Продувочное устройство бурового агрегата

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 08.04.80 (21) 2907221/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .

E21 D 1/06

Государственный комитет (53) УДК 622.23. .057 (088.8) Опубликовано 23.12.81. Бюллетень № 47

Дата опубликования описания 28.12.81 по пенам нэобретеннй н открытий (72) Автор изобретения

М. Г. Токарь

1 (Специальное проектно-конструкторское и технологическое бюро по электровибрационной технике Всесоюзного научно-производственного объединения Потей11йал» (71) Заявитель (54) ПРОДУВОЧНОЕ УСТРОЙСТВО БУРОВОГО АГРЕГАТА

Изобретение относится к открытым горным разработкам, а именно к установкам шарошечного бурения для проходки скважин большого диаметра в различных породах, преимущественно неглубоких скважин в вечномерзлых грунтах и скальных породах в горной промышленности, при геологоразведке, а также скважин под столбчатые фундаменты на строительстве искусственных сооружений в зоне вечной мерзлоты.

Известно продувочное устройство станков шарошечного бурения на открытых горных разработках, в котором сжатый воздух от компрессора через продувочную магистраль поступает к породоразрушающему инструменту (1) .

В указанном устройстве сжатый воздух от компрессора поступает через продувочную магистраль к породоразрушающему инструменту. Магистраль, включающая буровые штанги с резьбовыми ниппельными соединениями и продувочную насадку шарошечного долота, имеет большое гидравлическое сопротивление, что вызывает необходимость в подаче на продувку скважин сжатого воздуха относительно высокого давления. Это давление воздуха не менее чем на два порядка выше величины перепада давления воздуха в затрубном пространстве скважины, необходимого для выноса буровой мелочи с забоя.

Известно продувочное устройство бурового станка, наиболее близкое по технической сущности к настоящему изобретению, включающее корпус бурового снаряда, долота,два компрессора, один из которых низкого давления и высокой производительности, а другой — высокого давления и низкой производительности, продувочную магистраль, соединенную с компрессором высокого давления и с долотами, воздухосборник, предохранительный клапан и запорную арматуру. В продувочном устройстве компрессорная машина высокого давления соединена с продувочной магистралью через клапанраспределитель с возможностью периодического переключения (2).

Однако вследствие того, что в этом устройстве воздух высокого давления подается периодически, он не может использоваться

20 для предотвращения попадания в опоры шарошечных долот буровой пыли и мелочи.

Давление воздуха низкого давления, который поступает на забой через общую ма891934

Формула изобретения эо

40

45 гистраль и долото, должно быть значительно больше, по крайней мере, на один порядок, величины перепада давления воздуха в затрубном пространстве скважины, необходимого для выноса с забоя буровой мелочи. Наличие клапана распределения усложняет схему устройства.

Перечисленные недостатки указанного продувочного устройства приводят к снижению стойкости шарошечного долота, к связанному с этим снижению производительности бурения, повышению затрат энергии на очистку скважины от буровой мелочи.

Цель изобретения — повышение производительности бурения.

Указанная цель достигается тем, что продувочное устройство бурового агрегата снабжено дополнительной продувочной магистралью, соединенной с компрессором низкого давления и с внутренней полостью корпуса бурового снаряда.

На чертеже показано продувочное устройство бурового агрегата, общий вид.

Устройство содержит компрессор 1, воздухосборник 2, предохранительный клапан 3, магистраль 4 воздуха высокого давления, поступающего на забой скважины через долота 5 бурового снаряда 6, компрессор низкого давления 7, магистраль 8 большого сечения для воздуха низкого давления. Корпус бурового снаряда составляет часть магистрали 8. Компрессор 1 соединен с магистралью 4, а компрессор 7 — с магистралью 8. В корпусе бурового снаряда встроены патрубки 9, направленные непосредственно на забой скважины.

В продувочном устройстве привод вращающихся в одну сторону долот 5 осуществляется от встроенных в корпус снаряда индивидуальных электродвигателей О. Непрерывность магистралей 4 и 8, по которым воздух разного давления раздельно поступает в снаряд, обеспечивается наличием двухпоточного вертлюга 11 бурового снаряда.

Продувочное устройство будет иметь аналогичное исполнение применительно и к буровым снарядам другого типа, например роторного, с невращающимся буровым ставом и т.п.

При работе устройства воздух низкого давления от компрессора 7 по магистрали 8 поступает в корпус снаряда 6, обтекает и охлаждает встроенные в снаряд электродвигатели 10 и другие механизмы и по пат5

1о

15 го

4 рубкам 9 выходит с большой скоростью непосредственно на забой скважины, осуществляя его непрерывную и интенсивную очистку от буровой мелочи.

Воздух высокого давления от компрессора 1 по отдельной магистрали 4 поступает к долотам 5, предотвращая попадание в опоры долот абразивной буровой мелочи и пыли и непрерывно очищая от выбуренной породы забой скважины в зоне контакта с ним шарошек.

Подача продувочного воздуха низкого давления от компрессора по отдельной магистрали с низким гидравлическим сопротивлением позволяет не менее чем в 2 — 3 раза снизить затраты мощности и энергии на очистку скважины большого диаметра при шарошечном бурении.

Большой расход продувочного воздуха, поступающего от компрессора, и высокие скорости его движения в затрубном пространстве и при поступлении на забой обеспечивают эффективную очистку скважин от буровой мелочи, исключают ее переизмельчение и приводят к повышению скорости бурения и стойкости долот. Повышению стойкости долот способствует также непрерывная подача в них сжатого воздуха высокого давления.

Продувочное устройство бурового агрегата, включающее корпус бурового снаряда, долота, два компрессора, один из которых низкого давления и высокой производительности, а другой — высокого давления и низкой производительности, продувочную магистраль, соединенную с компрессором высокого давления и с долотами, воздухосборник, предохранительный клапан и запорную арматуру, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности бурения, оно снабжено дополнительной продувочной магистралью, соединенной с компрессором низкого давления и с внутренней полостью корпуса бурового снаряда.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Нанкин Ю. А. и др. Станки шарошечного бурения. М., «Недра», !971, с. 159 †1.

2. Авторское свидетельство СССР № 631642, кл. Е 21 В 7/02, 1978 (прототип).

891934

Составитель Л. Черепенкина

Редактор А. Козориз Техред А. Бойкас Корректор E. Рошко

3aказ 11174/47 Тираж 630 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4