Шнековый бур (его варианты)

 

1. ПЬнековый бур, содержащий буровую колонку и линейные шнековые секции, Отличающийся тем, что, с целью повьшения безопасности работ и упрощения конструкции, между шнековыми секциями по длине бура размещены гладкие секции. 2. Шнековый бур, содержащий буровую коронку и линейные шнековые секции , о т л--И ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения безопасности работ и упрощения конструкции бура, линейные секции выполнены с различной транспортирукяцей сйособностью, при этом линейные секции с меньшей транспортирующей способностью размещены по длине щнекового бура между секциями с большей траныюртирующей способностью. 3.Бур по п.2, отличающийся тем, что линейные секции с меньшей транспортирувяцей способностью выполнешл с меньшим диаметром щнековой спирали. 4.Бур по п. 2, о тлич ающ и и с я тем, что линейные секции с меньшей транспортирующей способностью выполнены с шагом-шнековой спирали меньшим, чем шаг шнековой спирали линейных секций ;с большей транспортирующей способностью . 00 со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ .РЕСПУБЛИК

4(51) Е 21 С 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3683917/22-03 (22) 21.10.83 (46) 23.02.85. Бюл. 11 7 (72) П.Е.Левкович, Ю.Д.Борисов и Н.С.Савич (71) Донецкий научно-исследователь-. ский угольный институт (53) 622.233,6(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 442295, кл. Е 21 С 1/00, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

У 514948, кл. E 21 С 1/00, 1974 (прототип). (54) ШНЕКОВЫЙ БУР (ЕГО ВАРИАНТЫ). (57) 1. Шнековый бур, содержащий буровую колонку и линейные шнековые секции, отличающийся тем, что, с целью повышения безопасности работ и упрощения конструкции, между шнековыми секциями по длине бура размещены гладкие секции.

2. Шнековый бур, содержащий буровую коронку и линейные шнековые сек„„SU,, 1141189 А ции, отличающийся т ем, что, с целью повышения безопасности работ и упрощения конструкции бура, линейные секции выполнены с различной транспортирующей способностью, при этом линейные секции с меньшей транспортирующей способностью размещены по длине шнекового бура между секциями с большей транспортирующей способностью.

3. Бур по п.2, отличаю шийся тем, что линейные секции с меньшей транспортирующей способностью выполнены с меньшим диаметром шнековой спирали.

4. Бур по и. 2, о т л и ч а ю— шийся тем, что линейные секции с меньшей транспортирующей способностью выполнены с шагом шнековой спирали меньшим, чем шаг шнековой спирали линейных секций ,с большей транспортирующей спо.собностью.

1 11411

Изобретение относится к горному делу, а именно к шнек<>вым бурам для вЫемки преимущественно угля.

Известны шнековые буры для шнекобуровых машин, включающие буровые коронки и линеиные шнековые сек5 циц (1) .

Известные шнековые буры не позволяют изолировать скважину в процессе ее бурения от проветриваемых выработок, в связи с чем при работе на газоносных пластах имели место случаи вспьппек метана в скважине.

Это снижает безопасность работ.

Наиболее близким к изобретению !

5 по технической сущности и достигаемому результату является шнековый бур, включающий буровую коронку и линейные шнековые секции f2) .

Известный шнековый бур позволяет создавать только одну угольную пробку и только в устье скважины, При этом по мере увеличения длины скважины возрастает амплитуда биения шнекового бура, в результате чего происходит постепенное разрушение устья скважины, приводящее к разгерметизации скважины и, как следствие, к снижению уровня безопасности работ.

Кроме того, оснащение каждой линейной секции поворотными секторами

30 и тягами для поворота сектора усложняет конструкцию известного шнекового бура.

Цель изобретения — повышение безопасности работ путем устранения слу- З5 чаев разгерметизации скважин и упрощение конструкции известного шнекового бура.

Поставленная цель достигается тем, что в шнековом буре, содержащем буровую коронку и линейные шнековые секции, между шнековыми секциями по длине бура размещены гладкие секции.

По второму варианту поставленная цель достигается тем, что в шнековом буре, содержащем буровую коронку и линейные шнековые секции, линейные секции выполнены с различной транспортирующей способностью, при этом лейные секции с меньшей транспор- 50 тирующей способностью размещены по длине шнекового бура между секциями с большей транспортирующей способностью

Кроме того, линейные секции с меньшей транспортирующей способностью выполнены с меньшим диаметром шнековой спирали.

89

Линейные секции с меньшей транспортирующей способностью выполнены с шагом шнековой спирали меньшим, чем шаг шнековой спирали линейных секций с большей транспортирующей способностью.

