Устройство для удаления буровой мелочи от устья скважины Советский патент 1982 года по МПК E21B21/15 E21B21/01 

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯ БУРОВОЙ МЕЛОЧИ ОТ УСТЬЯ СКВАЖИНЫ

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при бурении вертикальных скв жин шарошечными станками, Известно устройство для удаления буровой Мелочи от устья скважины включающее лопастное колесо и гидравлический привод от бурового става 1. Недостаток данного устройства заключается в сложности и недостаточно надежной работе. Известно также устройство для уд ления буровой мелочи от устья скваж ны, включающее нижний опорный диск охватывающим штангу бурового станка затрубным каналом, выполненный в виде чаши опорного диска с внутренней конической поверхностью, и . вер ний опрокинутый усеченный конус, ра положенный в чаше опорного диска, причем опорный диск и опрокинутый ус чр-нный конус расположен с образованием сквозной кольцевой направляющей щели . Недостатком известного устройства является необходимость проведения тяжелых вспомогательных ручных работ по очистке устья скважины и переноске устройства с одной скважины на другую. Цель изобретения - исключение тяжелых вспомогательных ручных работ по очистке устья скважины и переноске устройства с одной скважины на другую. Цель достигается тем, что устройство снабжено механизмом подвески с приводом, внутренняя коническая поверхность чаши снабжена сухарями, а опрокинутый конус снабжен выступами, при этом механизм подвески выполнен в виде гидроцилиндра и двух пар рычагов, соединенных попарно посредством шарниров, при этом шарниры каждой пары рычагов соединены с гидроцилиндрами, причем рычаги соедийены шарнирно с рамой станка и с опо ным диском, при этом выступы имеют высоту,- равную ширине кольцевой направляющей установлены с возможностью взаимодействия с сухар ми. На. фиг.1 изображено устройство для удаления буровой мелочи от усть скважины, разрез; на фиг.2 - то же, в плане; на фиг.З то же, вид сбоку; на фигД - сечение А-А на фиг.1 Устройство содержит опорный диск 1с плоским основанием 2, который охватывает буровую итангу 3 затрубным каналом k, диаметр которого равен диаметру скважины. Диск выполнен в виде чаши с внутренней коничейкой поверхностью 5 и с скругленной верхней кромкой. В чаше располо жен опрокинутый конус 6, образующий с чашей 5 сплошную кольцевую направляющую щель 7. Конус 6 сопряжен с буровым станом 3 через гибкое уплотнение 8. Таким образом-щель 7 продолжает под углом затрубные кана в диске и скважине. Этот угол пр нят близким к 5, чтобы обеспечить метание буровой мелочи 9. Наружньге стенки чаши 5 выполнены в виде обечайки с расширяющейся к основанию 2диска 1 конической поверхностью 10. Образующая обечайки наклонена к основанию под углом большим угла трения буровой мелочи по материалу этой поверхности, чтобы буровая мелочь по ней скользила вниз под действием собственного веса, этот угол также принят около S° , .что достаточно для всех пород, буримых шарошечными станками. Верхний конус 6 снабжен выступами 11, высота которы 1равна высоте щели 7. Этими выступами конус 6 опирается на чашу 5 опор ного диска f. Чаша снабжена сухарям 12, которые расположены против выступов 11 таким образом, что фиксируют KoHiyc 6 относительно диска 1 от проворота в обоих направлениях. Конус 6 состоит из двух частей,стык емых по диаметральному разъему 13. Нижний диск 1 снабжен механизмом подвески к раме Tt бурового станка, выполненный в виде рычажно-шарнирно го механизма с двумя парами верхних рычагов 15 связанных с рамой И, и двумя парами нижних рычагов 16, связанных с диском 1. Средние шарни ры правой и левой пар рычагов связаны гидроцилиндром 17. который слу жит приводом подъема диска. Управление этим приводом выведено в кабину машиниста станка. Гидроцилиндр 17 расположен в стороне от конуса 6, не мешая подъему последнего. Устройство работает следующим образом. В транспортном положении станка шток гидроцилиндра 17 втянут в крайнее левое положение, рычажный мехаг; низм 15 и 16 сложен и держит диск I вместе с конусом 6 в верхнем положении, т.е. на 25-30 см над почвой. После установки станка на месте бурения новой скважины штангу 3 с шарошечным долотом опускают к забою, при этом она проходит через гибкое уплотнение 8 конуса 6, Затем машинист станка включает гидроцилиндр 17, шток перемещается в крайнее правое положение, рычажный механизм 15 и 16 распрямляется и диск 1 опускается на почву.Начинается бурение скважины. Штанга 3, проскальзывая относительно уплотнения 8, не можетпрокрутить конус 6, который зафиксирован относительно диска 1 благодаря упору выступов 11 в сухаре 12. В процессе бурения продувочный воздух, подаваемый к забою через осевой канал бурового става, выносит буровую мелочь вверх через продолжающую его щель 7. Поскольку верхний конус 6 опирается на чашу 5 диска 1, направляющая щель 7 строго сохраняет свою геометрию, что обеспечивает стабильность аэродинамических свойств данного метательного аппарата. Благодаря этому крупные фракции буровой мелочи за счет энергии продувочного воздуха надежно летят из щели по баллистическим траекториям на требуемое расстояние от устья скважины и оседают у периферии диска 1, а установка обеспыливания на станке улавливает только мельчайшие фракции. Частицы мелочи, попадающие на внешнюю коническую поверхность 10 диска 1, не остаются на ней, а скользят к основанию 2 благодаря тому, что образующая конуса направлена к основанию под углом, большим угла трения буровой мелочи по материалу этой конической поверхности. Постепенно у подножия диска 1 образуется валок 9, который может частично засыпать диск,. При смене шарошечного долота буровой став поднимают, долото воздействует на конус 6 через уплотнение

