно быть возможно поддержание натягивающего поршня 136a под давлением для сохранения цепи туго натянутой.

Одним путем достижения этого, также создавая полностью автоматизированный привод натяжных устройств цепи, является применение давления на поршень 136c во время подачи вперед бурильной машины, т.e., в направлении бурения C фигуры, одинакового с давлением на подающем цилиндре 120a (фиг.3), при этом, одновременно, давление рабочей жидкости гидросистемы, действующее на внутреннюю рабочую поверхность 120b (фиг.3) подающего цилиндра, взаимосвязано с давлением, действующим на внутреннюю рабочую поверхность 137a натягивающего поршня.

При адаптировании диаметров поршня к натягивающим поршням 136, 137, силу натяжения на переднем натяжном устройстве цепи (поршень 136a) можно сделать равной силе подачи, действующей на бурильную машину во время подачи вперед.

В аналогичном режиме, силу заднего натягивающего поршня можно затем регулировать давлением в подающем цилиндре во время подачи назад обычно используют существенно уменьшенные усилия при обратной подаче. Затем, оставив натягивающий поршень без давления в зависимости от направления перемещения обеспечив дренирование (сброс давления) по одной линии, дренирующей подающий цилиндр, обратное давление в линии должно произвести силу натяжения, достаточную для сохранения цепи туго натянутой относительно малой силой. Благодаря передаточному отношению шкива (см. ниже), усилие подающего цилиндра должно быть в два раза больше усилия подачи.

Если сила давления в подающем цилиндре составляет 2F, на бурильной машине будет действовать сила подачи F (вследствие изменения передаточного числа на шкиве). Это также означает, что на натягивающий поршень 136a должна действовать сила F в направлении бурения. Если натягивающий поршень разработан с рабочей площадью, соответствующей половине площади подающего цилиндра на натягивающий поршень 136a должна также действовать сила F в противоположном направлении, при этом, являясь "плавающей".

Когда подающий цилиндр полностью втянут во время подачи вперед (и, наоборот, во время обратной подачи), сила, действующая на натягивающий поршень 136a в направлении бурения через подающий цилиндр прекращает действие, и на натягивающий поршень 136a может давить сила F, так что бурильная машина может вытягиваться вперед, пока не остановится на концевой секции 112, при этом обеспечивается возможность перемещения бурильной машины вперед, как можно дальше с гарантией натяжения цепи и наоборот, в обратном перемещении и таким образом сила F подачи бурильной машины поддерживается натягивающим поршнем 136a. Одновременно, натягивающий поршень 137a втягивается (сравнительно низким) обратным давлением и растягивает цепь 133. Таким образом, величину силы от F натягивающего поршня 136a можно регулировать его площадью давления. Если натягивающий поршень разработан для приложения усилия, превышающего F, он должен начинать выдвигаться одновременно с втягиванием поршня подающего цилиндра.

Более того, должно быть ясно, что использование двух шкивов 130, 131 дает передаточное отношение 2:1 для бурильной машины, т.e., он должен перемещаться с удвоенной скоростью ходовой балки с половиной усилия подачи цилиндра, как описано выше. Таким образом, общая длина подающего блока становится очень короткой по отношению к общему диапазону перемещения бурильной машины.

Даже если настоящее изобретение описано выше с цепной конструкцией, должно быть ясно, что другие подходящие механизмы, тянущие тележку, можно использовать, такие как конструкции со стальными тросами. Более того, цепь/стальной трос не обязательно должны состоять из двух отдельных участков 132, 133, но могут представлять собой единую цепь/стальной трос, к которому тележка надлежащим образом прикреплена.

Как должно быть ясно специалисту в данной области техники, подающий цилиндр может также быть нацелен в направлении, противоположном показанному на фигуре, т.e., ходовую балку можно переместить влево на фигуре с удлинением поршня 120.

Вместо цепей, прикрепленных к держателю 106 механизма подачи гидроцилиндрами 136, 137, соответствующие концы цепей или концы тросов в альтернативном варианте осуществления можно прикреплять напрямую, или стандартными щелевыми болтами с держателем механизма подачи, в данном варианте предпочтительная функция натяжения цепи варианта осуществления фиг.3 не достигается, по объективным причинам.

