Устройство для термического бурения и расширения скважин струями высокотемпературного газа

 

Союз Советскиа

Социал истическил

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 734410 (61) Дополнительнве к авт. сеид-ву (22) Заявлено 05.01.78 (2) ) 2567195/22-0 с присоединением заявки.% (23) Приоритет

Опубликовано15.05.80. Бюллетень .% 18

Дата опубликования описания 18 05 80 (5! }М. Кл.

Е 21 С 21/00

Е 21 В 7/14

Е 21 С 17/00

ГооударстовнлыМ комнтот ло делам нзооретоннй н откритнй (53) УДК 622.243. .94:622.233.05 1 .77(088.8) А. A. Капустин, Э. И. Шафаренко, Ю. H. Бабин. и С. N. Сейтбаталов (72) Авторы изобретения

Московский опдена Трудового Красного Знамени горный институт

Министерства высшего и среднего специального образованияСССР и Казахский политехнический институт им. В. И. Ленина

Министерства высшего и среднего специального образования

Казахской ССР (71) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ЙЛЯ ТЕРМИЧЕСКОГО БУРЕНИЯ

И РАСШИРЕНИЯ СКВАЖИН СТРУЯМИ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО ГАЗА тов 2 т

Изобретение касается устройства для термического бурения и расширения скважин струями высокотемпературного газа и может быть использовано. в качестве рабочего органа станка для огнеструйного бурения.

В

Известно устройство для терми в ского бурения и расширения скважин струями высокотемпературного газа, содержащее камеру сгорания, снабженную турбинкой для ее вращения относительно корпуса и оснащенную сопловой крышкой (1).

В этом устройстве не предусмотрено регулирования скорости вращения камеры сгорания, а также отсутствует возмож15 ность поддерживать число ойфотов камеры сгорания в автоматическом режиме в зависимости от физических свойств горных пород и структурно-текстурных особенностей массива.

Наиболее близким техническим -решением к предлагаемому является устройство для термического бурения и, расширения скважин струями высокотемператур2 ного газа, содержащее соединяемый с буровой штангой корпус, в котором расположена камера сгорания, ограниченная с одной стороны сопловой крышкой и с другой — распределительной головкой и снабженная приводом для ее враmeHss с регулятором числа обороВ этом устройстве камера сгорания соединена с центробежным регулятором скорости, взаимодействующим своими функциональными элементами с конусной втулкой, укрепленной внутри буровой штанги. Благодаря наличию центробежного регулятора достигается автоматическое поддержание заданного числа оборотов камеры сгорания;

Однако процесс регулирования числа оборотов камеры сгорания затруднен и не может быть осуществлен в широком диапазоне, что накладывает определенные ограничения на выбор оптимальных режимов бурения и расширения скважин.

7 344

Цель изобретению — упростить процесс регулирования и расширить его диапазон.

Это достигается тем, что .буровая штанга состоит из телескопически раздвижных частей, а привод для вращения камеры сгорания выполнен в виде смонтированного в верхней части буровой штанги двигатели с телескопически раздвигаемым приводным валом, несущим 10 на конце шестерню, находящуюся в зацеплении с зубчатым венцом, закрепленным на камере сгорания.

При таком выполнении устройства путем изменения скорости вращения двигателя можно легко и в широких пределах регулировать число оборотов камеры сгорания, получая неооходимые скорость бурения, диаметр и форму котлового расширения.

На фиг. 1 показано устройство; продольный разре; на фиг. 2 — разрез

А-А на фиг.1; на фиг. 3. — разрез Б-Б на фиг. 1.

Устройство для термического бурения и расширения скважин струями высокотемпературного газа, как показано на фиг. 1, имеет подвешенную на подшипниках 1 к распределительной головке 2

30 камеру 3 сгорания с сопловой крышкой 4, которая расположена в корпусе 5 и может вращаться относительно него. Корпус 5 посредством резьбы соединен с буровой штангой 6, состоящей из нескольких телескопически раздвижных частей 7.

Внутри нее проходят магистрали 8,9 и

10 (фиг.2) для подвода к камере 3 сгорайия соответственно горючего, окислителя (воздуха) и охлаждающей

40 воды.

Камера 3 сгорания представляет собой известную конструкцию и снабжена форсункой 11 для распыления горючего и завихрителем 12 для закручивания

45 воздуха. Регулируемое вращение камеры 3 сгорания с сопловой крышкой 4 и кожухом 13 осуществляется двигателем 14 (фиг.1), расположенным в верхней части буровой штанги 6 и имеющим телескопиИ чески раздвижной приводной вал 15, несущий на конце шестерню 16.

Эта шестерня, как показано на фиг.1 и 3, находится в зацеплении с зубчатым венцом 17, скрепленным с камерой 3

55 сгорания.

Буровая штанга 6 подвешена на канатах 18 к барабану 19 бурового станка (не показан) и может при помощи

10 4 этого барабана перемещаться по глубине скважины.

Устройство работает следующим образом.

От двигателя 14 через телескопи-. чески раздвижной приводной вал 15, шестерню 16 и зубчатый венец 17 вращение передается камере 3 сгорания (которая обычным образом запускается в работу}, и тем самым обеспечивается круговое движение газовых струй, истекающих из камеры 3 сгорания через соп— ловую крышку 4. Изменяя скорость вращения двигателя 14 любым подходящим путем в зависимости от его конструкции, можно сравнительно просто регулировать число оборотов камеры 3 сгорания в широком диапазоне, учитывая физико— механические свойства буримых горпых пород. При необходимости камеры 3 сгорания можно сообщать реверсивное вращение, Использование телескопически раздвижной буровой штанги 6 дает определенные преимущества, так как можно отказаться от применения станка с громоздкой мачтой, заменив ее простым по конструкции барабаном.

Формула изобретения

Устройство для термического бурения и расширения скважин струями высокотемпературного газа, содержащее соединяемый с буровой штангой корпус, в котором расположена камера сгорания, ограниченная с одной стороны сопловой крышкой и с другой — распределительной головкой и снабженная приводом ее вращения с регулятором числа оборотов, отличающееся тем,что,с целью упрощения процесса регулипова— ния и расширения его диапазона, буровая штанга состоит из телескопически раздвижных частей, а привод для вра— щения камеры сгорания выполнен в виде смонтированного в верхней части буровой штанги двигателя с телескопическц раздвигаемым приводным валом, несущим на конце шестерню, находящуюся в зацеплении с зубчатым венцом, закрепленным на камере сгорания.

Источники информации, рринятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 422849, кл. Е 21 С 21/00, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

M 590447, кл. E 21 С 21/00, 1976.

Фигз

Составитель В. Махаева

Редактор Г. Мозжечкова Техред Н. Kosaneaa, Корректор M. Пожо

Заказ 2030/42 Тираж 626 Подписное йНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

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