Устройство для бурения шпуров и скважин

 

Изобретение относится к техни- ,ке бурения и позволяет повысить эффективность бурения за счет снижения энергоемкости процесса разрушения порх)дЫр Устройство включает коронкУ 1 с центральным отверстием 2, армированную твердосплавньми режущими элементами 4, и соединительную муфту 5 В корпусе коронки 1 выполнены шламоотводящие каналы (ШК) 6 и 7 разного сечения. Причем ШК 7 большего сечения смещен к рабочей поверх

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 E 21 В 10/36

> .э

l с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3837120/22-03 (22) 02.01.85 (46) 23.02.88. Бюл. N 7 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт тугоплавких металлов и твердых сплавов (72) В.Ф, Гриценко, А.M. Чувилин, Е,А. Синцов, Г.Т. Ермаков, Н.И. Соколов и В.В. Панкратов (53) 622.24.051.62(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 663834, кл. Е 21 В 10/60, 1975.

Авторское свидетельство СССР

В 724718, кл. E 21 В 7/28, 1978.

Л0„„1 5784 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ ШПУРОВ

И СКВАЖИН (57) Изобретение относится к техни.ке бурения и позволяет повысить эффективность бурения за счет снижения энергоемкости процесса разрушения породы. Устройство включает коронку

1 с центральным отверстием 2, армированную твердосплавными режущими элементами 4, и соединительную муфту 5. В корпусе коронки 1 выполнены шламоотводящие каналы (ШК) 6 и 7 разного сечения. Причем ШК 7 большего сечения смещен к рабочей поверх13 ности коронки 1. Торцовая часть муфты 5 выполнена в виде прямого конуса, вершина которого смещена к ШК 7 и снабжена твердосплавной вставкой (ТВ) 11. На поверхности конуса 8 между его вершиной и ШК 6 меньшего сечения установлена дополнительная

ТВ 12, В начальный период работы про75784 исходит разрушение элементами 4 кольцевой части забоя. Образующийся в центре керн разрушается ТВ 11. Полученные при скалывании крупные фракции выносятся через ШК 7, Мелкие фракции, переизмельчаясь дополнительной ТВ 12, выносятся через ШК 6.

1 ил.

Изобретение относится к технике бурения и может быть использовано на горных работах при бурении шпуров и скважин.

Целью изобретения является повы- 5 шение эффективности бурения за счет снижения энергоемкости процесса разрушения.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство для бурения шпуров и скважин состоит из коронки 1 с центральным отверстием 2, головки 3, которая армирована твердосплавными режущими элементами 4, соединительной муфты 5, установленной в коронке 1 и предназначенной для соединения коронки со штангой (не показана), В корпусе коронки выполнены шпамоотводящие каналы меньшего 6 и большего 7

20 сечений, причем канал 7 большего сечения смещен к рабочей поверхности головки 3 коронки.

Торцовая часть соединительной муфты 5 выполнена в виде прямого конуса 8, образованного вращением образующей вокруг оси 9, смещенной относительно оси 10 коронки 1 к каналу 7 большего сечения. Вершина конуса 8 снабжена твердосплавной встав30 кой 11. На конической поверхности со смещением к каналу 6 меньшего сечения установлена дополнительная твердосплавная вставка 12. Образующие цилиндрических поверхностей шла- 35 моотводящих каналов 6 и .7 являются продолжением образующей конической поверхности. В соединительной муфте

5 выполнены промывочные каналы 13-15, В корпусе коронки 1 выполнена рас- 40 точка 16, сообщающаяся с промывочными каналами 13-15. Помимо этого, расточка 16 сообщена каналом (не показан) с торцовой частью головки 3 коронки 1 для подачи промывочной жидкости к твердосплавным режущим элементам 4.

Устройство работает следующим образом.

В начальный период взаимодействия коронки 1 с забоем происходит разрушение твердосплавными режущими элементами 4 кольцевой части забоя с образованием в центральной части керна. Поскольку разрушение осуществляется не по всей площади забоя, энергоемкость процесса бурения низкая.

Образующийся при бурении керн разрушается твердосплавной вставкой, причем разрушение керна происходит за счет растягивающих напряжений, поэтому процесс протекает при минимальных энергоэатратах. Смещение вставки 11 относительно оси 10 инструмента уменьшает расстояние до свободной боковой поверхl ности керна, снижая тем самым энергоемкость. Это позволяет получать при скалывании крупные фракции и выносить их через канал 7 большего сечения, расположенный напротив вставки 11. БоЛее мелкие фракции, переизмельчаясь дополнительной твер- досплавной вставкой 12 (количество дополнительных вставок 12 определяется прочностными свойствами пород), выносятся через канал 6 меньшего сечения. Наличие конуса 8 .на торцовой части соединительной муфты 5 и расположение шламоотводящих каналов 6 и 7 на уровне конической поверхности соединительной муфты позволяет выносить шлам с наименьшим сопротивлением.

1375784

Устройство для бурения шпуров и скважин, включающее коронку с центральным отверстием, армированную твердосплавными режущими элементами, соединительную муфту, о т л и ч аСоставитель Ю.Палащенко

Техред Л.Сердюкова Корректор О.Кундрик

Редактор Г.Гербер

Тираж 530 Подписное

ИНИИПИ Государственного комитета СССР

Ь по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Заказ 753/32

Производственно-полиграфическое предприятие, г.еУжгород, ул. Проектная, 4

Подача промывочной жидкости к породоразрушающим элементам осуществляется по каналам 13-15, проточке 16 и каналам (не показаны}, сообщающим проточку 16 с торцовой частью головки 3. Вынос шлама от разрушения керна осуществляется жидкостью, поступающей по каналам 13 и 14.

Формула из обретения ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности бурения за счет снижения энергоемкости процесса разрушения породы, в корпусе коронки выполнены шламоотводящие каналыразного сечения, причем канал большего сечения смещен к рабочей поверхности коронки, а торцовая часть соединительной муфты выполнена в виде прямого конуса, вершина которого смещена к каналу большего сечения и снабжена твердосплавной вставкой, при этом на поверхности конуса между его вершиной и каналом меньшего сечения установлена дополнительная твердосплавная вставка.