На фиг.! изображен спаренный шнековый бур, у которого отдельные секции выполнены без шнековых спиралей, вид сверху на фиг.2 — вариант шнеко1 вого бура с отдельными секциями, дйаметр шнеков которых меньше диамет ра шнеков линейных шнековых секций; на фиг.3 — вариант шнекового бура с отдельными секциями, шаг спирали шнеков которых меньше шага спирали шнеков линейных шнековых секций; на фиг.4 — скважина в процессе ее бурения, вид сбоку; на фиг,5 — то же„ вид сверху.

Предлагаемый шнековый бур включает буровые коронки 1 и линейные шнековые секции 2. Вблизи буровых коронок 1 между линейными шнековыми секциями 2 установлены отдельные секции 3, выполненные без шнековых спиралей (в качестве примера на фиг.! показан шнековый бур с двумя такими секциями 3).

Предлагаемый шнековый бур работа1 ет следующим образом.

При бурении скважины буровые коронки 1 отбивают уголь, а установленная за ним линейная шнековая секция 2 транспортирует отбитый уголь к первой секции 3, В связи с тем, чro первая секция 3 выполнена без шнековых спиралей она не обладает транспортирующей способностью. Поэтому по мере бурения скважины в месте установки первой секции 3 будет накапливаться отбитый уголь, который в конечном счете перекроет сечение скважины и создаст из отбитого угля пробку 4, изолирующую при. забойную часть 5 скважины.

В процессе дальнейшего бурения первая секция 3 будет перемещаться в направлении бурения скважины. При этом следующая за первой секцией 3 линейная шнековая секция 2 будет отбирать от пробки 4 часть угля и транспортировать его к второй секции 3, где также будет постепенно формироваться вторая угольна!я пробка 6. После образования второй угольной пробки б следующая за второй секцией 3 линейная шнекавая секция 2 начнет отбирать от нее часть угля и

3 114II транспортировать era по скважине к подготовительной выработке (условно не показано) .

При дальнейшем бурении линейные шнековые секции 2, расположенные впереди секции 3, постоянно наращивают отбитым углем пробки 4 и 6, а следующие за секциями 3 линейные шнековые секции отбирают из пробок 4 и 6 часть угля. В результате происходит кажущееся перемещение пробок 4 и 6 на постоянном расстоянии от буровых коронок 1 и пробки 4 и 6 постоянно контактируют со свежеобнаженными поверхностями скважины. 5

В результате того, что в скважине образованы две пробки 4 и 6, изолирующие призабойную часть 5 скважины постоянно контактирующие со свеже обнаженными поверхностями скважины, исключены случаи разгерметизации и в связи с этим повышена безопасность работ.

В случае необходимости предложенным шнековым буром можно создавать три и более пробок, что еще больше повысит надежность изоляции и, как следствие, безопасность работ.

В результате того, что предложенный шнековый бур содержит выполненные без шнековых спиралей секции 3, расположенные между линейными шнековыми секциями 2, отпадает необходимость установки на последних поворот. ных секторов и тяг, в связи с чем упрощается конструкция шнекового

35 бура.

89 4

Предлагаемый вариант шнекового бура наиболее прост по конструкции.

Однако из-за того, что секции 3 выполнены без шнековых спиралей и не обладают транспортирующей спосo6ностью при бурении нисходящих скважин в определенных условиях (мокрый уголь, большой угол падения пласта), напорные усилия, создаваемые линейными шнековыми секциями, могут оказаться недостаточными для преодоления сил трения пробки о стенки скважины, что приведет к заштыковке буровых коронок. Для этих случаев предложен вариант шнекового бура, в котором от" дельные секции имеют меньшую транспортирующую способность, чем другие.

В одном из них секции 3 выполнены со шнеками, диаметр которых меньше диаметра шнеков линейных шнековых секций 2.

Во втором секции 3 выполнены со шнеками, шаг спирали которых меньше шага спирали шнеков линейных шнековых секций 2, при этом шнеки секций

3 и линейных шнековых секций 2 выполнены равными диаметрами, В связи с тем, что в обоих случаях секции 3 имеют транспортирующую способность меньшую, чем линейные шнековые секции 2, при бурении скважины в месте установки таких секций будут образовываться пробки из отбитого угля, в связи с тем будет обеспечено достижение поставленной цели — повышение безопасности работ при бурошнековой выемке газоносных пластов.

1141189

Со став итель, Ю. Стрелов

Редактор C.Öàòðóøåâà Техред Т.Фанта КорректорВ.Бутяга

Заказ 464/25 . Тираж 482 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-З5, Раушская наб., д. 4/5

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