Буровой инструмент для вращательного бурения

Буровой инструмент для вращательного бурения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: вращательное бурение шпуров. Сущность изобретения: инструмент содержит корпус с рабочей головкой и промывочным каналом, перья с породоразрушающими и кернообразующими элементами . Для пород крепостью f 12, кернообразующие элементы разнесены на расстояние а 2 d , а расстояние между породоразрушающими элементами В у. Для пород крепостью f 12, кернообразующие элементы разнесены на расстояние , а d. а породоразрушэющие - В - d - максимальный размер поликристаллического алмазного элемента в направлении резания. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

rs»s Е 21 В 10/46

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4875680/03 (22) 18.07.90 (46) 15.03,93. Бюл, N 10 (71) Центральный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт проходческих машин и комплексов для угОльной, гарной промышленности и подземного строительства и Научно-производственное объединение "ВНИИАЛМА3" (72) Л. Б. Король, Л. В. Стихов, Г. Д, Гудков, Н. А. Колчеманов, А. Л. Миронов, А. Е, Благодиров,и С, X. Афаунов . (56) Авторское свидетельство СССР

И. 1668620, кл. Е 21 В 10/46, 1989. (54/ БУРОВОЙ ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ВРАЩАТЕЛЬНОГО БУРЕНИЯ

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к буровому инструменту горных машин вращательного действия для бурения шпуров. Целью изобретения является повышение производительности путем устранения сплошного разрушения забоя;

На фиг. 1 изображен буровой инструмент для вращательного бурения, общий вид; на фиг.2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг.

3 — устройство, вид сверху; на фиг. 4 — то же, в увеличенном масштабе, Буровой инструмент для вращательного бурения содержит корпус 1 с рабочей головкой, выполненной из съемных частей 2 и закрепленных на корпусе 1, перья 3 с породоразрушающими 4 и кернообразующими 5 элементами, Каждая часть 2 рабочей головки выполнена с промывочным каналом 6.

Перья 3 выполнены в виде съемных параллелепипедов из твердого сплава, которые армированы цилиндрическими поликристаллическими алмазными элементами 7 и

Я2«, 1802066 А1 (57) Использование; вращательное бурение шпуров. Сущность изобретения; инструмент содержит корпус с рабочей головкой и промывочным каналом. перья с породоразрушающими и кернообразующими элементами. Для пород крепостью f < 12, кернообразующие элементы разнесены на расстояние а < 2 d, а расстояние между породоразрушающими элементами В < д

< —, Для пород крепостью f > 12, керноабразующие элементы разнесены на расстояние, а < д. а породоразрушающие — В < —, д

3 где д — максимальный размер Roëèкристаллического алмазного элемента в направлении резания, 1 з.п, ф-лы, 4 ил. установлены на каждой части 2 рабочей головки.

Кроме того, возможно исполнение инс трумента для вращательного бурения характеризующегося тем, что при бурении пород крепостью f < 12 по шк. проф. M. М. Протодьяконова кернаобразующие 5 поликристаллические алмазные элементы 7 разнесены на расстояние à < 2 d, а расстояние между породоразрушающими 4 поликристаллическими алмазными элементами

7 на пере 3 определяется из условия b < —, д

При бурении пород крепостью d > 12 по шк. проф. М. M. Протодья канава кернообразующие 5 поликристаллические алмазные элементы 7 разнесены на расстояние а < d, а расстояние между породоразрушающими

4 поликристаллическими алмазными элементами 7 на пере.3 определяется из услоcI вия в < —, где d — максимальный размер

3 породоразрушающего 4 поликристалличе1802066 ского алмазного элемента 7 в направлении .резания. b — расстояние между породоразрушающими 4 поликристаллическими алмазными элементами 7 в направлении резания, 5

Работа бурового инструмента для вращательного бурения осуществляется следующим образом, Под действием осевой нагрузки и крутящего момента происходит внедрение буро- "0 вого инструмента в породу.

При бурении породы в зоне между перьями 3 с кернообразующими 5 поликристаллическими алмазными элементами 7 образуется керн. 15

За счет вибрации инструмента происходит отделение керна от породы, а за счет турбулентности потока промывочной жидкости керн смещается в промежуток между стенкой шпура и периферийными перьями

3 с породоразрушающим поликристаллическимйалмазными элементами 7 и разрушается усилием подачи.

Продукты разрушения керна выносятся из забоя промывочной жидкостью, которая одновременно омывает перья 3 с породоразрушающими 4 и кернообразующими 5 поликристаллическими алмазными элементами 7 и производит их охлаждение.

При бурении слабых пород при несоб- 30 людении соотношений а < 2 d u b < — ухудd

2 шается разрушение керна и поражение забоя за счет образования на буровом инструменте борозд ввиду малого заглубления 35 в породу поликристаллического алмазного элемента и повышенном усилии резания.

При бурении крепких пород при не соблюдении соотношений а dub — также 40 о

3 ухудшается разрушение керна и поражение забоя за счет образования на буровом инструменте борозд ввиду малого заглубления в породу поликристаллического алмазного элемента и повышенном усилии резания, " 45

Формула изобретения

1. Буровой инструмент для вращательного бурения, включающий корпус с рабочей головкой и промывочным каналом, перья с породоразрушающими и кернообразующими элементами, выполненные на рабочейголовке, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности путем устранения сплошного разрушения забоя, рабочая головка выполнена из сьемных частей, закрепленных на корпусе, а промывочный канал выполнен в каждой части головки, при этом перья выполнены в виде съемных параллелепипедов иЗ твердого сплава, армированы цилиндрическими поликристаллическими алмазными элементами и установлены на каждой части рабочей головки.

2. Инструмент по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что при бурении пород крепостью f < 12 по шкале проф. М. М, Протодьяконова кернообразующие поликристаллические алмазные элементы разнесены на расстояние а 2 d, а расстояние между породоразрушающими поликристаллическими алмазными элементами на пере определяется из условия В 9 —, при о

2 бурении породы крепостью f > 12 по шкале проф. М, M. Протодьяконова кернообразующие поликристаллические алмазные элементы разнесены на расстояние а d, а расстояние между породоразрушающими поликристаллическими алмазными элементами на пере определяется из условия

 —, о

3 где d — максимальный размер породоразрушающего поликристаллического алмазного элемента в направлении резания;

 — расстояние между породоразрушающими поликристаллическими алмазными элементами в направлении резания.

1802066

Составитель Л, Король

Техред М.Моргентал Корректор С. Патрушева

Редактор

Заказ 834 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент". г, Ужгород, ул.Гагарина, 101