Устройство для отвода шламовоздушного потока из устья скважины Советский патент 1986 года по МПК E21B21/15 E21B21/07 

Изобретение относится к горной промьшшенности и может быть использовано для улавливания пыли и шлама при бурении скважины стенками, преимущественно на открытых работах. ; Цель изобретения - повысить надежность работы за счет предотвращения зашламовывания полостей стака на и отводного патрубка.

На фиг.1 показано устройство для отвода шламовоздушного потока из устья скважины в случае мокрого забуривания, вертикальный разрез; на фиг.2 - то же, в случае сухого бурения- вертикальный разрез; на фиг.З вид по А фиг.1; на фиг.4 - разрез Б-Б фиг,1; на фиг.З - узел 1 фиг.З; на фиг.6 - вид по В фиг.З.

Устройство для отвода шламовоздушного потока из устья скважины включает пылеприемник, состоящий из стакана 1 с крышкой 2, опорной плитой 3 и пылеотводным патрубком 4, переходящим в гибкий пыпеотводной шланг 3. На крышке 2 в месте прохода бурового става 6 и на опорной плите 3 на контакте с почвой имеются уплотнения 7 и 8 (фиг.1).

Пылеприемник помещается под основанием 9 мачть 10 бурового станка, с возможностью избирательного перемещенич между почвой и основанием 9 мачIг .

ты 10. Перемещение осуществляется с помощью гидроцилиндра 11, помещенного на мачте 10, щток 12 которого свя зан с пылепрйемником тросами 13,проходящими через направляющие ролики 4 и направляющие втулки 13, которые закреплены на стакане 1 симметрично с двух сторон.

У нижнего среза стакана 1 в его стекках выполнены отверстия 16(фиг.2 и .равномерно по окружности размещен ряд одинаковых плоских секторных пластин 17 клиновидной формы с рычагами 18 (фиг.2), которые выпущены в отвереткй 16. Пластины 17 с рычагами 18 опираются о нижние срезы отверстий 16 и могут совершать колебательные движения в вертикальной плоскости, опираясь на срезы, как на шарниры. Бе избежание выпадения пластин 17 на отверстий 16 рычаги 18 снабжены упорами (на чертеже не показаны). На свободных концах рычагов 18 помещены ролики 19 (фиг.2).

Снаружи стакан 1 охватьшает приводное кольцо 20 (фиг.2)., подвешенное на пружинах 21. На нижней поверхности кольца 20 вьтолнены пазы 22, куда входят ролики 19рычагов 18 Bbmie кольца 20 помещены с возможностью поворота вокруг пальцев 23 (фиг.З), закрепленных на стакана 1, рычажно-кулачковые механизмы, состоящие из рычагов 24, жестко связанных с кулачками 23 (фиг.3,6). Рычаги 24 подпружинены с помощью пружин 26 (фиг.4) и связаны с тросами 13. Рабочая поверхность кулачков

23упирается о верхнюю поверхность кольца 20.

Под основанием 9 мачты 10 укреплена пара упоров 27.

На пластинах 17 закреплена сплошная манжета 28 из эластичного материала.

Кроме позиций, относяш ихся к устройству, на фиг.1 и 2 показаны устьевая часть скважины 29 и кольцевой валик 30 мокрого шлама, образовавшийся вокруг скважины 29 при мокром забуривании.

Устройство для отвода шпамовоздушного потока из устья скважины работает следующим образом.

Перед мокрым забуриванием очередной скважины пылеприемник находится в крайнем верхнем положении(фиг.1). При этом шток 12 гидроцилиндра 11 полностью втянут, направляющие втулки 13 прижаты к упорам 27, рычаги

24рычажно-кулачковых механизмов повернуты в крайнее верхнее положение кулачки 23 отжали кольцо 20 в крайнее нижнее его положение. Концы рычагов 18 с роликами 19 также отжаты в крайнее нижнее положение, а пластины 17 повернуты в крайнее верхнее положение, перекрывая зазор между буровым ставом 6 и входом в стакан

1. Пружины 21 и 26 растянуты. Нижняя кромка манжеты 28 касается поверхности бурового става 6.

