Колонковый снаряд Советский патент 1992 года по МПК E21B25/00 

ти, выполненной с проточкой 7 на внутренней поверхности. Подвижный в осевом направлении вкладыш 8 выполнен с радиальными каналами 9 в верхней части и размещен своей нижней частью в полости пробки 6, а верхней частью связан с переходником 3. В полости пробки 6 под нижним торцом вкладыша 8 размещен амортизатор

10. Вкладыш 8 связан с пробкой 6 наружным концом 11, Ударные импульсы по наружной трубе 1 передаются коронке 2. При бурении всю нагрузку воспринимает наружная труба 1, а внутренняя служит только для приема керна, т.е. она может выполняться более легкой и из другого материала, что снижает вес снаряда. 1 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к устройствам для бурения с отбором керна. Цель - увеличение надежности и эффективности работы снаряда при ударно-вращательном бурении за счет увеличения его прочности и улучшения условий передачи удара. Колонковый снаряд содержит колонковую трубу 1 с коронкой 2 в нижней части, соединенную с переходником 3 посредством пайки. В наружной трубе 1 размещена керноприемная труба 4 с кернорвателем 5 в нижней части и с резьбовой полой пробкой 6 в верхней час

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к устройствам для бурения с отбором керна.

Известны колонковые снаряды, содержащие наружную коолонковую трубу, пере- ходник, коронку и внутреннюю колонковую трубу, соединенную с переходником посредством резьбового соединения. При ударно-вращательном бурении такими колонковыми снарядами происходит наклон корпуса и энергии удара забойного двигателя теряется, кроме того колонковый снаряд имеет низкую надежность.

Наиболее близким к предлагаемому является колонковый снаряд, содержащий на- ружную колонковую трубу с коронкой в нижней части, соединенную с переходником посредством резьбового соединения, керноприемную трубу с кернорвателем в нижней части, установленную в наружной трубе, и амортизатор, размещенный между переходником и керноприемной трубой. Однако наличие непрочных резьбовых соединений между переходником и наружной трубой существенно уменьшает надеж- ность таких снарядов. Кроме того, пластические деформации и смещения вызывают потери энергии удара.

Цель изобретения - увеличение надежности и эффективности работы снаряда при ударно-вращательном бурении за счет увеличения его прочности и улучшения условий передачи удара.

Поставленная цель достигается тем, что колонковый снаряд, содержащий наружную колонковую трубу с коронкой в нижней части, соединенную с переходником посредством резьбового соединения, керноприемную трубу с кернорвателем в нижней части, установленную в наружной трубе, и аморти- затор, снабжен резьбовой полой пробкой, выполненной с проточкой на внутренней поверхности и установленной в верхней части керноприемной трубы, подвижным в осевом направлении вкладышем, выпол- ненным с радиальными каналами в верхней части и размещенным своей нижней частью

в полости пробки, а верхней связанным с переходником, при этом амортизатор размещен в полости пробки под нижним торцом вкладыша, причем вкладыш связан с пробкой пружинным кольцом, а переходник соединен с наружной трубой посредством пайки.

Резьбовая полая пробка герметизирует керне, приемную трубу от попадания воздуха вовнутрь, кроме того, после удаления пробки к керноприемной трубе может подсоединяться переходник для гидровыдавливания керна из керноприемной трубы.

Внутреннее расположение амортизатора в пробке исключает попадание его в межтрубное пространство.

Вкладыш позволяет компенсировать неточность изготовления керноприемной трубы и обеспечить плотный контакт между коронкой и трубой. Кроме того, он не, обеспечивает подачу воздуха между трубами по радиальным каналам.

Для исключения выпадания вкладыша полой пробки он крепится пружинным кольцом, которое может перемещаться вместе с ним по проточке в полой пробке. Проточка на керноприемной трубе позволяет уменьшить сопротивление воздуха при направлении его через отверстия в коронке в затрубное пространство.

