Долото для вращательного бурения Советский патент 1992 года по МПК E21B10/42 

СО

с

Использование: вращательное бурение шпуров. Сущность изобретения: долото содержит хвостовик и два пера с твердосплавными пластинами. На тыльной стороне каждого пера по винтовой линии выполнено ребро. Ребро простирается от вершины пера до торца хвостовика. Выход ребра на хвостовике расположен на одной линии со шпурообразующей кромкой соседнего пера. Отношение осевой высоты ребра к диаметру долота составляет от 1,2 до 1,5. 2 ил.

Изобретение относится к области горного дела, а именно к средствам для вращательного бурения шпуров (скважин), и является усовершенствованием долота по авт, св. №1481373.

Известно долото, содержащее корпус с хвостовиком, два пера и твердосплавные пластины, закрепленные на перьях под положительным передним углом (а 0°). Каждая пластина имеет главную режущую хромку в виде ломаной линии с точкой перегиба в вершине пера, наружную и внутреннюю боковые режущие кромки. На передней грани пластин выполнен паз с наклонными стенками, образующими между собой тупой угол (а 90°). Линия пересечения стенок паза проходит через вершину пера параллельно оси долота, а точки пересечения главных режущих кромок с соответствующими боковыми режущими кромками пластин лежат в одной диаметральной плоскости.

Недостатком известного долота является неудовлетворительное удаление буровой мелочи из забоя шпура. При бурении шпуров для анкерного крепления применение промывки для удаления буровой мелочи не желательно, та к как снижается несущая способность стенок шпура при их значительном переувлажнении. Поэтому рекомендуется сухое удаление бурового штыба из забоя шпура.

Цель изобретения - повышение производительности бурения шпуров под анкерную крепь без промывки за счет улучшения удаления продуктов разрушения и предотвращения их переизмельчения путем неразрывного направленного движения потока буровой мелочи от забоя шпура.

Указанная цепь достигается тем, что долото оно снабжено ребром, выполненным по винтовой линии, на тыльной стороне пера и продолжающимися от вершины пера до торца хвостовика, причем выход ребра на

2

ОТ 00

о

Ю

Ю

хвостовике расположен на одной линии со шпурообразующей кромкой соседнего пера, причем отношение осевой высоты ребра к диаметру долота составляет от 1,2 до 1,5.

На фиг. 1 показано долото, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид сбоку.

Долото состоит из корпуса 1 с хвостовиком 2 и двух перьев 3, армированных твер- досплавными пластинами А, Каждая п-ластина имеет главную режущую кромку 5 ваиде ломаной линии с точкой перегиба в вершине 6 пера 3, наружную 7 и внутреннюю 8 боковые режущие кромки. На передней грани пластины 4 выполнен паз 9 с наклонными стенками 10, образующими между собой тупой угол. Линия 11 пересечения стенок паза проходит через вершину 6 пера параллельно оси долота, а точки 12 и 13 пересечения главных режущих кромок 5 с соответствующими боковыми режущими кромками 7 и 8 пластин лежат в одной диаметральной плоскости. Ребро 14 пера 3 по винтовой линии продолжается от вершины пера по хвостовику 2 до его торца с выходом на одну линию с наружной шпурообразующей 7 боковой режущей кромкой пера, лежащей в диаметральной плоскости 15 долота.

Принцип очистки забоя шпура от буровой мелочи заключается в следующем. Образующаяся в процессе разрушения горного массива буровая мелочь от забоя шпура по желобу на передней грани пера поступает к основанию пера и долее ребром по винтовой линии как шнеком транспортируется-передается на шнековую буровую штангу. В зависимости от длины ребра, выполненного по винтовой линии, буровая мелочь перемещается от забоя шпура с различной эффективностью, так как это связано с различной кривизной винтовой линии. Важнейшим признаком по увеличению производительности транспортирования буровой мелочи является отношение высоты долота с ребром к диаметру долота. Влияние отношений высот долота с ребром к диаметру долота приведено в табл. 1.

На основании данных табл. 1 можно сделать вывод о том, что при величинах отношений высоты долота с ребром, выполненным по винтовой линии к диаметру

долота порядка 1.2-1.5 обеспечивается максимальное повышение скорости бурения. Это объясняется оптимальной крутизной винтовой линии, обеспечивающей максимальную производительность по транспортировке буровой мелочи от забоя шпура.

Предлагаемое долото обеспечивает хорошую выдачу бурового штыба из шпура и вследствие этого высокую скорость бурения. Влияние конструктивного выполнения

долота на показатели бурения показано в табл.2.

Формула изобретения

Долото для вращательного бурения по авт.св. № 1481373,отличающееся тем. что, с целью повышения производительности бурения шпуров под анкерную крепь без промывки за счет улучшения удаления

продуктов разрушения и предотвращения их переизмельчения путем неразрывного направленного движения потока буровой мелочи от забоя, оно снабжено ребром, выполненным по винтовой линии на тыльной

стороне каждого пера и продолжающимся от вершины пера до торца хвостовика, причем выход ребра на хвостовике расположен на одной линии со шпурообразующей кромкой соседнего пера, при этом отношение

осевой высоты ребра к диаметру долота составляет от 1,2 до 1.5.

- в числителе вертикально вверх, в знаменателе - горизонтально; - в числителе долотом диаметром 28 мм, в знаменателе - 42 мм.

Наличие отличительных признаков

Скорость бурения, м/мин

Отсутствие ребра

Ребро выполнено на одной линии со шпурообразующей

кромкой пера Ребро выполнено на одной линии со шпурообразующей

кромкой пера

Отношение высоты долота с

ребром, выполненным по

винтовой линии, к диаметру

долота составляет 1,2-1,5

Совместное использование

отличительных признаков согласно формулы изобретения

Таблица 1

Таблица2

Примечание

Затрудняется процесс бурения горизонтальных и наклонных шпуров в связи с их заштыбовкой

Частичная заштыбовка долота

Нормальное бурение

Фиг1

&

15

Wu&Z