Устройство для проходки скважин Советский патент 1988 года по МПК E21B7/24 

4 Ю

00

го

Изобретение относится к горному делу и строительству и может быть использовано для проходки скважин большого диаметра в мерзлых породах под опоры инженерных сооружений.

Цель изобретения - снижение энергоемкости и повышение производительности проходки в мерзлых грунтах за счет улучшения транспортирования разрушенного грунта на поверхность.

сива. В штангу 1 с поверхности подают газодинамический импульс, выхлоп которого выходит через отверстия 3, осуществляя разрушение мерзлого грунта. Так как угол v (см. фиг. 2) превышает угол р, то это исключает блокировку разрушенного грунта заходными витками шнековой спирали 4 при очередном цикле газодинамического воздействия на грунт, исключает дополнительное дробление грунта и улучшает усНа фиг. 1 изображено устройство для 10 ловия транспортирования грунта на поверхпроходки скважин, общий вид; на фиг. 2 схема разрушения грунта.

Устройство для проходки скважин включает полый корпус в виде штанги I с винтовым наконечником 2 и выхлопными отверстиями 3.

15

ность.

При вторичном заглублении устройства на величину его коническая спираль 4 завинчивается в разрушенный грунт, не производя его вторичного дробления. При этом одновременно осуществляется забор грунта и его транспортировка вверх. В дальнейшем цикл разрушения и транспортирования грунта повторяют до получения скважины проектной глубиной.

К верхней части штанги 1 приварена коническая шнековая спираль 4, скрепленная цилиндрической шнековой спиралью 5. Максимальный диаметр спирали 4 равен наружному диаметру D спирали 5. Угол конуса, описанный около конической шнековой спирали 4, равен р, а высота этого конуса равна расстоянию от вершины конуса до выхлопных отверстий 3. Это расстояние является глубиной рыхления ().

hp« 0,,+ (10-15°)|.

Угол р 180°-2 а +(10--15°), где . - угол сдвига мерзлого грунта.

Устройство, генерирующее газодинамический импульс в штангу, на фиг. не обозначено.

Y угол в основании конуса разрушенного грунта.

Устройство для проходки скважин работает следующим образом.

Под воздействием крутящего момента и осевой нагрузки устройство заглубляют в грунт до тех пор, пока заходная нитка конической шнековой спирали 4 коснется дневной поверхности разрабатываемого массива. В штангу 1 с поверхности подают газодинамический импульс, выхлоп которого выходит через отверстия 3, осуществляя разрушение мерзлого грунта. Так как угол v (см. фиг. 2) превышает угол р, то это исключает блокировку разрушенного грунта заходными витками шнековой спирали 4 при очередном цикле газодинамического воздействия на грунт, исключает дополнительное дробление грунта и улучшает условия транспортирования грунта на поверх15

20

ность.

При вторичном заглублении устройства на величину его коническая спираль 4 завинчивается в разрушенный грунт, не производя его вторичного дробления. При этом одновременно осуществляется забор грунта и его транспортировка вверх. В дальнейшем цикл разрушения и транспортирования грунта повторяют до получения скважины проектной глубиной.

Формула изобретения

0

5

0

Устройство для проходки скважин, включающее штангу с выхлопными отверстиями, с винтовым наконечником и с цилиндрической Н1нековой спиралью, отличающееся тем, что, с целью снижения энергоемкости и повышения производительности проходки в мерзлых грунтах за счет улучшения транспортирования разрушенного грунта на поверхность, оно снабжено конической шнековой спиралью, прикрепленной к штанге и к нижнему витку цилиндрической шнеко вой спирали, при этом максимальный диа- .метр конической шнековой спирали равен наружному диаметру цилиндрической шнековой спирали, высота конуса, описанного около конической шнековой спирали, равна расстоянию от вершины этого конуса до вых. юпных отверстий, а угол при вершине упомянутого конуса равен 180-2 laqi+{10-- 15°), где асд -- угол сдвига грунта

/

/

Изобретение относится к горному делу и м.б. использовано для проходки скважин большого диаметра в мерзлых породах под опоры инженерных сооружений. Цель - снижение энергоемкости и повышение произв.-ти проходки в мерзлых грунтах за счет улучшения транспортирования разрушенного грунта на поверхность. Штанга 1 устройства имеет полые отверстия 3. винтовой наконечник 2 и цилиндрическую полую спираль (С) 5. К штанге 1 и нижнему витку С 5 прикреплена коническая шнековая С 4. Максимальный диаметр С 4 равен наружному диаметру С 5. Высота конуса, описанного около С 4, равна расстоянию от вершины этого конуса до отверстий 3 (Нрмх.). Угол р при вершине этого конуса равен 180°-2 а + (10-15°), где CU - угол сдвига грунта. Устройство заглубляют до касания витка С 4 дневной поверхности массива. В штангу 1 подают гидродинамический импульс, выхлоп которого выходит через отверстие 3, разрушая грунт. Так как угол в основании разрушенного грунта больше угла р, то исключается блокировка разрушенного грунта за- ходными витками С 4 при очередном цикле газодинамического воздействия на грунт, дополнительное дробление и улучшается транспортировка грунта. 2 ил. (Л