Шнекобуровой снаряд Советский патент 1982 года по МПК E21B3/00 

Изобретение относится к горному делу,а именно к шнекобуровым снаря дам для выбуривания угля и руд из т ких пластов. Известен шнекобуровой снаряд, содержащий несущий вал с шнеком и цилиндрическую направляющую трубу, ус тановленную на несущем валу посредством стоек 1 Однако в этом техническом решении цилиндрическая направляющая труба, будучи жестко связана посредством стоек с несущим валом шнека, вращается вместе с последним и при этом взаимодействует своей внешней поверх ностью с стенкой буримой скважины, что ухудшает условия бурения с точки зрения повышения энергозатрат и умен шения скорости бурения. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является шнекобурово снаряд, содержащий шнек с забурником и радиальными стойками,установленную на них с возможностью относительного вращения трубу, и расширитель Г2|. Недостатком данного снаряда является низкая механическая скорость бурения. Цель изобретения - повышение скорости бурения путем уменьшения сопротивления перемещению направляющей трубы по скважине. Поставленная цель достигается тем, что стойки снабжены подпружиненными толкателями, а внутренняя поверхность направляющей трубы имеет выступы криволинейного профиля для взаимодействия с подпружиненными толкателями. На фиг. 1 изображен шнекобуровой снаряд, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг. 3 - узел I на фиг.2; на фиг. - диаграмма изменения отжимающего усилия толкателей за один оборот направляющей трубы .

Снаряд содержит шнек 1 и несущий вал 2, имеющие коническую форму, расширяющуюся S направлении от забоя. В головной части шнека 1 закреплен забурник 3. На валу 2 установлены с сойки с подпружиненными толкателями 5s выполг1е|Шыми с прорезями ,6 для размещения фиксирующих штифтов 7 жестко закрепленных с стойками 4,

Стойки охвачены конусной трубой и,которая удерживается от продольных перемещений посредством Фланца 9 (фиг.1), размещенного в пазах 10 набора установленных по окружности кулаков I1, снабженных режущими лезвиями 12 и регулируемых по оси бурения винтами 13, причем диаметр окружност вписанной в пазы 10, больше диаметра фланца 9 на величину, позволяющую фланцу, а следовательно, и труб 8 иметь некоторью, относительно свободные, диаметральные перемещения. Труба 8 снабжена стопорными ребрами 1 треугольного nonepeMHOi- o сечения для улучшения возможности врезания в стенку скважинь. Стойки выполнены, как одно целое, с шнеком 1 и выступают за его предель только с нерабочей стороны витка С тыльной стороны снаряда размещен расширитель, содержащий лучи 15, оснащенные резцами 16, конусный шнек 17$ обечейку 18 и ниппель 19 для подсоединения к снаряду линейных шнеков (не показаны). Внутренняя поверхность трубы 8 снабжена четырьмя фигурными (криволинейного профиля) выступами 20s попеременно (по мере вращения шнека 1 - взаимодействующи -и с rojsoB ками толкателей 5.

Принцип работы снаряда заключается в следующем,

При его вращении с подачей на забой забурник 3 прорезает пилот-скважину диаметром, неколько большим диаметра d трубы 8 в головной части, но меньшим диаметра окружностиj

описываемой вершинами ребер i . 1)(ти прохождении толкателей 5 по окружности они попеременно (одновременно оба толкателя по концам трубы) взаимодействуютс выступами 20,отжимая сначала вверх (фиг. поз.Г), затем вниз (no3.it), влево (поз.Ш) и вправо (ПО3.1У), т.е. труба совершает колебания в вертикальной и горизонтальной плоскостях вместе с ребрами 1, и путем обжатия стенок скважины обеспечивает последовательное внедрение трубы в буримый горный массив. За счет этого обеспечивается постоянный силовой контакт снаряда с буримым массивом,, а возникающие при этом динамические усилия способствуют уменьшению сопротивления продвижению снаряда по скважине.Выполнение направляющей трубы 8 конусной формы обуславливает центрирующий эффект.

Применение пpeдлaгae югo снаряда позволяет увеличить скорость бурения.

Формула изобретения

Шнекобуровой снаряд, содержащий шнек с забурником и радиальными стойками, установленную на них с возможностью относительного вращения направляющую трубу и расширитель, отличающийся тем, что, с Аделью повышения скорости бурения путем уменьшения сопротивления перемещению направляющей трубы по скважине, стойки снабжены подпружиненными толкателями, а внутренняя поверхность направляющей трубы имеет выступы криволинейного профиля для взаимодействия с подпружиненными толкателями.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 715783, кл. f 21 С 1/1), 1979.

2.Патент США W 2864601,

кл. 299-87, опублик.1958 (прототип)

tr

cj

Ж иг. Ъ