УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОГО РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД Советский патент 1974 года по МПК E21C37/16 E21B7/14 

1

Устройство предназначено преимущественно для бурения скважин термическим способом.

Известны устройства для термического разбуривания горных пород, включающие камеру сгорания с сопловой крышкой, трубопроводы для нодачи горючих компонентов, форсунки и генератор тепла для предварительного подогрева воздуха, поступающего в камеру сгорания.

Целью изобретения является улучшение воспламенения топливной смеси. Для этого форсунки размещены в стенках камеры сгорания под углом на1встречу воздушному потоку, причем форсунки выполнены в виде сменных втулок с отверстиями впрыска топлива разных диаметров и углов наклона.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 - камера сгорания с системой охлаждения.

Устройство состоит из штуцеров 1 для подачи горючего в камеру сгорания, 2 для подвода горючего к штанге и 3 для подвода охлаждающей жидкости, генератора 4 тепла для предварительного подогрева воздуха, буровой штанги 5, камеры 6 сгорания, выполненной прямоточной, воздухопровода 7, трубопровода 8 для подвода горючего, трубопровода 9 для подвода охлаждающей жидкости,

башмакь 10, сопловой крышки 11, промежуточного кожуха 12, форсунок 13 и штуцера 14 для подвода охлаждающей жидкости.

Трубопроводы 8 и 9 размещены в кольцевом зазоре между воздухопроводом и штангой, тем самым достигается уменьшение гидравлических потерь в воздухопроводе. Для уменьшения тепловых потерь кольцевой зазор заполнен теплоизолирующей массой, что одновременно повышает вибростойкость трубопроводов 8 и 9.

Форсунки представляют собой сменные втулки, в которых высверлены отверстия разных диаметров и под различными углами наклона. Смена форсунок позволяет достаточно просто производить доводку и регулировку режимов работы устройства.

Принцип действия устройства заключается в следующем.

Воздух подается в генератор 4, где предварительно нагревается, и поступает по воздухопроводу в камеру 6 сгорания. Горючее через штуцер 1 подается в кольцевую проточку, откуда через форсунки впрыскивается при большом давлении под углом навстречу воздушному потоку. За счет высокой температуры воздушного потока происходит самовоспламенение смеси. Образовавшиеся внутри камеры сгорания газообразные продукты сгорания выбрасываются через сопло со сверхзвуковой скоростью и воздействуют на горную породу, производя ее разрушение.

Охлаждающая жидкость через штуцер 14 поступает на охлаждение, проходя по винтовому каналу кожуха 12 и сверлениям в крышке 11, затем выбрасывается через отверстия в штанге в скважину.

Предмет изобретения

1. Устройство для термического разрушения горных пород, включаюш,ее камеру сгорания с сопловой крышкой, трубопроводы для подачи горючих компонентов, форсунки и генератор тепла для предварительного подогрева воздуха, поступающего в камеру сгорания, отличающееся тем, что, с целью улучшения воспламенения топливной смеси, форсунки размещены в стенках камеры сгорания иод углом навстречу воздушному потоку.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что форсунки выполнены в виде сменных втулок с отверстиями впрыска топлива разных диаметров и углов наклона.