Буровой снаряд

Буровой снаряд

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Oll ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическин

Республик ()926225 (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21.07.80 (2! ) 2965264/22-03 с присоединением заявки М (5l)M. Кл.

Е 21 В 17/00

Гасударственный комитет (23) Приоритет ао делам нзаеретеннй н вткрытнй

Опубликовано 07.05.82. Бюллетень №17

Дата опубликования описания 07.05.82 (53) УДК 622. .233.05 (088. 8) М ° . ° r (72) Авторы изобретения

П. А. Брагин, А. С. Коновальчук и А. Н. Се етов

° °

Всесоюзный научно-исследовательский институт золота и редких металлов (71 ) За я ни тель (54) БУРОВОЙ СНАРЯД

Изобретение относится к горному делу, в частности к станкам для бурения скважин.

Известен буровой снаряд, состоящий иэ вертлюга с салазками и бурового става. Для подачи сжатого воздуха от шланга к буровому ставу служит вертлюг. В верхней части вертлюг имеет подвесной блок. Верхний конец штанги снабжен наконечником и посредством

1О штанги и муфты соединен со шпинделем.

Муфта состоит из двух фпанцев, соединенных болтами. Шпиндель смонтирован в корпусе на подшипниках. Он является

15 вращающейся деталью при бурении и снабжен каналом для подвода воздуха в полость штанги через патрубок. Зазор между вращающимся шпинделем и неподвижным корпусом уплотняется сальником.

К патрубку прикреплены серьги, в которых .на шарикоподшипниках смонтирован блок для подвески вертлюга к канату.

Корпус вертлюга соединен неподвижно с салазками, скользящими по направляющим мачты 11)

Наиболее близким техническим решением к изобретению является буровой снаряд, включающий шарошечное долото, штанги, свинченные между собой в колонну, врашатель, шпиндель, установленный на нем на подшипниках кожух для подвода сжатого воздуха.

Канал для подвода сжатого воздуха к шпинделю герметиэируют с помощью двух манжет, зажатых кольцом и втулкой с крышкой. Для соединения шпинделя со штангами бурового става служит переходник, по которому одновременно подводят воздух от магистрали во внутреннюю полость штанги через стакан опорного узла f2)

Недостатком известных буровых снарядов является низкое Качество очистки скважины от шлама по следующим приiHHBM, При работе станка на вечномерзлых породах, температура которых круглый

3 9262 год отрицательная, сжатый воздух, проходя по скважине, охлаждается. Как показали исследования, температура сжатого воздуха в этом случае снижает ся незначительно. 5

Однако, поскольку она остается положительной, то частицы льда, имеющие ся и буровой мелочи, которая выносится в процессе бурения из скважины, оттаива ют, образуя грязевую массу. !О

Масса налипает на буровой став, гид ропатрон и корпус станка, образуя грязе»видный сальник. В результате этого ухудшается очистка, затрудняется извлечение бурового става, а забивание гидро- 15 патрона приводит к заиливанию в нем . штанги и, как следствие, обрыву троса.

Если происходит внезапная остановка, то штанга замерзает в гидроципиндре.

Для приведения снаряда в нормальное р я бочее состояние необходимы дополнительные трудовые затраты

Дпя нормальной, согласно требованиям очистки бурового инструмента от буровой мело:и необходимо, чтобы температура сжатого воздуха была близка к 0 или равнялась температуре буримых пород (-3»100).

Так как скорость бурения на вечномерзлых пОрОдах высокая (48-54 м/ч), 30 то количество сжатого воздуха, вырабатываемое компрессором данного бурового снаряда, недостаточно для качественной очистки скважин от буровой мелочи. цель изобретения - повышение эффек35 тивности бурения мерзлых грунтов за счет улучшения очистки скважины от шлам&.

Указанная цель достигается тем, что буровой снаряд снабжен насадкой, уста1

4Î новпенной в полости шпинделя перед переходником, причем каналы переходника и ниппепя выполнены в виде диффуэора, а переходник имеет радиальный канал дпя связи полости переходника поднасадкой с затрубным пространством.

На чертеже изображен буровой снаряд.

Буровой снаряд содержит шпиндель 1, установленный на нем на подшипниках 2 траверсу 3 с кожухом 4. Для подвода сжатого воздуха в снаряд кожух имеет отверстия 5 и 6. Шпиндель 1 соединен с переходником 7, который в свою о"ередь, посредством ниппепя 8 соединен с буровой штангой 9, к нижнему концу штанги крепится долото 10 с шарошками 11.

На выходе канала 12 шпиндепя 1 с помощью резьбы закреплена насадка 13, 25 4 .сообщенная с внутренней полостью канала 14 переходника 7. Канал 14 переходника имеет форму диффузора, сужен ные участки которого соединены с полостью 15 цилиндри ч.ской формы. Переходник имеет .отверстия 16, сообщающие полость переходника псьц насадкой с эатрубным пространством.

Канал 17 ниппеля 8 выполнен в виде продолжения диффузора канала 14 пере,ходника 7.

Снаряд работает следующим образом.

Сжатый воздух от компрессора (на чертеже не показан) подают в канал 12 шпинделя 1 через отверстия 5 и 6 с температурой 70 - 90 . При выходе сжатого воздуха иэ насадки 13 в суженную полость 18 (диффуэора) канала пе реходника 7 создается разрежение, в результате чего происходит подсос ат-, мосферного воздуха, через отврестия 5 1 и 6, минимальная температура которого о может достигать -50, а в среднем -1113 .

В цилиндрической полости 15 канала

14 происходит смещение сжатого воздуха с высокой температурой (-70-90 С) и атмосферного воздуха с отрицательной температурой. В результате смещения ч температура сжатого воздуха снижается о до требуемых предепов от -7 до +3 С, т.е. до температуры буримых пород.

Поэтому, попадая на забой скважины, такОй вОэдух не Оттаивает пОрОду BbI» зывая налипание на буровой инструмент, а осуществляет качественную очистку скважины, не снижая производительности бурения.

Технико-економическая эффективность изобретения заключается в повышении производительности бурения за счет повышения количества подаваемого в скважину сжатого воздуха. формула изобретения

Буровой снаряд, включающий шпиндель, установленный на нем на подшипниках кожух для подвода сжатого воздуха и переходник, связанный с ниппелем буровой штанги, о тл и ч а ющ и йс я тем, что, с целью. повышения эффективности бурения мерзлых грунтов засчет улучшения очистки скважины от шлама, он снабжен насадкой, установленной в нолости шпинделя перед переходни.кбм, причем каналы переходника и ниппеля выполнены в виде диффузора, а пере 5 926225 Ф. ходник имеет радиальный канал для свя- 1. Трегубов Н. М. Станки, технолоэи полости переходника под насадкой с гия и экономика; шарошечного бурения. затрубным пространством. М, Недра,. 1975, с. 6 .

Источники информапни, принятые во внимание при экспертизе g . 2. Там же, с. 75-76. ать и

weiu)

/асмый

Аюй)

ВНИИПИ Заказ 2919/20 Тираж 624 Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

1 1