Устройство для бурения льда Советский патент 1974 года по МПК E21B17/14 E21C21/00 E21C19/00 

1

Изобретение относится к термическим способам разрушения сред. Устройство предна-з-начено для проходки полостей различной формы и размеров в массиве льда.

Известны устройства для бурения льда, включающие генератор тепла с соп.чами, насос и щит-теплообменник. В процессе работы таких устройств в месте контакта щита-теплообменника со льдом постоянно образуется слой воды, который отрицательно влияет на скорость проходки, уменьшая ее в 5-10 раз. В этих устройствах вода из призабойной зоны удаляется газовым потоком, проходящим по сети радиальных каналов, расположенных на нижней поверхности щита. Однако при плоской форме щита быстрое удаление образуемой воды со всей поверхности забоя затруднено, что снижает эффективность устройства.

Цель изобретения - повысить скорость бурения за счет быстрого удаления воды из забоя. Для этого щит-теплообменник выполнен конусообразной формы с вершиной, направленной вниз, в центральной части которого выполнены каналы, сообщенные с охлаждающим тракто.м генератора тепла и насосом.

На чертеже изображено предлагаемое устройство. Оно состоит из теплоизолированного с верхней стороны щита-теплообменника 1, соединенного с генератором тепла (например,

реактивной горелкой). 2, насоса 3 и подводящих магистралей 4. Все устройство подвешивается на тросе к лебедке 5, установленной на поверхности.

Щит--1ег1лообмснн11к имеет усеченную конусообразную форму с вершиной, направленной к забою. В центре щита при вершине расположены каналы а, сообшепные с охлаждающим трактом генератора тепла и насосом. Генератор тепла имеет сопла 6, которые выполнены с винтовой нарезкой для закрутк} газового потока. Сопла направлены параллслыю образующей конуса и сообщены с каналами б внутри щита, расположение которых обусловлено равномерным нагревом всей поверхности щита.

В процессе работы устройства высокотемпературные газы из камеры сгорания генератора тепла выбрасываются через сопла в каналы теплообменника, фи этом газовый поток с помощью винтовой нарезки закручивается вокруг своей оси, чем достигается большая турбулизация потока, а следовательно, лучшая теплоотдача от газа к стенкам щита. Пройдя каналы теплообменника, отряботаиный газ выбрасывается под пего и затем выходит нэ поверхность.

Щит нижней нагретой поверхностью контактирует со льдом и расплавляет его. Обра