Став для бурения скважин с пылеподавлением в затрубном пространстве

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Ресаублик

«»663833

К АВТОУСКОМУ СВКДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву

{22) Заявлено0406.74 {21)2030617/22-03 (51)М. Кл.2 с присоединением заявки Но

E 21 С 7/08

Государственный йоинтет

СССР по делан нзобретеннй и открытнй (23) Приоритет

Опубликовано 2505.79. Бюллетень йо 19 (53) У,ф(622,233. ,057(088.8) Дата опубликования описания 2605.79 - 1 (72) Авторы

ИЗОбрЕтЕНИя Б,Н. Кутузов, Г,И. Шаронов, A,А, Трусов и В.Г. Зайцев

Московский ордена Трудового Красного Знамени горный институт (71) Заявитель (54) СТАВ ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН С ПЫПЕПОДАВЛЕНИЕМ

В ЗАТРУБНОМ ПРОСТРАНСТВЕ

Изобретение относится к технике бурения скважин, а именно к ставам для бурения скважин с пылеподавлением в затрубном пространстве. Преиму,щественно оно может найти применение при проходке взрывных скважин на карьерах станками шарсыечного бурения, Известен став для бурения скважин с пылеподавлением в затрубном Пространстве, в котором пыпеподавляющие форсунки выведены в стенку трубы нижней штанги над переходником для при- . соединения долота (1), Применение такого става позволяет увеличить скорость по проходу на до- лото до двух раз, а иногда и более по сравнению с пылеподавлением на забое скважины воздушно-водяной смесью, так как забой скважины остается сухим, что облегчает пневмотранспорт продуктов разрушения с забоя скважины и иэ долота, а также условия работы долота. Одиако в прОЦессе бурения часто происходит зашламова" ние форсунок, что снижает эффективность пыпеподавления и вызывает непроизводительные затраты времени на их прочистку.

Известен .также став для бурения скважин с пьжеподанлением в эатрубном пространстве, включающий переходник с кольцевой проточкой, в которую выведены пылеподавляющие форсунки (2) .

Кольцевая проточка расположена на нижнем торце штанги и выходит в кольцевой зазор между штангой и долотом.

Это приводит к зашламованию форсунок и попаданию воды на забой скважины. что снижает эффективность пыпеподавления и сводит на нет преимущества пылеподавления в затрубном пространстве.

Цель изобретения — повыаение эффективности пылеподавления путем предотвращения зашламования форсунок и попадания водЫ на забой.

Для достижения этой цели кольцевая проточка выполнена на боковой поверхности переходника, При этом кольцевая проточка имеет в поперечном сечении трапецеидальную форму с меньшим внутренним основанием, Проточка такой форьи техно-. логична в изготовлении и, позволяет легко разместить пылеподавляющие форсун ки, 663833.КроМе того, при малых расходах воды форсунки выведены на верхнюю боковую сторону проточки и Йаправлены под углом к оси скважины навстречу восходящему воздушно-пылевому потоку, а при больших расходах воды форсункн выведены на нижнюю боковую сто- 5 рону проточки и направлены под углом к оси скважины по направлению движения восходящего воздушно-пылевого потока.

Ва чертеже изображен став для бурения скважин с пылеподавленнем в эатрубном пространстве, нижняя часть.

Став имеет основную трубу 1 и пе" реходник . 2 для присоединения шарашечного долота 3. В основной 15 ,трубе 1-- размещена с зазором 4 внутренняя труба 5. Этот кольцевой зазор 4 является каналом для подачи воды к пылеподавляющим форсункам 6, а центральный канал 7 внутренней трубы 5 служит дпя подачи на забой скважины сжатого воздуха.

Переходник 2 выполнен с кольцевой проточкой 8 на его боковой поверхности, а форсунки б выведены в указанную проточку 8 переходника 2 посредством каналов 9.

Наиболее предпочтительно кольцевой проточке 8 придавать в поперечном сечении трапецеидальную форму с меньшим внутреннйм основанием. Сор- ЗО сунки 6 могут быть выведены на верхнюю, как показано на чертеже, или нижнюю (н а чертеже ие показ аны) боковые стороны проточки 8 и направлены под углом к оси скважины навстре- Ç5 чу восходящему воздушно-пылевому потоку или по направлению движения этого потока соот вет ст вени о.

