Колонковый бур для бурения скважин большого диаметра

 

КОЛОНКОВЫЙ БУР ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖУН БОЛЬШОГО ДИАМЕТРА , содержащий .корпус с бурильной, трубой, породоразрушающий инструмент и механизм для подрезки и удержания кернас канатной пилой, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности бурения путем ускорения отделения керна, механизм для подрезки и удержания керна снабжен натяжной рамой, направляющими роликами и валом с приводным щкивом и зубчатым упором, причем натяжная рама установлена в корпусе с возможностью осевого перемеи1ения, вал закреплен в натяжной раме концентрично с корпусом с возможностью вращения при взаимодействии с керном , зубчатого упора, закрепленного на валу и выступающего за пределы натяжной рамы, .приводной щкив жестко закреплен на валу , а направляющие ролики - на натяжной раме и корпусе, при этом канатная пила выполнена в виде бесконечной петли, огибающей приводной щкив и направляющие ролики, часть которых щарнирно установ- (g лена в.призабрйной части корпуса, Причем направление движения канатной пилы-на контакте с керном совпадает с направлением вращения корпуса.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 1112123 A

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY CBNPETEflbCTBV теда 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2I) 3561814/22-0Ъ (22) 04.03.83 (46) 07.09.84. Бюл. № 33 (72) С. Ч. Ли, А. И. Ванюшкин и А. Н. Iloпов (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектный и конструкторский институт горного дела цветной металлургии . (53) 622.25.252.8 (088.8) . (56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 3411545/03, кл. E 21 D 1/06, 1982.

2. Авторское свидетельство СССР № 102992, кл. Е 21 В 25/00, 1955 (прототип). (54) (57) КОЛОНКОВЬ!Й БУР ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖ !Н- БОЛЬШОГО ДИАМЕТРА, содержащий корпус с бурильной трубой, породоразрушающий инструмент и механизм для подрезки и удержания керна. с канатной пилой, отличающийся тем, что, gyI) E 2I D !/06; Е 21 В 25/00 с целью повышения эффективности бурения путем ускорения отделения керна, механизм для подрезки и удержания керна снабжен натяжной рамой, направляющими роликами и валом с приводным шкивом и зубчатым упором, причем натяжная рама установлена в корпусе с воэможностью осевого перемещения, вал закреплен в натяжной раме концентрично с корпусом с воэможностью вращения при взаимодействии с керном зубчатого упора, закрепленного на валу и выступающего за пределы натяжной рамы,. . приводной шкив жестко закреплен на валу, а направляющие ролики — на натяжной раме и корпусе, при этом канатная пила выполнена в виде бесконечной петли, огибающей приводной шкив и направляющие

Ф ролики, часть которых шарнирно установ- щ лена в приэабойной части корпуса, причем направление движения канатной пилы на контакте с кернон совпадает с направлением вращения корпуса.

lIl2I23

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при проведении подготовительных выработок в рудных и угольных полях, при и нжене рных изыскания х и разведке месторожде ни и полезных ископаемых колонковым бурением скважин большого диаметра.

Известен колонковый бур для бурения .скважин большого диаметра, содержащий корпус с бурильной трубой, породоразрушающий инструмент и механизм для подрезки и удержания керна с подрезными рычагами и силовыми цилиндрами !1).

Недостаток данного бура заключается в необходимости формирования подрезной щели значительной ширины, что требует высоких напорных усилий, передаваемых на подрезные рычаги.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является колонковый бур, содержащий корпус с бурильной трубой, породоразрушающий инструмент и механизм для подрезки и удержания керна из двух отрезкой канатной. пилы с резцами и раскреп.ляющими элементами (2t .

Недостатком известного бура являются большие затраrbt.Bðåìåíè на подрезку керна, составляющие в зависимости от диаметра скважины и прочностных свойств горных пород от нескольких часов до нескольких смен. Объясняется это тем, что линейная скорость движения канатной пилы определяется лишь частотой вращения бура, которая при большом диаметре бура остается невысокой. г

Целью изобретения является повышение эффективности бурения путем ускорения подрезки керна.

