Устройство для закрепления стенок взрывных скважин Советский патент 1993 года по МПК E21B33/132 

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и предназначено для закрепления стенок взрывных скважин путем затирания их буровым шламом в процессе бурения пород, склонных к обрушению. .

Цель изобретения - повышение эффективности закрепления стенок взрывных скважин путем выдвижных рабочих затирающих органов в диапазоне фиксированных осевых нагрузок.

На фиг. 1 показан продольный осевой разрез устройства в исходном положении; на фиг. 2 - то же, в режиме закрепления стенок скважин, на фиг. 3 - то же, в режиме бурения в твердых породах: на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 2.

Устройство включает в себя корпус, состоящий из верхней части 1 и нижней части

2. К верхней части корпуса 1 крепится тяга

3. которая, будучи пустотелой, является одновременно центральным продувочным каналом. Тяга 3 через распорки 4 связана с рабочими затирающими органами 5, нижняя кромка которых касается упоров 6. Верхняя часть корпуса 1 и нижняя часть 2 распираются комплектом тарельчатых пружин 7, а для ограничения взаимного переме- щения установлены-штоки 8. Тяга 3 крепится к верхней части корпуса 1 с помощью болтов 11.

Принцип работы устройства следуют щий: при вращении бурового става крутящий момент с верхней части корпуса устройства 1 через шпонку 8 передается нижней части 2, которая через переходную муфту передает момент на буровой инструмент. При повышении осевого давления на устройство, взаимного перемещения части корпуса 1 и нижней части 2 не произойдет . до тех пор, пока давление меньше усилия сжатия комплекта тарельчатых пружин

00

-А

g

со

О

(напр. 3,5 тс). Далее начинается перемещение, при котором вместе с верхней частью корпуса 1 перемещается и тяга 3, которая через распорки 4 выдвигает рабочие затирающие органы 5. При перемещении на величину 4/2 (что соответствует осевому усилию, напр. 4 тс)-распорки 4 располагаются горизонтально и рабочие затирающие органы 5 выдвигаются на максимальную величину (см. фиг,2). В этом положении производится крепление стенок скважины одновременно с процессом бурения. По.центральному продувочному каналу в тяге 3 к буровому инструменту подается очистной агент (водо-воздушная смесь). Смоченный водой буровой шлам попадает в зазоры между стенками скважины и рабочими затирающими органами 5 и затирается последними в трещины поворотного массива, скрепляя между собой породные отдельности, склонные к обрушению.

После прохождения разрушенного участка массива осевую, нагрузку на буровой став увеличивают. Верхняя часть корпуса 1 перемещается дальше и при определенном усилии (напр. 4,5 тс) садится на бурт нижней части корпуса 1. При этом тяга 3 через распорки 4 втягивает рабочие затирающие органы 5 внутрь корпуса (фиг. 3). Дальнейшее увеличение не меняет взаимного расположения верхней и нижней частей корпуса. Так что при бурении твердых пород рабочие затирающие органы убраны в корпус устройства и не подвергаются взносу.

Технические преимущества предложенного технического решения по сравнению с

0

5

0

5

0

5

прототипом заключаются в следующем: управляемое выдвижение рабочих органов в диапазоне фиксированных осевых нагрузок; закрепление стенок скважин в требуемом интервале глубин скважин; снижение энергозатрат за счет работы устройства только в определенном диапазоне глубин, а не по всей скважине.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство для закрепления стенок взрывных скважин с одновременным их бурением, включающее корпус с установленным на нем с возможностью радиального перемещения рабочими затирающими органами и центральным продувочным каналом, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности закрепления стенок взрывных скважин путем выдвижения рабочих затирающих органов в диапазоне фиксированных нагрузок подпружиненной тягой, установленной .в центральном продувочном канале и жестко закрепленной в верхней части корпуса, при этом последний выполнен из верхней и нижней частей с возможностью телескопического перемещения, пружины тяги размещены в верхней части корпуса, а рабочие затирочные элементы установлены в нижней части корпуса и кинематически связаны между собой и подпружиненной тягой с возможностью выдвижения при бурении разрушенных пород и возврата при полном сжатии пружин тяги при бурении монолитных пород.

Редактор С.Козлова

Составитель И.Карбачинская

Техред М.МоргенталКорректор А.Мотыль

Заказ 1426Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Сущность изобретения: корпус устройства выполнен телескопическим из верхней и нижней частей. В центральном продувочном канале размещена подпружиненная тяга, жестко закрепленная в верхней части корпуса. В нижней части корпуса установле- ны с возможностью радиального перемещения затирочные элементы, кинематически связанные между собой и тягой. При прохождении разрушенных пород происходит выдвижение затирочных элементов, а при бурении монолитных пород - их возврат. 4 ил.