Кроме того, возможно выполнение става с форсунками 6, расположенныьк 4p как на верхней, так и нижней сторонах кольцевой проточки 8.

Став работает следующим образом.

В процессе бурения очистка забоя . скважины осуществляется сжатым воэ- 45 . духом, поступающим по центральному каналу 7 внутренней трубы 5, Пылеподавлрние происходит в затрубнам пространстве на удалении от забоя. Вода поступает к форсункам б по зазору 4 между основной 1 и внутренней

5 трубами и каналами 9.

; При малых расходах воды (до

10" л/мин), которые имеют место при бурении крепких пород с малыми скоростями бурения или при бурении хорошо смачиваемых менее крепких пород с большими скоростями бурения, воду целесообразно подавать навстречу восходящему воздушно-пылевому потоку, так как это будет способствовать Я) повышению эффективности пнпеподавления. В то же,время, благодаря малому расходу, вода не будет поступать на забой и ухудшать технико-экономические показатели бурения. Такое распо- 5 ложение форсуцок мажет быть целесообразно и при больших расходах воды, так как будет способствовать повышению эффективности пылеподавления во время эабуривания скважины.

При больших расходах воды (более

10 л/мин), т,е, при бурении мягких пород с большими скоростями бурения или при бурении плохо смачиваемых пород, более целесообразно воду по(давать по направлению движения восходящего воздушно-пылевого потока, так как в противном случае часть водя может поступать на забой скважины, что приведет к некоторому снижению скорости бурения и стойкости долот

В некоторых случаях, например при бурении обводненных пород, или пород, склонных к образованию сальников, бывает н еобходимо приме н ени е значительных расходов воды (2530 л/мин) . В этих случаях возможна одновременная работа форсунок, расположенных как на верхней, так и на нижней боковых сторонах кольцевой проточки переходника.

Если карьерное поле, где работает.станок с данным станом, представлено несколькими разновидностями пород и при бурении на разных участках требуются как малые, так и большие расходы воды, то целесообразно став выполнять с форсунками, расположенными на обоих сторонах проточки и в зависимости от конкретных условий бурения оставлять открытыми оба ряда форсунок или временно заглушать один из них, Применение предлагаемого става обеспечивает высокую эффективность пылеподавления при сохранении скорости бурения и стойкости долот на уровне, имеющем место при сухом пылеулавливаиии, т. е. существенно выше,чем при пылеподавлении воздушно-водяной смесью на забое скважины.

Расположение форсунок б в кольцевой проточке 8 на боковой поверхности переходника 2 предотвращает зашла- мование форсунок и попадание воды на забой в процессе бурения, а также повышает прочность става, так как форсунки вынесены иэ основной трубы

1, имеющей значительно меньшую площадь поперечного сечения, чем переходник 2, Проточка трапецеидальной форьы технологична в изготовлении и позволяет легко разместить пылеподавляющие форсунки.

Возможность бурения при различном расположении и количестве форсунок обеспечивает сохранение наибо» лее благоприятных условий пыпеподавления и пневмотранспорта продуктов разрушения по скважине при проходке скважин в различных по свойствам породах.

66383

Формула изобретения

l. Став для бурения скважин с пылеподавлением в затрубном пространстве, включающий переходник с кольцевой проточкой, в которую выведены пыпеподавляющие форсунки, о т л и ч аю щий с я тем, что, с целью повышения эффективности пылеподавления путем предотвращения зашламования форсунок и попадания воды на забой, кольцевая проточка выполнена на боковой поверхности переходника.

2. Став по п. 1, о т л и ч а ю.шийся тем, что кольцевая про точка имеет в поперечном сечении трапецеидальную форму с меньшим внутренним основанием. ь

З.СтавПопп. lи2,отли ч а ю шийся тем, что при малых расходах воды форсунки выведены на верхнюю боковую сторону проточки и направлены под углом к оси скважины навстречу воздушно-пылевому потоку.

5 4. Став по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю шийся тем, что при больших расходах воды форсунки выведены на нижнюю боковую сторону проточки и направлены под углом к оси скважи10 ны по направлению дви,кения восходящего воздушно-пылевого потока, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 359369 М, KJI Е 21 Н 9/10 1970 °

2. Авторское свидетельство СССР

Р 361280, М, кл, Е 21 С 7/08 1970.

ЦЛИИПИ Заказ 2952/28 Тираж 656 Подписное

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