Буровой снаряд Советский патент 1989 года по МПК E21B25/00 

1

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

Цель изобретения - повышениеэффективности бурения по плотным по- родам.

На фиг.1 изображен буровой снаряд, разрез; на фиг.2 - вид А на фиг.15 на фиг.З - положение кернообразующе- го резца с опорой на заплечики ку- лачка при бурении по мягким породам на фиг.4 - то Же, с опорой на вершину хвостовика; на фиг.5 - вариант положения кернообразующего резца с опорой на заплечики кулачка при бу- рении по плотным породам; на фиг.6- то же, с опорой на вершину хвостовика.

Буровой снаряд содержит корпус 1, соединенный в верхней части с пере- ходником 2, а в нижней - с коронкой 3, имеющей торцовые пазы 4 и торцовые выемки 5. Внутри корпуса 1 размещена керноприемная труба 6 со штампом 7. Труба 6 связана подпятником 8 с узлом 9, имеющим упорный подшипник 10, . сальник 11 и шток 12. Труба 6 посредством пружины 13, взаимодействующей со штоком 12 и переходником 2, подпружинена относительно корпуса 1.

В пазах 4 коронки 3 размещены выдвижные кернообразующие резцы 14, имеющие кулачки 15 для взаимодействия со штампом 7, и опорные хвостовики 16, закрепленные стопорами 17 в тор- цовых выемках 5.

Резцы 14 связаны с хвостовиками 16 посредством кулачков 15, при этом выемки 5 выполнены с радиальным зазором относительно хвостовиков 16, а пазы 4 выполнены с боковыми поверхностями, сопряженными- с боковыми гранями кулачков 15.

Буровой снаряд работает следуюпщм образом.

При бурении по полезному ископаемому или мягким породам (фиг.З и 4) штамп под действием пружины внедряется в забой с опережением коронки 3. Кернообразующие резцы 14 при этом в разрушении забоя не участвуют, а лишь подчищают породу в кольцевом зазаре между штампом и коронкой 3.

При достижении твердых пород внедрение штампа в забой прекращается. Под действием реакции забоя он перемещается вверх, дополнительно сжимая пружину 13. Кернообразующие резцы 14 начинают работать, взаимодействуя с забоем, при этом они кулачками 15 прижимаются к скосу штампа 7 за счет момента, создаваемого относительно их опоры равнодействующим усилием аксиальной составляющей реакции забоя, возникающей от осевой нагрузки. При отходе штампа 7 и перемещении кулачков-15 по конусу его приостре- ния, резцы 14 перемещаются к центру, перекрывая частично или полностью торец штампа.

При выходе в мягкие породы штамп 7 под действием пружины 13 перемеща- etcя вниз, а резцы 14, взаимодействуя кулачками 15 с конусной поверхностью штампа 7, отклоняются в исходное положение.

Конструктивные особенности коронки позволяют регулировать (изменять) в процессе бурения усилие прижатия кернообразующих резцов к керну и влиять на скорость его обработки. Это достига;ется за счет изменения осевой нагрузки на коронку, а также ее автоматического перераспределения между скважинообразующими и керно- образующими резцами. Если скважино- образующие резцы вырабатывают забой, то осевая нагрузка перераспределяется на кернообразующие резцы, коронка как бы зависает на них.

Момент поворота кернообразующих резцов к центру растет, увеличивается усилие их прижатия к керну и, как следствие, скорость обработки керна. За счет этого предотвращаются случаи запыжевания керна в штампе и повы-

таг.з

Изобретение относится к горному делу и предназначено для средств бурения с отбором керна. Цель - повышение эффективности бурения по плотным породам. Снаряд содержит корпус 1, в котором размещена подпружиненная керноприемная труба 6 со штампом 7. Снаряд имеет коронку 3 с торцевыми пазами и торцевыми выемками. В пазах размещены выдвижные кернообразующие резцы 14, имеющие кулачки 15 для взаимодействия со штампом 7. В выемках закреплены опорные хвостовики 16. С последними связаны резцы 14 посредством кулачков 15. Выемки 5 выполнены с радиальным зазором относительно хвостовиков 16. Пазы 4 выполнены с боковыми поверхностями, сопряженными с боковыми гранями кулачков 15. Конструктивные особенности коронки 3 позволяют регулировать в процессе бурения усилие прижатия резцов 14 к керну и влиять на скорость обработки. При бурении полезных ископаемых и мягких пород штамп 7 внедряется в забой с опережением коронки 3. При этом резцы 14 в разрушении забоя не участвуют. При бурении твердых пород резцы 14 вступают в работу. 6 ил.

цзиг.

Фиг. 5

w

Фиг.6