Выполнение переходника соединенным с наружной трубой посредством пайки позволяет исключить резьбу и тем самым ликвидировать все недостатки резьбовых соединений, кроме того пайка позволяет не развиваться микротрещинам, возникающим в процессе работы в трубе под воздействием ударных нагрузок. Не возникают внутренние напряжения в трубе и переходнике, как это имело бы место, если бы соединение было выполнено сваркой. При этом торец наружной трубы плотно прижат к переходнику и не происходит пластическая деформация ее, что позволяет передавать энергию удара на забой без потерь.

На чертеже изображен колонковый снаряд, разрез.

Снаряд содержит наружную колонко- вую трубу 1 с коронкой 2 в нижней части, соединенную с переходником 3 посредст- вом пайки, керноприемную трубу 4 с кер- норвателем 5 в нижней части, установленную в наружной колонковой трубе 1, резьбовую полую пробку 6, выполненную с проточкой 7 на внутренней поверхности и установленной в верхней части керноприемной трубы 4, подвижный в осевом направлении вкладыш 8, выполненный с,радиальными каналами 9 в верхней части и размещенный своей нижней частью в полости пробки 6, а верхней частью связан с переходником 3, амортизатор 10, размещенный в полости пробки 6 под нижним торцом вкладыша 8. Вкладыш 8 связан с пробкой 6 наружным кольцом 11. Снаряд содержиттакже паяное соединение 12, проточку 13 на керноприемной трубе 4, резьбовое соединение 14 между керноприемной трубой 4 и пробкой 6, отверстие 15 в коронке 2.

Снаряд работает следующим образом.

Ударный механизм, который жестко крепится к переходнику 3, генерирует ударные импульсы, представляющие собой вол- ны напряжения и деформаций, действующих на устройство в осевом направлении. За счет плотного торцового касания наружной трубы 1 с переходником 3 ударные импульсы по наружной трубе 1 передаются коронке 2 без потерь. При этом отраженная волна, распространяясь от забоя по наружной колонковой трубе 1 к пере- ходнику 3, будет гаситься за счет виброгасящих свойств припоя и тем самым не будет разрушать конец наружной трубы 1. Воздух от ударного механизма поступает через переходник 3 в радиальный канал 9 вкладыша 8, межтрубное пространство между керноприемной трубой 4 и наружной трубой 1, не соприкасаясь с керном, кото- рый находится внутри трубы 4 и выходит по проточке 13 и отверстие 15 в коронке в за- трубное пространство. Для компенсации неточности изготовления трубы 4, исключе

ния воздействия отраженной волны, внутри пробки 6 установлен амортизатор 10. Такую же роль играет и вкладыш 8, который одновременно перекрывает отверстие в переходнике 3. Для исключения выпадания вкладыша 8 из пробки 6 служит наружное кольцо 11, которое может перемещаться вместе с вкладышем 8 в проточке 7 пробки 6. При бурении всю нагрузку воспринимает наружная труба 1, а внутренняя труба 4 служит только для приема керна, т.е. она может выполняться более легкой и из другого материала, что снизит вес снаряда.

Потери энергии при ударе при использовании колонковых труб с резьбовыми соединениями могут составить до 22 %. Использование предлагаемого устройства позволяет их сократить, что повышает механическую скорость бурения на 10-15 %. Кроме того исключается ослабление трубы за счет нарезания резьбы.

Формула изобретения Колонковый снаряд, содержащий наружную колонковую трубу с коронкой в нижней части, соединенную с переходником посредством резьбового соединения, керноприемную трубу с кернорвателем в нижней части, установленную в наружной трубе, и амортизатор, отличающийся тем, что, с целью увеличения надежности и эффективности работы снаряда при ударно- вращательном бурении за счет увеличения его прочности и улучшения условий передачи удара, он снабжен резьбовой полой пробкой, выполненной с проточкой на внутренней поверхности и установленной в верхней части керноприемной трубы, подвижным в осевом направлении вкладышем, выполненным с радиальными каналами в верхней части и размещенным своей нижней частью в полости пробки, а верхней связанным с переходником, при этом амортизатор размещен в полости пробки под нижним торцом вкладыша, причем вкладыш связан с пробкой пружинным кольцом, а переходник соединен с наружной трубой посредством пайки.