Долото для вращательного бурения

 

Использование: вращательное бурение шпуров. Сущность изобретения: долото содержит хвостовик и два пера с твердосплавными пластинами. На тыльной стороне каждого пера по винтовой линии выполнено ребро. Ребро простирается от вершины пера до торца хвостовика. Выход ребра на хвостовике расположен на одной линии со шпурообразующей кромкой соседнего пера . Отношение осевой высоты ребра к диаметру долота составляет от 1,2 до 1,5. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э Е 21 В 10/42

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Р 1 1 0 9Я

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (61) 1481373 (21) 4849449/03 (22) 10.07.90 (46) 07.07.92. Бюл.. Nâ 25 (71) Восточный научно.-исследовательский институт по безопасности работ в горной .промышленности (72) Ю. E. Батурин, А. И. Петров; А. Г. Синкин, А. Ю; Батурин; А. Д. Пельц и Б. В.

Мельников (53) 622.24.051(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hh 1481373, кл. Е 21 В 10/42, 1987.

Изобретение относится к области горного дела; а именно к средствам для вращательного бурения шпуров (скважин). и является усовершенствованием долота по

- авт,,св. гЬ1481373.

Известно долото, содержащее корпус с хвостовиком, два пера и твердосплавные пластины, закрепленные на перьях под положительным передним углом (a > 00). Каж-. дая пластина имеет главную режущую кромку в виде ломаной линии с точкой перегиба в вершине пера, наружную и внутреннюю боковые режущие кромки. На . передней г >ани пластин выполнен паз с наклонными стенками, образующими между собой тупой угол (a > 90 . Линия пересечения стенок паза проходит через вершину пера параллельно оси долота, а точки пересечения главных режущих кромок с соответствующими боковыми режущими кромками пластин лежат в одной диаметральной плоскости.,, SU „, 1745862A2

2 (54) ДОЛОТО ДЛЯ ВРАЩАТЕЛЬНОГО БУ.РЕНИЯ (57) Использование: вращательное бурение шпуров. Сущность изобретения: долото содержит хвостовик и два пера с твердосплавными пластинами. На тыльной стороне каждого пера по винтовой линии выполнено ребро. Ребро простирается от вершины пера до торца хвостовика. Выход ребра на хвостовике расположен на одной линии со шпурообразующей кромкой соседнего пера. Отношение осевой высоты ребра к диаметру долота составляет от 1,2 до 1,5. 2 ил.

Недостатком известного долота является неудовлетворительное удаление буровой мелочи из забоя шпура. При бурении шпуров для анкерного крепления применение промывки для удаления буровой мелочи не желательно, так как снижается несущая способность стенок шпура при их значительном переувлажнении. Поэтому рекомендуется "сухое" удаление бурового штыба иэ забоя шпура.

Цель изобретения — повышение производительности бурения шпуров под анкер-. ную крепь беэ промывки за счет улучшения удаления продуктов разрушения и предотвращения их переизмельчения путем нераз рывного направленного движения потока буровой мелочи от забоя шпура.

Указанная цепь достигается тем, что долото оно снабжено ребром, выполненным

Ilo винтовой линии,.на тыльной стороне пера и продолжающимися от вершины пера до торца хвостовика. причем выход ребра на

1745862 хвостовике расположен на одной линии со шпурообраэующей кромкой соседнего пера, причем отношение осевой высоты ребра к диаметру долота составляет от 1,2 до 1,5.

На фиг. 1 показано долото,; 5 на фиг. 2 — то же, вид сбоку.

Долото состоит из корпуса 1 с хвостовиком 2 и двух перьев 3, армированных твердосплавными пластинами 4. Каждая пластина имеет главную режущую кромку 5 10 ввиде. ломаной линии с точкой перегиба в . вершине 6 пера 3, наружную 7 и внутреннюю 8 боковые режущие кромки, На передней грани пластины 4 выполнен паз 9 с наклонными стенками 10, образующими 15 между собой тупой угол. Линия 11 пересечения стенок паза проходит через вершину 6 . пера параллельно оси долота, а точки 12 и

13 пересечения главных режущих кромок 5 с соответствующими боковыми режущими 20 кромками 7 и 8 пластин лежат в одной диаметральной плоскости. Ребро 14 пера 3 по винтовой линии продолжается от вершины пера по хвостовику 2 до его торца с выходом на одну линию с наружной. шпурообразую- 25 щей 7 боковой режущей кромкой пера, лежащей в диаметральной плоскости 15 долота.

