Буровая коронка

Буровая коронка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к разрушению горных пород буровыми коронками для ударного бурения и позволяет повысить эффективность бурения породы и работоспособность коронки за счет образования кольцевой зоны предразрушения. Коронка включает корпус 1 с закрепленными на торце по концентрическим окружностям от центра к периферии твердосплавными вставками 2 и 3 с цилиндрическими хвостовиками и рабочими частями 4, расположенными на одном уровне и выполненными в виде выпуклой криволинейной поверхности вращения, пересекающейся с цилиндрической поверхностью хвостовика. Центр 5 вр ащения криволинейной поверхности вставок 2, 3 находится вне оси 6 хвостовика. Наибольший размер поперечного сечения рабочей части вставок 2, 3 расположен по контуру коронки. При нанесении ударов по забою под действием рабочих частей 4 образуется кольцевая зона предразрушения. При пересечении трещин, образующихся от вставок 3, с кольцевой трещиной кольцевой зоны происходят отделение продуктов разрушения от забоя и вынос их из зоны разрущения промывочной жидкостью. 1 ил. о (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (5g 4 E 21 В 10/36

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,К СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3884237/22-03 (22) 16.04.85 (46) 23.06.88. Бюл. № 23 (71) Институт сверхтвердых материалов

АН УССР, Кузнецкий машиностроительный завод и Комбинат «Кривбассшахтопроходка (72) Н. В. Новиков, Ю. П. Линенко-Мельников, И. А. Свешников, Г. В. Арцимович, С. Д. Заболотный, С. В. Смекаленков, Э. Г. Аптов, Ю. А. Медовый, И. Л. Карасик, В. Н. Гиренко и А. Н. Третяченко (53) 622.233.051.72 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 794158, кл. Е 21 В 10/46, 1976.

Патент Великобритании № 2099890, кл. Е 21 В 10/56, опублик. 1982. (54) БУРОВАЯ КОРОНКА (57) Изобретение относится к разрушению горных пород буровыми коронками для ударного бурения и позволяет повысить эффективность бурения породы и работоспособность коронки за счет образования коль„„SU„„1404631 A i цевой зоны предразрушения. Коронка включает корпус 1 с закрепленными на торце по концентрическим окружностям от центра к периферии твердосплавными вставками 2 и 3 с цилиндрическими хвостовиками и рабочими частями 4, расположенными на одном уровне и выполненными в виде выпуклой криволинейной поверхности вращения, пересекающейся с цилиндрической поверхностью хвостовика. Центр 5 вращения криволинейной поверхности вставок 2, 3 находится вне оси 6 хвостовика. Наибольший размер поперечного сечения рабочей части вставок

2, 3 расположен по контуру коронки. При нанесении ударов по забою под действием рабочих частей 4 образуется кольцевая зона предразрушения. При пересечении трещин, образующихся от вставок 3, с кольцевой трещиной кольцевой зоны происходят отделение продуктов разрушения от забоя и вынос их из зоны разрушения промывочной жидкостью. ил.

1404631

25

Формула изобретения

55

Изобретение относится к разрушению горных пород буровыми коронками для ударного бурения и может быть использовано для оснащения исполнительных органов горных машин, применяемых для бурения взрывных скважин по крепким породам на предприятиях угольной и горно-рудной промышленности.

Целью изобретения является повышение эффективности бурения породы и работоспособности коронки за счет образования кольцевой зоны предразрушения.

На чертеже изображена буровая коронка, обший вид.

Буровая коронка состоит из корпуса 1, периферийных твердосплавных вставок 2 и вставок 3 на смежных концентрических окружностях. Периферийные вставки 2 выполнены с рабочей частью 4, представляющей собой пересечение цилиндрического хвостовика диаметром D с криволинейной поверхностью вращения радиусом R, ось или центр 5 которой находится вне оси 6 хвостовика периферийных вставок 2. При этом рабочие части

4 вставок расположены вдоль контура коронки, а по высоте — на одном уровне с вершинами рабочих участков 7 вставок 3 смежной концентрической окружности меньшего радиуса.

