Устройство для бурения сопряженных скважин Советский патент 1992 года по МПК E21B7/28 

Изобретение относится к горнорудной промышленности, в частности к устройствам для бурения сопряженных скважин, п может быть использовано при подземной разработке месторождений полезных ископаемых для взрывной отбойки скальных горных пород

Цель изобретения - снижение энергоемкости бурения сопряженных скважин за счет поэтапного разрушения межскважинного целика.

На фиг. 1 изображено находящееся в скважинах устройство для бурения сопряженных скважин, общий вид; на фиг. 2 и 3 - разрезы А-А и Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 и 7 - узел I на фиг. 1; на фиг 5 и 8,6 и 9 - разрезы Г- Г и 11- 11 , В-В и В -А на фиг. 4 и 7 .

Устройство содержит присоединяемый к колонне пустотелых буровых штанг 1 через переходник 2 погружной ударник 3 с буровой коронкой 4. К переходнику 2 посредством подшипниковой втулки 5 через планку

6 присоединены трубчатый направляющий стержень 7 с опорой 8 для ударника 3 совмещенной с режущим элементом 9, obpa- щенная к ударнику 3 сторона которого выполнена из двух наклонных поверхностей 10, пересекающихся в горизонтальном поперечном сечении под углом 110-150° и образующими лезвие 11, опережающее боковые кромки 12 режущего элемента 9

Устройство для бурения сопряженных скважин работает следующим образом

Для бурения сопряженных скважин в массиве горных пород в его нижней части проходят подсечную, а в верхней - буровую горные выработки

Бурильной машиной из буровой выработки пробуривают известным способом начальную (пилотную) скоажину 13 г выходом ее в подсечную выработку После извле чения из скважины 13 6ypoeoio инструмента к колонне буровых штанг 1 бурильной машины посредством переходника

сл

с

XI

4 СЛ 00

сл

2 присоединяют устройство, вставляют его направляющим стержнем 8 в пилотную скважину 13 и бурят сопряженную с ней скважину 14. При этом для обеспечения работы буровой коронки 4 полным ее сечением между скважинами 13 и 14 оставляют породный целик 15, который в процессе углубления сопряженной скважины 14 разрушается - режущим элементом 9. Энергоноситель (например, напорная воздушно-водная смесь) для работы погружного ударника 3 в процессе бурения сопряженной скважины 14 поступает по колонне пустотелых буровых штанг 1. Обломки породы от разрушения межскважинного целика 15 совместно в буровым шламом, удаляемым из-под коронки 4 отработанным энергоносителем, через окно 18 поступает в канале направляющего стержня 7 и по пилотной скважине 13 стекает в подсечную выработку.

Разрушение межскважинного породного целика 15 происходит в два этапа. Сперва он напорной силой Рн. создаваемой усилием Рп режущего элемента 9 на забой буримой скважины 14, действием лезвия 11 разделяется трещиной 16 на две консоли 17, на которые затем действу ют поперечные силы Rnn и продольные - Qn. Силой Rnp консоли 17 сламываются по поверхностям 19, в результате чего между скважинами 13 и 14 образуется межскважинный промежуток Вмсп. превышающий ширину Вк режущего элемента 9, так как в последний момент работают его кромки 12 и оформляют промежуток. При одних и тех же величинах усилия подачи Рп и напорной силы Рн. а также наклона лезвия 11 режущего элемента 9 с измельчением угла в горизонтальном поперечном сечении между его наклонными поверхностями 10 в пределах 110-150° действующие на консоли 17 целика 15 поперечные Нпн и продольные Оп силы изменяются в допускаемых пределах, при которых,

вследствие низкой сопротивляемости горных пород при изгибе при поэтапном разрушении межскважинного породного целика 15, снижаются усилия, необходимые для его

удаления, благодаря чему снижается энергоемкость бурения сопряженной скважины 14.

При значении угла в горизонтальном сечении между наклонными поверхностями 10

больше 150° прекращается двухстадийное разрушение межскважинного породного целика 15. Он выкалывается режущим элементом 9 одновременно по двух поверхностям 19 увеличенной площади в сравнении

с площадью трещины 16. В результате этого резко увеличивается усилие, необходимое для удаления целика 15. При значении угла в горизонтальном сечении между наклонными поверхностями 10 меньше 110° действующие на консоли 17 продольные силы Qn резко возрастают, в результате чего вследствие хорошей работы горных пород на сжатие увеличивается усилие, необходимое для удаления целика 15. В итоге как в лервом.

так и во втором случаях из-за увеличения усилий, необходимых для разрушения межскважинного породного целика 15, повышается энергоемкость бурения сопряженной скважины 14.

Формула изобретения

Устройство для бурения сопряженных скважин , включающее погружной ударник и направляющий стержень с режущим

элементом для разрушения межскважинно- ( го целика, отличающееся тем, что, с целью снижения энергоемкости бурения за счет поэтапного разрушения межскважинного целика, обращенная к погружному

ударнику поверхность режущего элемента выполнена из двух пересекающихся наклонных поверхностей, угол между которыми в горизонтальном поперечном сечении равен 110-150°.

А

Использование в горнорудной промышленности при взрывной отОоике скальных горных пород Сущность устройство содержит погружной ударник и направляю щий стержень с режущим элементом для разрушения межскважинного целика Поверхность режущего элемента, обращенная к ударнику, выполнена из двух пересекающихся наклонных поверхностей угол между которыми в горизонтальном поперечном се чении равен 110-150°С 9 ил.

Фиг. 4

, Л

гё

ю т гtЈ)

со

3 0

П- О СО

со

3

в

СО

м

I убеличено

Физ.8

/ n/

В-В