Принцип очистки забоя шпура от буровой мелочи заключается в следующем. Об- 30 разующаяся в процессе разрушения горного массива буровая мелочь от забоя шпура по желобу на передней грани пера поступает к основанию пера и долее ребром по винтовой линии как шнеком транс- 35 портируется-передается на шнековую буровую штангу. В зависимости от длины ребра, выполненного по винтовой линии, буровая мелочь перемещается от забоя шпура с различной эффективностью, так- как это связа- 40 но с различной кривизной винтовой линии, Важнейшим признаком по увеличению проиэводительности транспортирования буровой мелочи является отношение высоты долота с ребром к диаметру долота; Влияние отношений высот долота с ребром к диаметру долота приведено в табл. 1.

На основании данных табл. 1 можно . сделать вывод о том, что при величинах отношений высоты долота с ребром, выполненным по винтовой линии к диаметру долота порядка 1.2-1.5 обеспечивается максимальное повышение скорости бурения.

Это обьясняется оптимальной крутизной винтовой линии, обеспечивающей максимальную производительность,по транспортировке буровой мелочи от забоя шпура.

Предлагаемое долото обеспечивает хорошую выдачу бурового штыба из шпура и вследствие этого высокую скорость буре-. ния. Влияние конструктивного выполнения долота на показатели бурения показано в табл, 2.

Ф о р мул а и зоб ретен ия

Долото для вращательного бурения по а вт. св. М 1481373, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности бурения шпуров под анкерную крепь без промывки за счет улучшения удаления продуктов разрушения и предотвращения их переизмельчения путем неразрывного направленного движения потока буровой мелочи от забоя, оно снабжено ребром, выполненным по винтовой линии на тыльной стороне каждого пера и продолжающимся. от вершины пера до торца хвостовика, причем выход ребра на хвостовике расположен на одной линии со шпурообразующей кромкой соседнего пера, при этом отношение осевой высоты ребра к диаметру долота составляет от 1,2 до 1,5.

1745862

Таблица 1 ия, м/мин

Величина отношений

Ско

Рез льтат

Недостаточ жй захват буровой мелочи в забое шпура, пе еизмельчение ее

0,7/0,6".

1,0

0,9/0,75

0,96/08

1,2/0,82:

0,92/0,78

0,78/0,66

0,4/0,34

1,2

1,3

1,4

1,5

1,7

1,0

f<4

1<8

1,2

1,3

1,4

1,5

1,7

0,6/0,51

0,72/0.55

- 0,58/0,5

0,5/0,450,44/0,36. измельчение е

* — в числителе вертикально вверх, в знаменателе — горизонтально;

*+ — в числителе долотом диаметром.28 мм, в знаменателе — 42 мм.

Таблица2

Скорость бурения, м/мин

Наличие отличительных признаков

Примечание

Затрудняется процесс буре- . ния горизонтальных и наклонных шпуров в связи c ux заштыбовкой

Отсутствие ребра

0,37.Частичная заштыбовка долота

0,47

Нормальное бурение

0,55

0,66

0,75

Ребро выполнено на одной линии во шпурообразующей кромкой пера

Ребро выполнено на одной ли, нии со шпурообразующей кромкой пера

Отношение высоты долота с ребром, выполненным по винтовой. линии, к.диаметру долота составляет 1,2-1,5

Совместное использование отличительных признаков согласно о м лы изоб етения

Удовлетворительное бурение

Нормальное. бурение

Хорошее бурение

Нормальное бурение

Неудовлетворительная выдача буровой мелочи ребрами резца

Переизмельчение буровой мелочи в забое шпура

Нормальное бурение

Хорошее бурение

Нормальное бурение

Удовлетворительное бурение

Частичная заштыбовка шпура буровой мелочью, перее

1745862

1f

Р

lj

Составитель Р,Смирнов

Редактор С.Патрушева Техред М;Моргентал Корректор Т.Палий

Заказ 2 3 т 0 . Тираж, Подписное

ВЙИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101