Устройство для ударного бурения скважин в грунте Советский патент 1981 года по МПК E21B7/24 

1

Изобретение относится к буровому оборудованию для вертикального буреп ния скважин, а точнее для вертикального ударного бурения скважин в мерзлых грунтах под свайные опоры.

Известно устройство, в котором удар по грунту производится через инструмент - лидер. В этом случае мрдрт, перемещанящйся по направляющим мачты,наносит удары по лидеру, а тот, в свою очередь, передает их на грунт, разрушает его и извлекает из скважины при поднятии инструмента подъемным канатом

Устройство.такого типа эффективно, но, как правило, не может быть применено дпя проходки скважин, дпина которых тфевосходит длину лидера.

Известно также устройство для ударного бурения, включающее лидер, молот, соединенный с подъемным канатом и размещенный в корпусе, манту с направляющими и ползуны, установленные на направ11ЯЮ1ф1х мачты 2j.

Недостатком известного устройства является то, что проходку скважин можно осуществить только на глубину лидера.

Цель изобретения - увеличение глубины бурения.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для ударного бурения, включающем лидер, молот, размещенный в корпусе, мачту с направляющими и

10 ползуны, установленные на направляющих мачты, оно снабжено центрирующей гильзой с раструбом на нижнем конце, жестко закрепленной на ползунах, а корпус имеет кольцевой выступ

15 на нижнем конце, при этом корпус кояцентрично установлен в гильзе с возможност-ью перемещения и взшмодействия выступов с раструбом гильзы.

На фиг.1 изображено предлагаемое

20 устройство, общий вид; на г,2 - вид А на 1Г.I.

Рабочее оборудование включает мачту 1 с налравляю1Щ1ми 2, на которых крепится с возможностью свободного перемещения вдоль них посредством ползунов 3 центрирукщая гильза 4, снабженная в нижней своей части раструбом 5. Гильза свободно охватывает корпус молота 6, подвешиваемого на подъемном канате 7 и имекядего в нижней части кольцевой выступ 8, превышающий по диаметру проходной диаметр гильзы 4. К нижней части молота 6 присоединен лидер 9, внешний диаметр которого превосходит внешний диаметр молота 6 Направлякядие 2 мачты I снабжены в нижней своей части ограничителем 10, предохраняющим гильзу 4 от соскакивания. Молот 6 состоит из цилиндрическог корпуса 11, внутри которого размещен с возможностью возратно-поступатель- ных пер мещений ударник 12, взаимодействующнй с наковальней 13 лидег ра 9. Корпус 11 молота 6 имеет в нижней части кольцевой выступ 8, превьшаюшнй по диаметру проходной диаметр, гильзы 4, и соединен с лидером 9 посредством тяг 14 и пружин 15. Устройство работает следуюпщм образом. Молот 6 с лидером 9 поднят подъем ным канатом 7 в крайнее верхнее поло жение. При этом гильза 4 также поднята молотом 6 при помощи кольцег-ого выступа 8 в крайнее верхнее положение и фиксирует наклон молота 6 с лидером 9 относительно направляющих 2 мачты 1.

После наводки устройства на точку бурения скважины молот 6 с лидером 9 и гильзой 4 опускают вниз до момента касания забойным концом лидера 9 поверхности грунта. Затем молот 6 включают. При этом ударник 12 начинает периодически приподниматься подъ емным канатом 7 и сбрасываться на наковальню 13, заставляя лидер 9 погружаться в грунт.

По мере разработки скважины лидер 9 с молотом 6 постепенно опускается вниз. Вместе с. ними под действием собственного веса скользит вниз по направляющим 2 мачты i гильза 4,упираясь раструбом 5 в кольцевой выступ 8 и 4иксируя заданный наклон молота 6 с лидером 9. По достижении крайнего нижнего положения гильза

Формула изобретения

Устройство для ударного бурения скважин в грунте, включающее лидер, молот, соединенный с подъемным канатом и размещенный в корпусе, мачту с направляющими и ползуны, установленные на направляющих мачты, отличающееся тем, что, с целью увеличения глубины бурения, оно снабжено центрирующей гильзой с раструбом на нижнем конце, жестко закрепленной на ползунах, а корпус имеет кольцевой выступ на нижнем конце,при этом корпус концентрично установлен в гильзе с возможностью перемещения и взаимодействия выступов с раструбом 1ильзы, 4 4 упирается ползунами 3 в ограничитель 10 и останавливается, а лидер 9 с молотом 6 продолжают опускаться в образуемую скважину,сохраняя первоначально заданное направление. После очередного погружения в грунт на глубину, равную длине лидера 9, он вместе с молотом 6 извлекается из грунта подъемным канатом 7 (при подъеме каната 7 поднимается соединенный с ним ударник 12 и, упираясь в верхний торец корпуса 11 молота 6, поднимает молот 6 и лидер 9 вверх). По мере извлечения из груцта молот 6 попадает в раструб 5 гильзы 4, вхот дит в нее, затем захватывает ее; кольцевым выступом 8 и поднимает вверх по направляющим 2 мачты 1. При зтом гильза 4 снова фиксирует направление молота 6 лидером 9, обеспечивая при новом спуске после разгрузки лидера 9 от грунта его точное попадание в скважину. Экономический эффект от внедрения рабочего оборудования складывается из возможности применять относительно легкие машины с-короткой мачтой для бурения глубоких скважин, в несколько раз превышающих длину лидера и мачты, что повьшает мобильность и устойчивость буровых машин, снижает их вес и стоимость, делает их более yнивepcaльны м.Ориентировочный -экономический эффект от внедрения |одной буровой установки, оснащенной 1Предлагаемым устройством, составит по Миннефтегазстрою 98 тыс.руб. в год.