Долото для бурения взрывных скважин Советский патент 1982 года по МПК E21B10/32 

Изобретение относится к бурению и может быть использовано для проходки взрывных скважин в мерзлых . грунтах.:

Известен шарошечный бур, который может быть использован для проходки взрывных скважин f1.

Недостатком шарошечного бура является то, что его применение незффективно для разбуривания перемещающихся пород различной крепости и свойств., ,

J- . Известено также шарсяиечное долото для бурения взрывных скважин, включающее корпус с центральным продувоч.ным каналом, шарошки с лапами,жестко связанные с корпусом, подпружиненные ножи, установленные с возможностью осевого перемацения относительно корпуса, и прижимную гайку f 2 J.

Недостаток известного долота за- . ключается в том, что имеющиеся у него режущие ножи не могут быть исполь,зованы для выполнения концентраторов напряжений в виде щелей в призабойной части и на стенках скважин. .

Цель изобретения - повышение эффективности отбойки мерзлых грунтов путем последовательного образования ,

щелей в призабойной части и на стенках скважины.

Указанная цель достигается тем, что долото, включающее корпус с центральным продувочным каналом, шарошки с лапами, жестко связанные с корпусом, подпружиненные ножи, установленные с возможность1э осевого перемещения относительно корпуса, и при10жимную гайку., снабжено размещенной между пружиной и прижимной гайкой шайбой с клапанным седлом, при этом ножи (выполнены независимыми друг от друга и установлены с возможностью

15 поворота в плоскости, проходящей через ось корпуса.

На чертеже показано долото, общий вид.

Долото включает корпус 1 с цент20ральным продувочным каналом 2, пружину 3, прижимную гайку 4, шарошки с лапами 5, оси б, ножи 7 с продольными отверстиями 8, шайбу с седлом 9 и шарик 10.

25

Долото работает следующим образом.

Долото опускают в скважину на бурильных трубах, по которым подается сжатый воздух для очистки забоя

30 скважины от шлама. На долото передают осевую нагрузку и вращсшидий момент через бурильные трубы. При этом ножи 7 взаимодействуют с забоем скважины и сжимают пружину 3, под действием которой ножи 7 имеют возможность перемещаться вдоль оси корпуса долота. По окончании бурения взрывной скважины в мерзлых грунтах через бурильные трубы опускают шарик 10, который перекрывает отверстие в шайбе с седлом 9. Перед подачей ежатого воздуха долото приподымают над забоем на длину хода лезвия долота. Цри этом ось б размещается в крайнем ёерхнем положении продольного отверстия лезвия. Подают сжатый воздух по бурильным трубам под давлением. Сжатый воздух воздействует на пружину через шарик 10 и шайбу с сед- , лом 9. Пружина 3 передает давление на ножи 7, которые поворачиваются вокруг осей б.

Через бурильные трубы передается вращательный момент, а лезвия ножей 7 производят разрушение стенок скважины с образованием кольцевой щели в призабойной части скважины. По окончании образования кольцевой осуществляется подъем инструмента.При этом ножи 7, взаимодействуя со стенками скважины, образуют на.них щели.

Щели, образованные на стенках скважины, выполняют роль концентраторов напряжений. Напряжения, возникающие в этих концентраторах, способствют раскрытию трещин при более низких энергиях взрывного импульса. Образование кольцевой щели в призабойной части t взрывной скважины обеспечивае

благоприятные условия для формирования подошвы уступа без перебуров й дополнительных затрат энергии взрывчатого вещества. Это объясняется тем, что щель, являясь первоначально трещиной и концентратором напряжений, способствует направленному воздействию газов, и отрыв породы происходит при меньшем их давлении.

Формула изобретения

Долото для бурения взрывных скважин, включающее корпус с центральным и продувочным каналом, шарошки с лапами, жестко связанные с корпусом, подпружиненные ножи, установленные с возможностью осевого перемещения относительно -корпуса, и прижимную гайку, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности отбойки-мерзлых грунтов путем последовательного образования щелей в призабойной части и на стенках скважины долото снабжено размещенной между пружиной и прижимной гайкой шайбой с клапанным седлом, при этом ножи выполнены независимыми друг от друга и установлены с возможностью поворота в плоскости, проходящей через ось корпуса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Палий П.А. и др. Буровые доло.та. М., Недра, 1971, с. 171.

2.Перетолчин В.А. Вращательное бурение скважин на карьерах. М., Недра, 1975, с. 112.