Устройство для термомеханическогобуРЕНия гОРНыХ пОРОд Советский патент 1981 года по МПК E21C21/00 E21B9/08 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОГО БУРЕНИЯ

ГОРНЫХ ПОРОД 384 расположены с шагом, равным 2,8-3,2 диаметра зубка, а венцы выполнены с чередованием увеличенного и уменьшенного шага зубков, при этом длина венца выбрана из того условия, что длина соответствуюшей кольцевой дорожки, увеличенная или уменьшенная на одну треть шага, кратна шагу расположения зубков. На фиг. 1 показано устройство, общий вид; на фиг. 2 - схема обработки забоя (в плане) предлагаемым устройством; фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2. Устройство для термомеханического бурения горных, пород, (фиг. 1) содержит корпус 1 с лапами 2, на осях которых установлены шарошки 3. На корпусе 1 между шарошками 3 закреплены источники 4 нагрева, например плазматроны. Длина каждого венца 5 шарошек 3 и количество зубков 6, которыми армированы шарошки 3, в каждом венце 5 выбирается таким образом, чтобы шаг между зубками 6 на венав 5 был равен 2,8-3,2 диаметра зубка 6. При этом длина соответствующей венцу дорожки 7 на забое, увеличенная или уменьшенная на одну треть шага зубка, а должна быть кратна шагу расположения зубков. Венцы 5 шарошек 3 с уменьшенным и увеличенным шагов зубков чередуются между собой. Устройство работает следующим образом. При его вращении плазменные факелы, создаваемые с помощью плазматронов 4, производят термическую обработки поверхности забоя буримой скважины, на которую затем воздействуют зубки 6 щарошек 3. При этом зубки 6 скалывают шелушки горной породы по кольцевым дорожкам 7 (фиг. 2) с пропусками. Вследствие того, что длина соответствующей дорожки забоя, увеличенная или уменьшенная на одну треть шага, кратна шагу расположения зубков 6, поражение происходит по схеме (фиг. 3). 2 Учитывая, что шаг расположения зубков 6 на венцах 5 шарошек 3 выбран, равным 2,8-3,2 диаметра зубка, полная механическая обработка забоя скважины происходит за три оборота. Причем каждый участок забоя перед механическим воздействием троекратно обрабатывается всеми источниками 4 нагрева - плазматронами. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет совместить высокие скорости вращения, обеспечивающие эффективную работу шарошек с многократным продолжительным нагревом и ослаблением горной породы, т. е. согласовать режимы термического и механического воздействия при бурении. Формула изобретения Устройство для термомеханического бурения горных пород, в корпусе которого размешены в чередуюшемся порядке источники нагрева и шарошки, армированные по своим венцам породоразрушающими зубками, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности за счет улучшения согласования режимов термической и механической обработки, зубки на венцах шарошек расположены с шагом, равным 2,8-3,2 диаметра зубка, а венцы выполнены с чередованием увеличенного и уменьшенного шага зубков, при этом длина венца выбрана из того условия, что длина соответствующей кольцевой дорожки, увеличенная или уменьшенная на одну треть шага, кратна шагу расположения зубков. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Максимов В. И. и др. Новые способы бурения скважин. Обзор института ВИЭМС, М., 1971, с. 33-34. 2.Великий М. А. и др. Техника бурения скважин комбинированными способами. М., «Недра, 1977, с. 30.