Указанная цель достигается тем, что в колонковом буре для бурения скважин большого диаметра, содержащем корпус с бурильной трубой, породоразрушающий инструмент и механизм для подрезки и удержания керна с канатной пилой, последний снабжен натяжной рамой, направляющими роликами и валом с приводным шкивом и зубчатым упором, причем натяжная рама установлена в корпусе с возможностью осевого перемещения, вал закреплен в натяжной раме концентрично с корпусом с возможностью вращения при взаимодействии с керном зубчатого упора, закрепленного на валу и выступающего за пределы натяжной рамы, Приводной шкив жестко закреплен на валу, а направляющйе ролики — на натяжнои раме и корпусе, при этом канатная пила выполнена в виде бесконечной петли, огибающей приводной шкив и направляющие ролики, часть которых шарнирно установлена в призабойной части корпуса, причем направление движения канатной пилы на контакте с мерном совпадает с направлением вращения корпуса.

10 5 включают вращение, подают промывочную

50

Яа фиг. изображен колонковый бур„ общий вид: на фиг. 2 — - разрез А-А на фиг. l.

Колонковый бур содержит корпус с" бурильной трубой, породоразрушающий инструмент 2, механизм для подрезки и удержания керна, выполненный из подвижной в осевом продольном направлении, натяжной рамы 3 с валом 4, на котором жестко закреплен приводной шкив 5, взаимодействующий с канатной пилой б. Последняя выполнена в виде бесконечной петли, огибающей приводной шкив и направляющие ролики 7 и 8 натяжной рамы 3 и корпуса !. Направляющие ролики 9, смонтированные в цризабойной части корпуса, установлены на шарнирах, поворотных в плоскости, перпендикулярной оси вращения бура. В направлении забоя конец вала натяжной рамы выполнен выступающим за пределы натяжной рамы зубчатым упором 10 с осью вращения, совпадающей с осью вращения колонкового бура, в призабойной части корпуса имеется фиксатор 11.

Устройство работает следующим образом.

Колонковый бур опускают в скважину, жидкость и создают осевую нагрузку, доводя бур до забоя. Во время б> рения скважины рабочая часть канатной пилы б удерживается в корпусе фиксатором 11, сила действия которого превышает усилие, действующее на канатную пилу под действием силы тяжести натяжной рамы 3 с валом 4, приводным шкивом 5, направляющими роликами 7 и зубчатым упором 10. При заполненни корпуса i керном до высоты, при. которой зубчатый упор 10 внедряется в торцовую часть керна, вал 4 с приводным шкивом 5 тормозится и прекращает свое вращение. В этот момент продолжающие вращаться совместно с вра1цающимся колонковым буром направляющие ролики 7 — 9 натяжной рамы и корпуса вокруг неподвижного вала с приводным шкивом 5 начинают наматывать канатную пилу 6 на приводной шкив с одной стороны и одновременно разматывать с другой.

В результате одновременной.размотки и намотки канатной пилы на приводной шкив канатная пила 6 перемещается от приводного шкива 5 к направляющим роликам 7—

9 по замкнутой линии. Под действием осевого давления на колонковый бур корпус 1 смещается относительно натяжной рамы 3 с з>бчатым упором 10 на торце керна, например, по шпицам. Канатная пила 6 лолучает дополнительное натяжение, и фиксатор 11 выпускает рабочую часть канатной пилы, которая охватывае" поверхность керна и подрезает его за счет собственного движения и одновременного вращения вокруг керна вместе с вращающимся колонковым буром. Под действием сил натяжения

iI!2123

Составитель Л. Череиенкина

Редактор И. Николайчук Текред И. Ререс Корректор Л. Пилипенко

За каэ 6056/22 Тираж 43о Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам иэобретеннй и открытий

I !3035. Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. УмСород. ул. Проектная. 4 рабочая часть канатной пилы перемешается к центру керна. После окончания подрезки керна производится подъем колонкового бура с керном.

Приводной шкив и направляющие ролики футВрованы резиной или другими подобными материалами. При бурении выработок в крепких породах канатнач пила может быть армирована алмазами.

Применение предлагаемого колонкового бура позволит повысить производительность бурения и сократить время на проходку сква, жины.