Устройство для уширения основания скважины Советский патент 1981 года по МПК E21B10/32 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УШИРЕНИЯ ОСНОВАНИЯ СКВАЖИНЫ

Изобретение относится к горному делу, в частности к буровзрывным работам, и используется для образования уширенных полостей в скважинах под сосредоточенные заряды. Известно устройство для образования уширения, содержащее режущий орган, приг вод с винтовой парой, элементы которой щарнирно связаны с рабочим органом и грунтосборником 1. Недостатком устройства является то, что оно работает периодически, т.е. при заполнении грунтосборника необходимо устройство извлекать из скважины. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для уширения основания скважины, включающее корпус с окнами и ребрами и расположенным внутри щнеком, вилку с направляющими сегментами, соединенную спицами с хвостовиком, опорную плиту и щарнирно прикрепленные к наружной поверхности корпуса, рабочие органы. При работе этого устройства порода непрерывно подается вверх щнеком 2. Недостатком этого устройства является невозможность непрерывной работы без подъема на поверхность из-за образования заторов в пространстве между верхним концом щнека и нижним концом буровой штанги. Эти явления имеют место главным образом в первый период цикла расширения, когда зазор между буровой штангой и торцем шнека имеет максимальное значение. Цель изобретения - повышение эффективности работы путем обеспечения выдачи грунта на поверхность в течение всего цикла расщирения. Указанная цель достигается тем что опорная плита снабжена направляющей штангой, установленной с возможностью осевого перемещения относительно шнека, при этом щнек соединен с хвостовиком посредством щарнИра. Кроме того, ребра корпуса выполнены прямолинейными и расположены по образующей корпуса, а спицы выполнены в виде Г-образных пластин, установленных с наклоном в сторону вращения корпуса. На фиг. I представлен расширитель, общий вид; на фиг. 2 - то же, в плане; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 5 - сечение В-В на фиг. 4. Расширитель включает корпус I с окнами и расположенным внутри шнеком 2, вилку, содержащую направляющие сегменты 3, хвостовик 4, наружный фланец 5 и жестко связывающие их спицы 6, выполненные в виде Г-образных пластин, наклоненных в сторону вращения корпуса 1, опору 7, шарнирно прикрепленные к корпусу 1 лопасти 8 в виде Л-образных дуг, снабженных зубчатыми лезвиями 9, направляющую штангу 10, связанную своим нижним концом с опорой 7, а верхним концом телескопически соединенную со шнеком 2, связанным с хвостовиком 4 посредством шарнира 11. К внутренней поверхности корпуса 1 вдоль образующей прикреплены прямолинейные ребра 12, а шнек 2 смонтирован с возможностью осевого перемещения в полости корпуса 1. Устройство работает следующим образом. В начале работы расширитель прикрепляется хвостовиком 4 к буровой штанге станка и опускается в пробуренную скважину. Осевым давлением станка расширитель посредством опоры 7 вдавливается в дно скважины, в результате чего опора 7, направляющая штанга 10 и телескопически соединенный с ней шнек 2 фиксируются в неподвижном положении. При вращении вилки с направляющими сегментами 3 и корпуса 1 в направлении часовой стрелки под действием вертикального давления вилка надвигается на корпус 1, а шарнирно прикрепленные к нему лопасти 8 раскрываются, осуществляя зубчатыми лезвиями 9 фрезерование расширенной полости. Образующаяся при этом стружка грунта под действием силы тяжести и напора лопастей 8 перемещается по поверхности забоя к расширителю, откуда через окна поступает внутрь корпуса 1, где захватывается ребрами 12 и по щнеку 2 поднимается вверх. Так как последний связан с хвостовиком 4 шарниром 11 и находится у разгрузочного конца вилки, то выход грунта в течение всего цикла расширения происходит непосредственно на наружный фланец 5, откуда стружка по наклонной поверхности спиц 6 свободно поступает на буровую штангу станка. Экономический эффект от применения предлагаемого технического решения по сравнению с известным выражается в сокращении продолжительности цикла расширения за счет исключения непроизводительных затрат времени на удаление заторов и подъема расширителя на поверхность связанные с необходимостью дополнительных сборки-разборки секций буровой штанги. Кроме того, устройство позволяет расширять скважины в глинистых грунтах, обладающих значительной вязкостью, где в настоящее время искользуются малоэффективные расщирители цикличного действия с накопительнои емкостью. Формула изобретения 1.Устройство для уширения основания скважины, включающее корпус с окнами и ребрами и расположенным внутри шнеком, вилку с направляющими сегментами, соединенную спицами с хвостовиком, опорную плиту и шарнирно прикрепленные к наружной поверхности корпуса рабочие органы, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы, опорная плита снабжена направляющей штангой, установленной с возможностью осевого перемещения относительно шнека, при этом шнек соединен с хвостовиком посредством шарнира. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что ребра корпуса выполнены прямолинейными и расположены по образующей корпуса. 3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что спицы выполнены в виде Г-образных пластин, установленных с наклоном в сторону вращения корпуса. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 512266, кл. Е 02 D 17/148, 1971. 2.Авторское свидетельство СССР № 298724, кл. Е 21 В 9/22, 1969.

.2

(риг.З

.

Фиг. 5