Устройство для ударно-канатного бурения

Устройство для ударно-канатного бурения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Автор иаобретеиия

В. Н. Терещенко

Государственный проектный институт Укрводоианалпроект" (71) Заявитель (54),УСТРОЙСТВО ДЛЯ. УДАРНО-КАНАТНОГО

БУ.РЕНИЯ

Изобретение относится к бурению скважин различного назначения, .а именно к устройствам ударно-канатного бурения для использования в горно-добывающей промышленности, в геологоразведке и строительстве.

Известно устройство для ударно-канатного бурения, содержащее стрелу, через блок которой - переброшен инструментальный канат, несущий ударную штангу с буровым снарядом и связанный с лебедкой(1).

1О

Однако это устройство малоэффективно из-за низкой производительности бурения.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство для ударно-канатного бурения, содержащее стрелу, через блок которой переброшен инструментальный канат, несущий на одном конце ударную штангу с буровым сна о рядом, а другим концом связанный с лебедкой, и дополнительный ударник.

В этом устройстве дополнительный ударник размещен внутри ударной штанги

2 и подпружинен с двух сторон. В момент удара снаряда по забою ударник по инер4 пни продолжает двигаться вниз и нано-, сит удар по нижней наковальне штанги, после чего отскакивает и ударяет по верхней и т. д., совершая затухающие колебания. В результате снаряду сообщается.дополнительная ударно-вибрационная нагрузка. Повышение частоты ударного воздействия увеличивает ударную мощность устройства f2 j .

Однако известное устройство не лишено сушес твенных недос та тков.

Его эффективность существенно снижается тем, что значительная часть кинетической энергии дополнительного ударника поглощается и демпфируется при сжатии пружин. Кроме того, ударник наносит удары по штанге не только вниз, но и вверх, что не только бесполезно, но и имеет негативные последствия. В частности, при импульсном движении штанги с ударником вверх под рабочую часть снаряда попадают куски уже разрушенной породы. В ре9682 зультате при следующих ударах значительная часть кинетической энергии расходуе ся не на разработку забоя, а на проходку уже разрушенной породы.

11елью изобретения является повышение производительности устройства за счет увеличения ударной мощности без изменения удельных энергозатрат.

Поставленная цель достигается тем, что дополнительный ударник установлен 10 над ударной штангой с возможностью свободного перемещения по инструментальному канату, а на стреле смонтирован захват для взаимодействия с дополнительным ударником. 15

На фиг. 1 показано устройство, общий вид.; на фиг. 2 - захватывающе- пусковое приспособление.

Устройство для ударно-канатного бурения (фиг. 1) содержит стрелу 1, удар- р0 ную штангу 2 и лебедку 3. На конце стрелы 1 закреплен блок 4, через который переброшен инструментальный канат 5.

Один конец инструментального каната 5 связан с лебедкой 3, имеющей тормоз 6.

На другом конце каната 5 закреплена ударная штанга 2 с буровым снарядом 7 в виде стакана. Устройство содержит дополнительный ударник 8, который выполнен в виде "бабы" копра. Он установлен Зп над ударной штангой 2 и имеет сквозное направляющее отверстие 9. Через отверстие 9 пропущен инструментальный канат 5, который служит направляющей для свободного перемещения дополнительного ударника 8.

Захватывающе- пусковое приспособление, которое крепится на стреле 1, имеет следующее устройство (фиг. 2). На стреле установлены два кронштейна 10 и 11.

На кронштейне 10 смонтирован грейферный

40 замок 12, содержащий два шарнирно закрепленных рычага 13 и 14, на нижних концах которых имеются клиновидные выступы 15 и 16, обращенные навстречу друг другу, При этом нижние части рыча43 гов 13 и 14 связаны между собой пружинами 17. Верхние концы рычагов 13 и

14 связаны с шарнирным двухзвенником

18, к которому прикреплен трос 19 управления, переброшенный. через ролики 20 и 21, закрепленные на кронштейне 11.

На верхнем торце дополнительного ударника 8 под грейферным замком 12 закреплен ответный зацеп 22. Ответный зацеп

22 имеет клиновидную или коническую форму.

Устройство работает следующим образом.

93 4

Лебедка 3 посредством инструментального каната 5 поднимает ударную штангу2.

Вместе со штангой 2 поднимается опирающийся на нее дополнительный ударник 8.

В верхнем положении ответный зацеп 22 входит в грейферный замок 12. В этот момент лебедка 3 выключается, тормоз 6 лебедки 3 опускается. Канет 5 начинает разматываться и ударная штанга 2 падает на забой. При ударе по забою снаряд 7 внедряется и разрушает породу. В этот момент натягивается (вручную или автоматически) трос 19 управления. Связанный с тросом 19 шарнирный двухзвенник

l3 раскрывает грейферный замок 12 и дополнительный ударник 8, перемещаяс:ь по инструментальному канату 5, и падает вниз. Ударяя по штанге 2, ударник 8 сообшает снаряду 7 второй импульс, разрушающий породу на забое. Разрушенная за. два удара порода при совместном подъеме ударной штанги 2 и дополнительного ударника 8 извлекается из забоя. В дальнейшем вышеописанный цикл работы многократно повторяется до проходки скважины на заданную глубину.

Преимушества предлагаемого устройства заключаются в том, что оно имеет более высокую производительность при тех же удельных энергозатратах, что и извес тные ус тройс тва для уда рно-ка на тного бурения. Этот положительный эффект достигнут практически без усложнения конструкции и без ущерба для автономности устройства. формула изобретения

Устройство для ударно-канатного бурения, содержащее стрелу, через блок которой переброшен инструментальный канат, несущий на одном конце ударную штангу с буровым снарядом, а другим концом связанный с лебедкой, и дополнительныйударник, о тличающеес я . тем, что, с целью повышения производительности путем увеличения ударной мощности без изменения удельных энергозатрат, дополнительный ударник установлен над ударной штангой с возможностью свободного перемещения по инструментальному канату, а иа стреле смонтирован захват для взаимодействия с дополнительным ударником.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Володин Ю.И. Основы бурения. М., "Недра", 1978, с. 267.

2. Авторское свидетельство СССР № 592961, кл. E 21 В 21/00, 1 978 (прототип).

968293

Составитель А. Сергачев

Редактор В. Иванова Техред Ж.Кастелевич Корректор Н Король

Заказ 8067/51 Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/6

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