8, при этом благодаря разъему 13 две половинки конуса, приподнимаясь, раздвигаются, пропускают допето и под действием своего веса снова опускаются, смыкаясь по разъему. Далее обычным порядком сменяют долото, опускают буровой стаз в скважину и продолжают бурение v

По окончании бурения извлекают из скважины став машинист включает гидроцилиндр 17, шток втягивается в крайнее левое положение, рычажный механизм 15 и 16 складывается и поднимает диск 1 выше валка 9 в транспортное положение. При йтом опиравшаяся на диск часть буровой мелочи скользит с конической поверхности 10 вниз на почву.

Предлагаемое устройство позволяет исключить тяжелые вспомогательные ручные работы по очистке устья скважины от буровой мелочи и переноске , устройства с одной скважины надругую.

формула изобретения

Устройство для удаления буровой мелочи от устья скважины, включающее бхватывающий штангу бурового станка с рамой опорный диск, выполненный в виде чаши с внутренней конической поверхностью, и опрокинутый усеченный конус, расположенный в чаше о.юрного диска с образованием между ними кольцевой направляющей щели, о тличающееся тем, что, с

5 целью повышения эффективности удаления буровой мелочии удобства эксплуатации путем исключения тяжелых вспомогательных ручных работ по очистке устья скважины и переноске устройства с одной скважины на другую, оно снабжено механизмом подвески с приводом, внутренняя коническая поверхность чаши снабжена сухарями, а опрокинутый усеченный конус снабжен выступами, при этом механизм подвески выполнен в- виде гидроцилиндра и двух пар рычагов, соединенных попарно посредством шарниров, при этом шарниры каждой пары рычагов соединены с гид- .

0 роцилиндром, причем рычаги шарнирно соединены с рамой станка и с опорным диском, а выступы имеют высоту, равную ширине кольцевой направляющей щели, и установлены с возможностью

5 взаимодействия с сухарями.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Г. Авторское свидетельство СССР 0 № 629336, кл. Е 21 С 7/02, 1976. 2. Кутузов Б.Н. и др. Пневмотранспортные и обеспыливающие системы буровых станков на карьерах. М., Недра 1970, с. 202, рис. (про. тотип).

г1