Расширитель для бурения восстающих скважин

 

О fl И С А Н И Е (п)744108

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26.12.77 (21) 2559132/22-03 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл.з

Е 21В 9/18

E 21С 23/00

E 21D 3/00

Государственный комитет (43) Опубликовано 30,06.80. Бюллетень № 24 (53) УДК 622.24,051 (088.8) по делам изобретений и открытий (45) Дата опубликования описания 30.05.80 (72) Авторы изобретения А. А. Милач, Ф. И. Кондратенко, Ю. 3. Полудненко, Л. Ф. Воюта, В. Я. Чуплый и Э. И. Береславец (71) Заявитель Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт горнорудного машиностроения (54) РАСШИРИТЕЛЪ ДЛЯ БУРЕНИЯ ВОССТАЮЩИХ

СКВАЖИН

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при проходке восстающих выработок.

Известен буровой агрегат для проходки скважин большого диаметра, включающий внутреннюю приводную штангу с опережающей буровой головкой, внешнюю штангу с головкой-расширителем, причем буровые головки имеют соединительную кулачковую муфту ((1).

Недостатком данного устройства является сложность конструкции ввиду наличия двойного бурового става, что затрудняет его использование для бурения восстающих скважин.

Ближайшим к изобретению по технической сущности является расширитель для бурения восстающих скважин, включающий приводную штангу, на которой установлены последовательно неподвижная и подвижная вдоль приводной штанги буровые головки разного диаметра, устройства фиксации и перемещения подвижной буровой головки, выполненные в виде стопоров с зацепами и силовых цилиндров с возвратными пружинами (2).

Указанный расширитель обладает следующими недостатками: для нормальной работы пружин необходимо выполнять тщательное их уплотнение, при этом сами пружины должны быть достаточно жесткими, что не позволяет выполнить шаг перемещения буровых головок достаточно длинным; сложность и громоздкость конструкции устройства перемещения подвижной головки с помощью силового гидроцилиндра, для чего необходима установка специальной насосной станции с приводом от вращения бурового става; питание силовых цилиндров

10 устройства фиксации через внутреннюю полость бурового става малоэффективно, так как эта же полость используется для орошения забоя и охлаждения породоразрушающих элементов, а, использование для

15 питания цилиндра специального канала усложняет конструкцию буровых штаиг.

Целью изобретения является упрощения конструкции расширителя.

Указанная цель достигается тем, что по20 движная буровая головка снабжена распорными поворотными кронштейнами с опорными элементами, контактирующими со стенкой скважины, при этом устройство фиксации выполнено в виде винтовых полу25 муфт, закрепленных концентрично приводной штанге на обращенных друг к другу торцах буровых головок.

На фиг. 1 изображен расширитель при

30 разбуривании скважины головкой первой

744108 ступени; на фиг. 2 — то же, при разбуривании скважины головкой второй ступени.

Расширитель имеет неподвижную, например опережающую, головку 1 и подвижную головку 2 с установленными на них шарошками 3. С головкой 1 жестко соединена полумуфта 4 с внутренней резьбой, а с головкой 2 — полумуфта 5 с наружной резьбой. Буровая головка 2 свободно посажена на штангу 6, жестко соединенную с основным корпусом. На корпусе головки 2 установлены распорные поворотные кронштейны 7 с опорными элементами, выполненными, например, в виде роликов 8. Кронштейны 7 взаимодействуют с пружинами 9 через толкатели 10.

Расширитель работает следующим образом.

Включив подачу бурового станка «Вверх» разбуривают передовую скважину головкой

1 (первая ступень). Разбуривание ведут на высоту, равную нормальной длине подачи бурового станка (длине буровой штанги), плюс высоту, равную длине резьбовой части полумуфты 4. Конструкция станка позволяет выполнять разбуривание на такую высоту. При этом головка 2 удерживается в неподвижном положении (не перемещается вниз и не вращается) с помощью кронштейнов 7 с роликами 8, взаимодействующих со стенкой восстающего.

После разбуривания первой ступенью на указанную высоту, не выключая вращения, включают подачу «Вниз».

Головка 1 вместе с жестко соединенной с ней штангой 6 перемещается относительно неподвижной головки 2. Полумуфта 4, встречая на своем пути полумуфту 5, навинчивается на нее — происходит соединение обеих головок. Об этом свидетельствует подвижный элемент на вращателе бурового станка и показания амперметра на пульте управления. Не выключая вращения, включают подачу «Вверх» — начинается разбурование головкой 2 (вторая ступень). Разбуривание второй ступенью ведут на высоту, равную только длине нормальной подачи бурового станка. Затем, не прекращая подачи «Вверх», изменяют направление вращения — происходит свинчивание полумуфты 4 с полумуфты 5, при этом головка 1 перемещается по уже разбуренной выработке на высоту, равную р, ине резьбовой части полумуфты 4.

Для того чтобы не произошло развинчивание резьбовых соединений бурового става при рассоединении резьбовой муфты, угол подъема ее винтовой линии выполнен большим.

Убедившись по приборам о рассоединении корпусов, включают вращение на «Разбуривание» вЂ” начинается разбуривание основным корпусом, и цикл повторяется.

При первом соединении головок, когдг нет вруба второй ступени, головка 2 в не подвижном положении удерживается с по мощью стоек или других подручных пред метов.

При необходимости извлечь расширитель из восстающего включают подачу «Вниз», а вращение — на «Разбуривание». Ролики

8, поворачиваясь вместе с кронштейнами 7 вокруг своих шарниров, разбуривают стенку восстающего и занимают положение, при котором расширитель свободно перемеща ется вниз.

Таким образом, описанный расширитель прост по конструкции и в эксплуатации, чтс способствует повышению надежности про цесса бурения восстающих выработок.

30 Формула изобретения

Расширитель для бурения восстающих скважин, включающий приводную штангу, на которой установлены последовательно неподвижная и подвижная вдоль приводной

35 штанги буровые головки разного диаметра. и устройство фиксации подвижной буровой головки относительно неподвижной, отл ич а ю шийся тем, что, с целью упрощения конструкции, подвижная буровая головка

40 снабжена распорными поворотными кронштейнами с опорными элементами, контактирующими со стенкой скважины, при этом устройство фиксации выполнено в виде винтовых полумуфт, закрепленных концен45 трпчпо приводной штанге на обращенны друг к другу торцах буровых головок.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 2595126, кл. 175 †, 50 опубл. 1949.

2. Авторское свидетельство СССР № 564404, кл. Е 21В 9/18, 1974 (прототип).

744108

Составитель С. Одинец

Техред В. Серякова

Редактор Д. Павлова

Корректор Л. Слепая

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1009/13 Изд. № 349 Тираж 626 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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