Более того, изобретение описано выше применительно к конкретному типу ходовой балки. Но как очевидно, изобретение можно также использовать для других типов ходовых балок, например, ходовых балок с большим или меньшим числом направляющих, или ходовых балок, тележки которых скользят по скользящим поверхностям и не обязательно по направляющей. В принципе, настоящее изобретение применимо к любому подающему блоку, где ходовая балка может перемещаться относительно держателя механизма подачи, и где бурильная машина может перемещаться относительно ходовой балки. Таким образом, внешний вид подающего блока может существенно отличаться от выбранного варианта осуществления, показанного на фигурах без отхода от изобретения, определенного в прилагаемой формуле изобретения.

На фиг.4a-b показан пример скользящей опоры со смазкой под давлением для использования с вкладышами под направляющие, например, в держателе механизма подачи и носителе бурильной машины, описанным выше. На фиг.4a показан вкладыш 401, такой как вкладыш 109a на фиг.2, и соответствующая направляющая 402. Вкладыш оборудован на соответствующем конце 403, 404 с уплотняющей/скользящей опорой, показанной более подробно на фиг.4b.

Уплотняющая/скользящая опора состоит из скребкового устройства 406, которое препятствует попаданию грязи на направляющей 402 во вкладыш. Более того, уплотняющая/скользящая опора содержит манжетное уплотнение 405, предотвращающее протечку смазки, такой как масло или консистентная смазка изнутри через вкладыш. Уплотнение также имеет преимущество в том, что внутри за вкладышем может поддерживаться некоторое избыточное давление смазки, например, 3-5 бар (300-500 кПа). Устройство также содержит поверхности 407 скользящей опоры. Устройство, показанное на фиг.4a, 4b имеет преимущество в том, что скользящая опора должна функционировать в ванне смазки, что очень выгодно с точки зрения трения и износа, поскольку на опору в штатном режиме во время бурения воздействует мощная вибрация. Более того, тонкая пленка масла (консистентной смазки) должна выноситься направляющей от вкладыша и при этом защищать направляющую от коррозии и налипания грязи. Устройство на фиг.4a, 4b, более того имеет преимущество в том, что не дает тележке/ходовой балке играть полностью или в большей части, что увеличивает срок службы и надлежащую проводку при бурении.

На фиг.5 показан подающий блок фиг.2, но с другого ракурса, для иллюстрации дополнительного преимущества устройства фиг.2. Как отмечено выше, подающий блок (держатель 106 механизма подачи) прикреплен к буровой опоре 103 посредством отверстий 107, 108, в которые проходят направляющие 501, 502, и его перемещением вдоль направляющих управляет гидроцилиндр 503.

Во время бурения подающий блок перемещается вдоль направляющих 501, 502 так, что подающий блок становится вблизи концевых упоров 504, 505 или упирается в них, т.e., противоположно показанному на фигурах, где подающий блок перемещается от концевых упоров 504, 505 во время бурения, как описано выше.

С другой стороны, когда вставляют анкерный болт в пробуренный шпур, подающий блок перемещается вдоль направляющих 504, 505 к положению, показанному на фиг.5. Это имеет преимущество в том, что болт (или первую болтовую секция, в составе имеется несколько секций) можно разместить против пробуренного шпура или подать частично в шпур с тем чтобы разместить конец болта, удаленный от шпура, против опоры 506 болта, расположенной на тележке 122, и затем болт можно задавливать в шпур приведением в действие ходовой балки и тележки посредством опоры 506. Это, в свою очередь, имеет преимущество в том, что ходовая балка должна быть автоматически надлежащим образом ориентирована и таким образом ее можно легко установить в нужное положение, приведением в действие цилиндра 503 в положении, показанном на фиг.5, для задавливания болта.

Более того, хотя пример изобретения приведен в описании выше для некоторого типа подающего блока, оно одинаково применимо к другим типам подающих блоков, где ходовая балка перемещается относительно держателя механизма подачи и бурильная машина разработана с возможностью перемещения вдоль ходовой балки.