Колонковый снаряд Советский патент 1984 года по МПК E21B25/00 

Изобретение относится к горному делу, а именно к средствам для бурения с отбором керна.

Известны колонковые снаряды, содержащие корпус с буровой коронкой, керноприемную трубу с башмаком, подшипниковый узел подвески керноприемной трубы, а также механизм встряхивания керноприемной-трубы I.

Однако включению механизма встряхивания в этом снаряде предшествует продольное перемеш,ение корпуса относительно керноприемной трубы с одновременным бурением породы на забое. В условиях, когда процесс бурения продолжителен, заклинка керна усугубляется и действие механизма становится неэффективным.

Более совершенным является колонковый снаряд, где механизм встряхивания работает только при относительном враш,ен-ии корпуса и керноприемной трубы.

Известен колонковый снаряд, содержащий корпус с буровой коронкой, керноприемную трубу с башмаком, подшипниковый узел подвески керноприемной трубы, а также возбудитель колебаний керноприемной трубы в виде связанной с керноприемной трубой детали с зубчатыми выступами и перемещаемого по выступам элемента, связанного с корпусом 2.

Однако известный снаряд создает только продольные колебания керноприемной труОы, что не во всех случаях эффективно при самозаклинке керна.

Цель изобретения - повышение эффективности устранения самозаклинки керна.

Указанная цель достигается тем, что в колонковом снаряде, содержащем корпус с буровой коронкой, керноприемную трубу с башмаком, подшипниковый узел подвески керноприемной трубы, а также возбудитель колебаний керноприемной трубы в виде связанной с керноприемной трубой детали с зубчатыми выступами и перемещаемого по выступам элемента, связанного с корпусом, зубчатые выступы расположены на наружной боковой поверхности башмака, а перемещаемый по выступам элемент выполнен в виде плоской спиральной пружины, закрепленной одним концом на буровой коронке.

Получаемые при работе такой конструкции поперечные колебания нижнего конца керноприемной трубы эффективно воздействуют на зону возможного образования подклинки.

На фиг. 1 схематически представлен предлагаемый колонковый снаряд, разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Снаряд содержит корпус 1, внутри которого установлена керноприемная труба 2, состоящая из двух частей 3 и 4, соединенных в верхней части пятой 5. Последняя , через подщипниковый упор 6 связана с подпятником 7, с помощью которого керноприемник 4 закреплен в корпусе 1 и образует подщипниковый узел подвески. Пята 5 жестко соединена с одной из частей 4 керноприемной трубы. Внизу две части 3 и 4

керноприемника соединяются бащмаком 8. В середине обе части керноприемника снабжены направляющими пластинами 9.

Башмак 8 керноприемной трубы 2 в средней части имеет торцовую упорную поверх5 ность 10, ниже которой цилиндрическая боковая поверхность снабжена зубчатыми выступами 11. Нижняя часть башмака вооружена сменным ребристым наконечником 12. Керноприемник удерживается внутри корпуса буровой коронкой 13, имеющей коль цевой паз 14 на внутренней поверхности 15, в которой при помощи заклепки 16 или другим способом, одним концом 17, закреплена плоская спиральная пружина 18. Пружина и зубчатые выступы с элементами

5 крепления образуют возбудитель колебаний керноприемной трубы.

Снаряд работает следующим образом. При установке снаряда на забой, сообщении осевой нагрузки и включении вращения происходит выщтамповывание керновой

0 пробы в центре забоя с одновременным удалением породы выбуренной коронкой. Благодаря конструкции пяты 5 и подпятника 7 с подшипниковым упором 6 керноприемная труба 2 и башмак 8 с ребристым наконечником 12 не вращаются. При вращении корпуса 1 приводится во вращение пружина 18, заведенная в кольцевой паз 14 коронки 13. При этом пружина свободным концом, скользя по зубчатым выступам И неподвижного бащмака 8, набегая и соскальзывая с них,

наносит удары. Частота ударов по поверхности бащмака зависит от количества выступов и скорости вращения бурового инструмента. Сила ударов определяется упругостью пружины и высотой выступов.

Поперечные удары предотвращают торможение керна стенками наконечника, бащмака и керноприемника при его продвижении внутри снаряда, а также его расклинивание отдельными частицами. Поперечная вибрация конца керноприемной части снаряда повышает производительность бурения и улучшает качество выбуриваемого кернового материала.

Технико-экономический эффект от использования изобретения заключается в том, что улучшается качество проб и повышается

производительность бурения.

17

/«

КОЛОНКОВЫЙ СНАРЯД, содержащий корпус с буровой коронкой, керноприемную трубу с башмаком, подшипниковый узел подвески керноприемной трубы, а также возбудитель колебаний керноприемной трубы в виде связанной с керноприемной трубой детали.с зубчатыми выступами и перемещаемого по выступам элемента, связанного с корпусом, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности устранения самозаклинки керна, зубчатые выступы расположены на наружной боковой поверхности башмака, а перемещаемый по выступам элемент выполнен в виде плоской спиральной пружины, закрепленной одним концом на буровой коронке. сл ND СО 00 ел