В этом положении устройства производят забуривание скважины сподачей вода в продувочный воздух. При этом шламовоздушный поток, истекающий из устья скважины 29 вдоль бурового става 6, встречает на своем пути пластины 17, покрытые эластичной манжетой 28, и нижнк о поверхность опорной плиты 3, изменяет направление движения на 90° радиально относительно бурового става 6. Мокрьй шлам, вынесенный из скважины выг 3 падает по почву, образуя вокруг устья скважины 29 кольцевой валик 30. Часть мокрого шлама оседает в трещинах стенок устьевой части заполняет их и цементирует стенки. .После забуривания через слой раз дробленных пород на глубину 1,0 1,5м останавливают подачу бурового става,- выключгиот подачу воды в прод вочный сжатый воздух и после продувки скважины сухим сжатым воздухом опускают пылеприемник на почву с помо|цью гидрохщлиндра . И.. Шток 12 полностью выдвигается, натяжение тросов 13 ослабевает, пружины 21 и 26 возвращаются в исходное положение. При этом рычаги 24 поворачиваются в край нее нижнее положение, кулачки 25 поворачиваются, позволяя кольцу 20 под няться в крайнее верхнее положение и поднять в крайнее верхнее положение концы рычагов 18 с роликами 9 и тем самым опустить в крайнее нижнее положение пластины 17, которые устанавливаются вертикально, являясь как бы продолжением стенок стакана 1. Пылеприемник устанавливают на почву в положении, показанном на фиг.2. При зтом пластины 17 с манжетой 28 частично входят в устье скважины 29, надежно перекрывая зазор между почвой и опорной плитой 3. Включают пылеулавливающую установку и продолжают бурение с продувкой сухим (или слегка увлажненным) сжатым.воздухом. Шпамовоздушный поток из скважины, минуя пластины 17 07 . 4 с манжетой 28, проходит в стакан 1 и далее через пылеотйодной патрубок 4 и гибкий шланг 5 поступает в пьшеулавливающую установку. После окончания бурения скважины прекращают подачу в нее сжатого воздуха, отключают пылеулавливающзгю установку и поднимают пыпеприемник в транспортное положение с помощью гидроцилиндра 11, шток 12 которого при этом не втягивают полностью, а останавливают выдвинутым на величину ЛИ, равную смещению конца рычага 24 от крайнего нижнего до крайнего верхнего положения. В этом случае пылеприемник занимает крайнее верхнее положение,втулки 15 прижаты к упорам 27, однако под действием пружин 21 и 26 рычаги 24 остаются в крайнем нижнем положении, кольцо 20 и концы рычагов 18с роликами 19 в крайнем верхнем положении, а пластины 17 с манжетой 28 остаются в вертикальном положении. в этой позиции устройство позволяет поднять буровой став 6 ,с ДОлотом для его осмотра и замены. После подъема бурового става буровой станок перемещают для бурения следующей скважины. Установив буровой станок над точкой бурения следующей скважины, втягивают шток 12 гидроцилйндры 11 до конца, приведя вновь устройство для отвода шламовоздушного потока, в положение, показанное на фиг.1 и приступают к бурению;

Фш.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТВОДА ШЛАМОВОЗДУШНОГО ПОТОКА ИЗ УСТЬЯ СКВАЖИНЫ, включающее опорную плиту с укрепленным на ней стаканом, переключатель шламовоздушного потока и отводящий патрубок, отличающееся тем, что, с целью повьшения надежности работы за счет предотвращения дашламовьгаания полостей стакана и. отводящего патрубка, оно снабжено прив одным кольцом, рычажно-тросовым механизмом и гидроцилиндром подъема, при этом переключатель шламовоздушного потока вьтолнен в виде установленных в нижней части стакана секторных пластин с шарнирно закрепленными на приводном кольце рычагами,причем стакан вьшолнен с отверстиями в нижней части и концентричяо размещен внутри приводного кольца, кото- . рое через рычажно-тросовый механизм соединено с гидроцилиндром подъема. (Л СП to