Устроство для бурения Советский патент 1976 года по МПК E21B3/25 

Известно устройство для бурения, в котором бурильная штанга, несущая рабочую головку на одном конце, взаимодействует другим своим концом с ударным механизмом и имеет возможность принудительного поступательного неремеш;ения вместе с ним по мере углубления бурильной скважины.

Известные устройства приспособлены главным образом ДЛЯ проходки скважин круглой в поперечном сечении формы. Однако очень часто существует необходимость проходки некруглых скважин, например при селективной выемке полезного ископаемого, залегаемого в виде маломощных пластов или жил. Использование известных буровых устройств для этой цели экономически мало оправдано из-за сравнительно больших потерь нолезного ископаемого в жилах ИЛИ пластах при выбуривании его скважинами обычной круглой формы.

Целью изобретения является создание устройства ДЛЯ бурения, которое позволило бы осуществить проходку скважин некруглой формы в ноиеречном сечении.

Для этого в предлагаемом устройстве рабочая головка имеет овальную или эллиптическую форму в поперечном сечении, а бурильная штанга проходит через маятниковый привод, сообщающий ей колебательные движения вокруг ее оси.

Рабочая головка может быть снабжена направляющей ПИЛОТНОЙ ГОЛОВКОЙ круглой формы.

Направляющую пилотную головку целесообразно располагать соосно или эксцентрично относительно рабочей головки.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство ДЛЯ бурения; на фиг. 2 - рабочая головка, нилотная головка расположена соосно

основной головке; на фиг. 3 - то же, пилотная головка расположена эксцентрично основной головке; на фиг. 4 - схема расположения и форма скважин, проходимых с помощью предлагаемого устройства в массиве

горных пород.

Устройство содержит подвижную базу, оборудованную автономным или другим приводом, на которой размещен блок 2 питания бурового устройства, включающий двигатель,

насос, источник жидкости, различные клапаны и регуляторы. Стрела 3 монтируется на базе 1 и соединяется с ней шарнирно с возможностью поворота вокруг оси 4 от горизонтального до вертикального положения с помощью гидравлического цилиндра (не изображен). На одном конце стрела 3 несет стационарную направляющую 5 для бурильной штанги 6. Направляющая представляет собой общепринятый нолуповоротный маятниковый привод 5 с некруглым в поперечном сечении отверстием в роторе, соответствующем профилю бурильной штанги 6, в результате чего она может ноступательно перемещаться отпосительно привода 5 и одновременно с его помощью совершать колебательные движения вокруг своей оси.

На другом конце стрелы 3 смонтирован ударный механизм 7, приводимый в действие гидравлическим двигателем и воздействующий на конец бурильной штанги 6. Ударный механизм 7 размещен на каретке 8, которая может поступательно перемещаться вдоль стрелы 3 с помощью огибающего шкивы 9 каната 10, соединенного с гидравлическим цилиндром двойного действия.

Бурильная штанга 6 на свободном конце несет рабочую головку 11 овальной или эллиптической формы, оснащена и передней части вставками 12 из карбида вольфрама и снабжена коническим выступом 13. На выступы насаживается пилотная головка 14 цилиндрической формы, армированная также вставками 15 из карбида вольфрама. Благодаря наличию двух головок 11 и 14 в процессе бурения создается забой ступенчатой формы, в результате чего облегчается процесс резания и достигается точность направления бурения.

Головка 14 может располагаться соосио головке 11 (см. фиг. 2) или эксцентрично (см. фиг. 3). Можно, если необходимо, обойтись и без пилотной головки 14.

Бурение осуществляется при noMouui рабочей головки 11 эллиптпческой формы, закрепляемой на конце штанги 6, которая подвергается воздействию ударного механизма 7 и качающего привода 5, при этом угол качания штанги 6 не должен превышать 22,5°. Пробуриваемые скважины 16 (фиг. 4) имеют в ноперечном сечении некруглую форму.

Форм у л а и 3 о б р е т е н и я

1. Устройство для бурения, в котором бурильная штанга, несущая рабочую головку на одном конце, взаимодействует другим своим концом с ударным механизмом и имеет возможность принудительного поступательного

перемендения вместе с ним по мере углубления буримой скважины, отличающееся тем, что, с целью возможности проходки скважипы некруглой в поперечном сечении формы, рабочая головка имеет овальную или

эллиптическую форму в поперечном сечении, а бурильиал штаига проходит через маятниковый привод, сооби,ающий ей колебательные движения вокруг ее оси.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что рабочая головка снабжена направляющей пилотной головкой круглой формы.

3.Устройство по п. 2, отличающееся тем, что направляющая пилотная головка расположена соосно рабочей головке.

4. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что направляющая пилотная головка расположена эксцентрично относип-ельно рабочей головки.

Фиг.1