Долото для электротермомеханического бурения

Долото для электротермомеханического бурения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советски к

Социалистических

Республик (и> 1 1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТЗУ (61) Дополнительное к авт.. свид-ву— (22) Заявлено 23.09.80 (21) 2986687/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

Е 21 В 7/15

Е 21 В 10/08

Гесударстее»»мк кемлтет

Опубликовано 07.04.82. Бюллетень № 13

СССР (53) УДК 622.243. .94:622.24. .051 (088.8) по делам лэебретен»»

» еткрмтий

Дата опубликования описания 17.04.82 (72) Авторы изобретения

В. И. Жолйач, Е. А. Иваненко н С. Н. Клейменов

1

Научно-исследовательский горнорудный инстйтут" "=":---- -- — .. (71) Заявитель (54) ДОЛОТО ДЛЯ ЭЛЕКТРОТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОГО

БУРЕНИЯ

Изобретение относится к горному делу, в частности к долотам для электротермомеханического бурения.

Известно долото для электротермомеханического бурения горных пород, состоящее из корпуса, шарошек, канала для подачи продувочного агента и электродов, выполненных в виде контактирующих с забоем тел вращения, установленных на державках, закрепленных в полостях корпуса с возможностью ограниченного. продольного перемещения.

Каждая полость корпуса и соответствующая ей державка выполнены в виде силового цилиндра, в котором пространство над державкой сообщено дополнительным каналом с каналом для подачи продувочного агента (1).

Недостатком данного долота является то, что при бурении по ранее нарушенному взрывом массиву электроды, работая в разрыхленном слое породы, подвергаются повреждениям.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является долото для электротермомеханического бурения, включающее корпус, шарошки, свободно закрепленные на лапах корпуса, цилиндрические полости для размещения элект. родов с поршнями-державками и центральный канал, сообщенный с подпоршневыми полостями (2) .

Недостатком данного долота является то, что не предусмотрена защита электродов от повреждений при работе долота по нарушенному слою породы, при посадке долота на забой скважины. При работе в этих условиях электроды часто выходят из строя.

1О Цель предложения — повышение эксплуатационной надежности долота.

Поставленная цель достигается тем, что в долоте для электротермомеханического бурения, включающем корпус с центральным

15 продувочным каналом, полостями для размещения в них поршней-державок, фиксирующих электроды, и отверстиями, соединяющими надпоршневые пространства полостей с центральным продувочным каналом, и ша2о рошки, свободно закрепленные на лапах корпуса, долото снабжено подпружиненным золотником, установленным в центральном канале, который сообщен с подпоршневыми полостями, кроме того центральный канал со918414 общен с подпоршневыми полостями посредством каналов, выполненных в корпусе.

На чертеже изображено долото для электротермомеханического бурения, общий вид.

Долото для электротермомеханического оурсния состоит из корпуса 1, шарощек 2 и электродов 3. Корпус 1 долота имеет лапы

4, на которых с возможностью свободного вращения установлены шарошки 2. В корпусе l выполнены центральный канал 5 и сообщаемые с ним цилиндрические полости

6, расположенные между лапами 4. Полости

6 образованы втулками 7, в которых находятся полые цилиндры 8, изолированные от них диэлектрическими втулками 9. Полые цилиндры 8 подключены к источнику электрического тока (не показан) проводом 10.

Втулки 7 закрыты торцовыми крышками 11.

Поршни-державки 12 с электродами 3 установлены в цилиндрах 8 наклонно (под углом к оси вращения долота) таким образом, чтобы осуществлялась постоянная возможность контактирования электродов 3 с забоем непосредственно в его угловой трудноразрушаемой зоне. Поршневая головка 13 поршней-державок 12 выполнена в виде пружинящих лепестков. Верхние каналы 14 и нижние 15 соединяют центральный продувочный канал 5, соответственно с надпоршневыми 16 и подпоршневыми 17 пространствами полостей 6. Золотник 18 установлен в центральном продувочном канале 5 и подпружинеы пружиной 19.

Долото работает следующим образом. 30

В начальный период бурения, когда долото работает по разрушенной породе подошвы уступа, воздух, попадая из полости штанги в центральный продувочный канал 5 долота, нижние каналы 15 и подпоршневые пространства 17 полостей 6, воздействует на поршневые головки 13 державок 12, которые, перемещаясь вверх, поднимают электроды 3, т. е. электроды 3 прячутся внутрь втулок 7. Когда разрушенная порода пройдена и долото работает в цельном массиве, за- gg бой скважины выравнивается и очищается от буровой мелочи. Давление воздуха повышают. Воздух с повышенным давлением преодолевает усилие пружины 19, которая сжимается. Золотник 18 передвигается вниз вдоль оси вращения долота и открывает верхние каналы 14, которые сообщают центральный продувочный канал 5 с надпоршневыми пространствами 16 полостей 6. Воздух, поступая в последние, воздействует на поршневые головки 13 державок 12. Ввиду разницы площадей поршневых головок 13 сверху и снизу давление воздуха сверху получается больше чем подпор снизу. Поэтому державки 12 передвигаются ьниз наклонно таким образом, что электроды 3, выдвигаясь, осуществляют постоянный контакт с угловой трудноразрушаемой зоной забоя скважины. При понижении давления воздуха электроды.3 опять прячутся внутрь втулок 7.

Таким образом при всех трудных случаях работы электродов-долота: забуривание скважины не с целика, бурение по разрушенной породе, добуривание ранее пробуренной скважины, посадка долота на забой и подьем долота — регулируя давление воздуха, воздействуя тем самым на золотниковое устройство, можно прятать и выдвигать электроды из корпуса долота.

Кроме того при бурении неэлектропроводных прослоек можно также прятать электроды и проходить прослойки механическим инструментом.

Предложенная конструкция долота позволяет,предотвратить поломку электродов, выход их из строя. Увеличивается срок службы электродов и всего долота в целом. Улучшается эффективность электротермошарошечного бурения, повышается скорость бурения.

Формула изобретения

1. Долото для электротермомеханического бурения, включающее корпус, шарошки, свободно закрепленные на лапах корпуса, цилиндрические полости для размещения электродов с поршнями-державками и центральный канал, сообщенный с надпоршневыми полостями, отличающееся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности долота, оно снабжено подпружиненным золотником, установленным в центральном канале, который сообщен с подпоршневыми полостями.

2. Долото по п. 1, отличающееся тем, что центральный канал сообщен с подпоршневыми полостями посредством каналов, выполненных в корпусе.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 344096, кл. Е 21 С 37/18, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР № 666272, кл. E 21 С 37/18, 1978 (прототип) .

918414

Редактор Н. Воловик

Заказ 2076/6

Составитель О. Серегина

Техред А. Бойкас Ко

Тираж 624 орректор Г. Решетник

ВНИИПИ Г у енн

Подписное у о енного комитета СССР осуда ственн !

13035 Мо о делам изоб етений сква, ж — 35, Раушская наб., жгород, ул. Проектная, 4