Расширитель скважин Советский патент 1990 года по МПК E21B7/30 E21B7/14 E21B7/15 

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и применяется для расширения скважин, пробуренных механическим способом, с целью увеличения их диаметра, преимущественно в породах прочности выше средней.

Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей расширителя при одновременном повышении .его надежности.

На фиг. 1 приведен расширитель скважин, общий вид; на фиг. 2 - излучатель инфракрасного излучения; на фиг. 3 - шарошечный узел.

Расширитель скважин (фиг. 1) состоит из трех секций стопорного приспособления 1, излучателя 2 и шарошечного узла 3. Стопорное приспособление (фиг..1) состоит из цилиндрического корпуса 4, в котором укреплены стопорные дисковые шарошки 5 на рычагах 6, на которые действуют пружины 7 так, что шарошки стремятся разойтись. Шарошки установлены так, что их плоскости параллельны образующей скважины. В центре корпуса стопорного приспособления закреплен рым 8 для крепления расширителя к подъемному тросу. На корпусе 4 установлен зажим 9 для кабеля 1,0.

Излучатель (фиг. 2) содержит нагреватель 11 инфракрасного излучения из керамического проводящего термостойкого материала типа карборунда, дисилицида молибдена и т.п., который заключен в трубчатый защитный кожух 12 из жаропрочного металла (сплава). На концы нагревателя 11 надеты металлические втулки 13, выполненные в виде чаши с ввернутым в нее хвостовиком 14. На хвостовик 14 втулки 13 на дет проходной изолятор 15, вставленный в отверстие металлической пластины 16. Пластины 16 имеют прорези, в которые входят шпонки 17 и 18. Одна из пластин неподвижно лежит на шпонках 18, а вторая может перемещаться в корпусе вдоль шпонок 17. Между крышкой 19 защитного кожуха 12 и под

0

5

0

5

0

5

0

5

вижной пластиной 16 расположена пружина 20, сжимающая нагреватель 11. Крышка 19 защитного кожуха 12 имеет штыковой затвор. Кабель 10 или перемычки подключаются к шпильке 14, причем кабель 10 проходит через отверстие в крышке 19.

Шарошечный узел (фиг. 3) выполнен в виде размещенного в корпусе 21 на подшипнике 22 с возможностью вращения относительно на продольной оси расширителя держателя 23, связанного с крепежной крышкой 24. Между корпусом 21 и крепежной крышкой 24 помещаются шайбы 25 и 26 из фторопласта, стянутые гайкой 27 с возможностью вращения вокруг вертикальной оси шарошечного узлз. В держателе 23 закреплены на осях 28 выдвижные стержни 29, на концах которых с наклоном к их продольной оси закреплены рейками 30 дисковые шарошки 31. Подшипники шарошек выполнены в виде подшипника скольжения Стержни 29 поворачиваются вокруг оси 28, перемещаясь в прорези корпуса 21 и держателя 23. В держателе 23 закреплены пружины 32, выдвигающие стержни 29, создавая на шарошках 31 усилие, резания. Держатель 23 шарошек крепится к корпусу 21 винтами (не показаны).

Секции расширителя крепятся между собой при помощи уголков 33 болтами. Число нагревателей инфракрасного излучения может быть различным (2-4) в зависимости от рабочего напряжения и схемы их соединения.

Расширитель работает следующим образом.

Рым крепят к тросу, пропущенному сверху в скважину, в зажиме 9 крепят кабель 10, проводники которого подключают на хвостовик 14 втулки 13. Расширитель вводят в скважину снизу, натягивая трос, подают напряжение на кабель, что приводит к разогреву нагревателя 11 инфракрасного излучения, который нагревает излучением защитный кожух 12 изнутри. Нагретый

защитный кожух 12 излучает тепло наружу и облучает породу в скважине. Порода приходит в напряженное состояние и тогда расширитель поднимают за трос вверх, при этом шарошки 30 катятся по спирали по поверхности скважины и подрезлют (скалывают) обработанную излучением породу. Движение шарошек по спирали и подрезание кусков породы вызывается их наклоном к продольной оси стержней 29, при этом подъем шарошек за один оборот равен размеру отбиваемых кусков породы. При обегании шарошек поверхности скважины шарошечный узел поворачивается вокруг оси расширителя. В свою очередь, стопорные дисковые шарошки 5 стопорного приспособления катятся по образующей скважины и препятствуют повороту всего расширителя. Пружины 7 и 32 создают соответственно нагрузки на шарошки 5 и 31..Таким образом, при подъеме расширителя тросом вверх по скважине он комбинированным

способом разрушает горную породу в ее стенках и тем самым расширяет ее.

Формула изобретений

Расширитель скважин, включающий нагреватели инфракрасного излучения, защитный кожух, шарошечный узел с

дисковыми шарошками и стопорное приспособление, отличающийс я тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей при одновременном повышении его надежности, шарошечный узел размещен над нагревателями инфракрасного излучения и выполнен в виде закрепленного с возможностью вращения относительно продольной оси расширителя держателя с выдвижными подпружиненными стержнями, а каждая шарошка закреплена на конце стержня с наклоном к его продольной оси, при этом нагреватели инфракрасного излучения подпружинены и размещены

в защитном кожухе.

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и применяется для расширения скважин, пробуренных механическим способом. Цель - расширение эксплуатационных возможностей расширителя при одновременном повышении его надежности. Расширитель включает стопорное приспособление 1, нагреватель инфракрасного излучения (НИИ) и шарошечный узел 3 с дисковыми шарошками (Ш). Шарошечный узел 3 размещен над НИИ и выполнен в виде закрепленного с возможностью вращения относительно продольной оси держателя с выдвижными подпружиненными стержнями. Каждая Ш закреплена на конце стержня с наклоном к его продольной оси. При этом НИИ подпружинен и размещен в защитном кожухе. Расширитель вводят в скважину и подают на кабель напряжение, что обеспечивает разогрев НИИ. Нагретый защитный кожух излучает тепло и облучает породу в скважине, приводя ее в напряженное состояние. Затем расширитель поднимают за трос вверх по поверхности скважины и скалывают породу, расширяя скважину. 3 ил.

А.

Составитель Л.Черепенкина Редактор Г.Гербер Техред М.Ходанич

Заказ 1627

Тираж 487

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. А/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Фие.З

Корректор О.Кравцова

Подписное