Продувочное устройство бурового агрегата Советский патент 1981 года по МПК E21D1/06 

(54) ПРОДУВОЧНОЕ УСТРОЙСТВО БУРОВОГО АГРЕГАТА

1

Изобретение относится к открытым горным разработкам, а именно к установкам шарошечного бурения для проходки скважин большого диаметра в различных породах, преимущественно неглубоких скважин в вечномерзлых грунтах и скальных породах в горной промышленности, при геологоразведке, а также скважин под столбчатые фундаменты на строительстве искусственных сооружений в зоне вечной мерзлоты.

Известно продувочное устройство станков шарошечного бурения на открытых горных разработках, в котором сжатый воздух от компрессора через продувочную магистраль поступает к породоразрушающему инструменту 1.

В указанном устройстве сжатый воздух от компрессора поступает через продувочную магистраль к породоразрушающему инструменту. Магистраль, включающая буровые штанги с резьбовыми ниппельными соединениями и продувочную насадку шарошечного долота, имеет большое гидравлическое сопротивление, что вызывает необходимость в подаче на продувку скважин сжатого воздуха относительно высокого давления. Это давление воздуха не менее чем на два порядка выше величины перепада давления воздуха в затрубном пространстве скважины, необходимого для выноса буровой мелочи с забоя.

Известно продувочное устройство бурового станка, наиболее близкое по технической

- сущности к настоящему изобретению, включающее корпус бурового снаряда, долотадва компрессора, один из которых низкого давления и высокой производительности, а другой - высокого давления и низкой производительности, продувочную магистраль,

10 соединенную с компрессором высокого давления и с долотами, воздухосборник, предохранительный клапан и запорную арматуру. В продувочном устройстве компрессорная машина высокого давления соединена с продувочной магистралью через клапан15распределитель с возможностью периодического переключения 2.

Однако вследствие того, что в этом устройстве воздух высокого давления подается периодически, он не может использоваться

20 для предотвращения попадания в опоры шарошечных долот буровой пыли и мелочи. Давление воздуха низкого давления, который поступает на забой через общую магистраль и долото, должно быть значительно больше, по крайней мере, на один порядок, величины перепада давления воздуха в затрубном пространстве скважины, необходимого для выноса с забоя буровой мелочи. Наличие клапана распределения усложняет схему устройства.

Перечисленные недостатки указанного продувочного устройства приводят к снижению стойкости шарошечного долота, к связанному с этим снижению производительности бурения, повышению затрат энергии на очистку скважины от буровой мелочи.

Цель изобретения - повышение производительности бурения.

Указанная цель достигается тем, что продувочное устройство бурового агрегата снабжено дополнительной продувочной магистралью, соединенной с компрессором низкого давления и с внутренней полостью корпуса бурового снаряда.

На чертеже показано продувочное устройство бурового агрегата, общий вид.

Устройство содержит компрессор 1, воздухосборник 2, предохранительный клапан 3, магистраль 4 воздуха высокого давления, поступаюпдего на забой скважины через долота 5 бурового снаряда 6, компрессор низкого давления 7, магистраль 8 большого сечения для воздуха низкого давления. Корпус бурового снаряда составляет часть магистрали 8. Компрессор 1 соединен с магистралью 4, а компрессор 7 - с магистралью 8. В корпусе бурового снаряда встроены патрубки 9, направленные непосредственно на забой скважины.

В продувочном устройстве привод врашаюш.ихся в одну сторону долот 5 осуш,ест-вляется от встроенных в корпус снаряда индивидуальных электродвигателей 10. Непрерывность магистралей 4 и 8, по которым воздух разного давления раздельно поступает в снаряд, обеспечивается наличием двухпоточного вертлюга 11 бурового снаряда.

Продувочное устройство будет иметь аналогичное исполнение применительно и к буровым снарядам другого типа, например роторного, с невра1даюш,имся буровым ставом и т.п.

При работе устройства воздух низкого давления от компрессора 7 по магистрали 8 поступает в корпус снаряда 6, обтекает и охлаждает встроенные в снаряд электродвигатели 10 и другие механизмы и по патрубкам 9 выходит с большой скоростью непосредственно на забой скважины, осуществляя его непрерывную и интенсивную очистку от буровой мелочи.

Воздух высокого давления от компрессора 1 по отдельной магистрали 4 поступает к долотам 5, предотвращая попадание в опоры долот абразивной буровой.мелочи и пыли и непрерывно очищая от выбуренной породы забой скважины в зоне контакта с ним шарошек.

Подача продувочного воздуха низкого давления от компрессора по отдельной магистрали с низким гидравлическим сопротивлением позволяет не менее чем в 2-3 раза снизить затраты мощности и энергии на

очистку скважины большого диаметра при шарошечном бурении.

Больщой расход продувочного воздуха, поступающего от компрессора, и высокие скорости его движения в затрубном пространстве и при поступлении на забой обеспечивают эффективную очистку скважин от буровой мелочи, исключают ее переизмельчение и приводят к повышению скорости бурения и стойкости долот. Повыщению стойкости долот способствует также непрерывная подача в них сжатого воздуха высокого давления.

Формула изобретения

Продувочное устройство бурового агрегата, включающее корпус бурового снаряда, долота, два компрессора, один из которых низкого давления и высокой производительности, а другой - высокого давления и низкой производительности, продувочную магистраль, соединенную с компрессором высокого давления и с долотами, воздухосборник, предохранительный клапан и запорную арматуру, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности бурения, оно

снабжено дополнительной продувочной магистралью, соединенной с компрессором низкого давления и с внутренней полостью корпуса бурового снаряда.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2. Авторское свидетельство СССР № 631642, кл. Е 21 В 7/02, 1978 (прототип).