Буровой снаряд

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< л817207 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 1604,79 (21) 2752956/22-03 с присоединением заявки М (51)М. Кл.

E 21 В 25/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.03.81. Бюллетень No 12

Дата опубликования описания 30.0381 (53) УДК 622-. 243..64(088.8) М.С. Агешин, В.В. Большаков, Н.А. Литвин и В.И, Сорокин (72) Авторы изобретения

- - Afi l;g„gqp 1Д

Днепропетровское отделение института ми ералщщ@4,.„. ресурсов Министерства геологии украинской-- Ср (71) Заявитель (54) БУРОВОЙ СНАРЯД

Изобретение относится к горному делу, а именно к буровым снарядам.

Преимущественно оно будет использоваться для встречи и пересечения угольных пластов в процессе бурения геологоразведочных скважин на уголь.

Известны буровые снаряды, содержащие подпружиненную внутреннюю керноприемную трубу со штампом и корпус с породораэрушающим инструментом (1).

Недостатком этих снарядов является воэможность бурения относительно слабых пород и углей; где усилие, Ъ действующее на штамп, достаточно для его внедрения. При встрече твердых .разновидностей внедрение штампа прекращается и бурение становится невозможным.

Указанный недостаток устранен в снарядах, где керн, поступающий внутрь штампа, формируется кернообразующими резцами на породораэрущающем инструменте.

Известен снаряд, содержащий корпус, размещенную в корпусе подпружиненную керноприемную трубу со штампом и породоразрушающий инструмент с кернообразующими резцами (2).

При бурении таким снарядом мягких пород штамп, поджимаемый пружиной, опережает резцы породоразрушающего инструмента и предохраняет керн от разрушения . При встрече пропластков твердых пород штамп, сжимая пружину, поднимается до-плоскости резцов. В этом случае обуриваемый коронкой керн свободно проходит в штамп и последний не участвует в разрушении забоя.

Однако в процессе вращения подпружиненного штампа по твердой и прочной породе лезвие его притупляется, что приводит к нарушению естественной структуры мягких пород (угля и др.).

Кроме того, не исключен размыв керна мягких пород промывочной жидкостью, которая поступает внутрь штампа через пазы в нем.

Цель изобретения — повышение эффективности работы бурового снаряда по перемещающимся породам эа счет изменения вылета кернообразующих рез цов.

Укаэанная цель достигается тем, что в известном буровом снаряде кернообраэующие резцы выполнены с осями и закреплены на них эксцентрично, причем на штампе выполнен круговой конический выступ, а на осях — кулач817207 ки, взаимодействующие с выступом на штампе.

Благодаря такому конструктивному решению, а именно, оснащению породоразрушающего инструмента нежесткозакрепленными, а выдвижными кернообразующими резцами, керноформирующий штамп и связанная с ним керноприемная труба остаются неподвижными как при бурении мягких, так и твердых пород. Это способствует сохранению в керне естественной структуры отбираемой пробы, а отсутствие пазов на торце штампа устраняет опасность размыва керна.

На фиг. 1 изображен буровой снаряд, общий вид в разрезе; на фиг. 2 вид А. на фиг. 1; на фиг. 3 — положение кернообразующего резца при бурении по мягким породам; на фиг. 4 сечение Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 положение резца при бурении по твер- 20 дым породам; на фиг. б — сечение

В-В на фиг. 5.

Буровой снаряд (фиг. 1) содержит корпус 1, соединенный в верхней части с переходником 2, а в нижний 25 с породоразрушающим инструментом 3, который оснащен скважинообразующими резцами 4 и выдвижными кернообразующими резцами 5. Причем последние приподняты над забоем и эксцентрично прикреплены к осям б с кулачками 7. В корпусе размещен упорный подшипник 8, пружина 9, шток 10, переходник 11, керноприемная труба 12, штамп 13 с круговым коническим выступом 14.

В процессе бурения по углю или мягким породам (фиг. 3 и 4) штамп 13 под действием пружины внедряется в забой с опережением резцов 4 и

При этом кернообразующие резцы 5 от- 40 ведены в нерабочее положение, а кулачок 7 осН б не взаимодействует с круговым выступом 14 на штампе. Формирование керна осуществляется без вращения штампа и керноприемной тру- 45 бы.

При встрече твердых пропластков (фиг. 5 и 6) штамп под действием реакции забоя перемещается вверх, сжимая пружину. Круговой конусный выступ 14 на штампе начинает взаимодействовать с кулачком 7, перемещая

его в горизонтальной плоскости. При этом ось б поворачивается, а закрепленный на ней эксцентрично резец

5 перемещается к центру, перекрывая торец штампа. Передвижение штампа в осевом направлении и резцов 5.н ра" . диальном будет продолжаться до тех пор, пока керн, сформированный резцами 5, не начнет плотно входить в штамп, удерживая его от проворота.

В породах средней твердости формирование керна осуществляется как кернообразующими резцами, так и штампом. При этом резцы неполностью перекрывают торец штампа и формируют керн несколько большего диаметра, чем диаметр проходного отверстия штампа, а последний под действием сжатой пружины срезает с внешней поверхности керна кромку.

При входе в уголь или мягкие породы.штамп под действием пружины перемещается вниз, выступ 14 и кулачок 7 выходят из взаимодействия, а эксцентрично закрепленные на оси б резцы 5 при вращении породоразрушающегося инструмента отталкиваются от керна и

1 взаимодействуя с забоем своими нижними режущими поверхностями, возвращаются в исходное положение.

Эффективность работы предлагаемого бурового снаряда заключается в том, что снижается интенсивность притупления штампа при перебуривании твердых пород (штамп неподвижен), за счет чего повышается его ресурс и эффективность штампования в мягких породах, буровой снаряд позволяет перебуривать не только маломощные пропластки, но и вести длительное бурение по твердым породам почвы и кровли пласта. У известных снарядов это приводит к затуплению лезвия штампа.

Формула изобретения

Буровой снаряд, содержащий корпус, размещенную в корпусе подпружиненную керноприемную трубу со штампом и породоразрушающий инструмент с кернообразующими резцами, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности его работы по перемещающимся породам за счет изменения вылета кернообразующих резцов, кернообразующие резцы выполнены с осями и закреплены на них эксцентрично, причем на штампе выполнен круговой конический выступ, а на осях — кулачки для взаимодействия с выступом на штампе.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Атякин A.Ê. Опробование полезных ископаемых при бурении скважин.

М., "Недра", 1968, с. 136.

2. Авторское свидетельство СССР

9 613078, кл. E 21 В 25/00, 1976.

817207 в-в

Миг. б

5 фри. Х

Составитель В. векслер

Техред Ж.Кастелевич КорректорГ. Решетник

Редактор П. Макаревич

Заказ 1272/40 Тираж 627 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4