Расстояние 3 между окружностью, на которой размещены рабочие части 4 периферийных вставок 2, и рабочими участками 7 вставок 3, лежащих на смежной концентрической окружности, равно 0,4 — 1,0d, где с1— диаметр хвостовика вставки 3 смежной концентрической окружности. Соотношение диаметров хвостовиков периферийных вставок

2 и вставок 3, расположенных на концентрических окружностях с меньшими радиусами, находится в пределах Р/d=1,0 — 1,5.

Буровая коронка работает следующим образом.

Буровая коронка закрепляется на штанге перфоратора, например, с помощью резьбового соединения, выполненного в корпусе

1. При нанесении нескольких ударов коронкой по забою под действием рабочих частей,4 периферийных вставок 2 образуется кольцевая зона предразрушения (кольцевая трещина 8),являюшаяся продолжением стенок скважины. При этом зоны 9 предразрушения от воздействия вставок 3, расположенных на смежных концентрических окружностях меньших радиусов, благодаря экранируюшему действию кольцевой трещины 8 расположены в массиве горной породы, находящейся непосредственно под забоем скважины. При пересечении трещин, образуюшихся от вставок 3, с кольцевой трещиной 8 происходит отделение продуктов разрушения от забоя скважины и вынос их из зоны разрушения промывочной жидкостью. При этом эффективность разрушения породы повышается за счет того, что расстояние

2 между окружностью, на которой расположены рабочие части 4 периферийных вставок 2, и рабочими участками 7 вставок 3 смежной концентрической окружности меньшего радиуса уменьшено до 0,4 — 1,0d.

Нижний предел этого соотношения (0,44) выбран из условия размещения вставок 3 смежной концентрической окружности в корпусе коронки. При меньшей величине соотношения отверстия для размещения вставок 3 выходят за пределы корпуса коронки.

При нанесении последующих ударов цикл разрушения повторяется — кольцевая трешина 8 распространяется вглубь массива, как бы продолжая стенки скважины, а трещины от воздействия вставок 3 распространяются непосредственно . под забоем скважины до пересечения с кольцевой трещиной

8. При этом вся энергия, передаваемая коронке, расходуется на разрушение забоя, что обеспечивает повышение скорости бурения.

Благодаря тому, что рабочие части 4 периферийных вставок 2 имеют площадь контакта с породой, обеспечивающую ее объемное разрушение, достигается повышение стойкости коронок за счет уменьшения износа рабочих частей 4 периферийных вставок 2.

Оптимальная площадь контакта рабочих частей 4 периферийных вставок 2 обеспечивается выполнением их хвостовиков диаметром Р,величина которого находится в пределах D/d = 1,0 — 1,5. Выполнение хвостовиков периферийных вставок 2 диаметром D, меньшим диаметра хвостовика вставок 3, приводит к уменьшению прочности вставок

2 и, как следствие, к увеличению удельного расхода коронок. Выполнение хвостовиков периферийных вставок 2 диаметром D, большим 1,5d, затрудняет размещение периферийных вставок 2 и вставок 3 смежной концентрической окружности на рабочей поверхности коронки: необходимо увеличивать расстояние F между окружностью, на которой размещены рабочие части 4 периферийных вставок 2, и рабочими участками 7 вставок

3, что, в свою очередь, приводит к снижению эффективности бурения. Выполнение хвостовиков периферийных вставок 2 диаметром D)

71,5 приводит также к нерациональному использованию твердого сплава.

Буровая коронка для ударного бурения, включающая корпус с закрепленными на торце по концентрическим окружностям от центра к периферии твердосплавными вставками с цилиндрическими хвостовиками и расположенными на одном уровне рабочими частями, выполненными в виде выпуклой криволинейной поверхности вращения, пересекаю1404631

Составитель А. Скалунов

Редактор О. Юрковецкая Техред И. Верес Корректор М. Пожо

Заказ 3067/32 Тираж 531 Подписное

ВНИИГ1И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раугиская наб., д. 4, 5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 щейся с цилиндрической поверхностью хвостовика, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности бурения породы и работоспособности коронки за счет образования кольцевой зоны предразрушения, 4 центр вращения криволинейной поверхности периферийных вставок расположен вне оси хвостовика, а наибольший размер поперечного сечения рабочей части вставки расположен по контуру коронки.