Расширитель скважин

 

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и применяется для расширения скважин, пробуренных механическим способом. Цель - расширение эксплуатационных возможностей расширителя при одновременном повышении его надежности. Расширитель включает стопорное приспособление 1, нагреватель инфракрасного излучения (НИИ) и шарошечный узел 3 с дисковыми шарошками (Ш). Шарошечный узел 3 размещен над НИИ и выполнен в виде закрепленного с возможностью вращения относительно продольной оси держателя с выдвижными подпружиненными стержнями. Каждая Ш закреплена на конце стержня с наклоном к его продольной оси. При этом НИИ подпружинен и размещен в защитном кожухе. Расширитель вводят в скважину и подают на кабель напряжение, что обеспечивает разогрев НИИ. Нагретый защитный кожух излучает тепло и облучает породу в скважине, приводя ее в напряженное состояние. Затем расширитель поднимают за трос вверх по поверхности скважины и скалывают породу, расширяя скважину. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„80„„1573130 (Si)S Е 21 В 7/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И (ЛНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 . (21) 4393934/24-03 (22) 09. 02. 88 (46) 23.06.90. Бюл. Ф 23 (7 1) Московский горный институт (72) Ю.И.Протасов, В-.И.Городниченко, Н.В.Комаров, В..В.Кузнецов и В.А.Черников (53) 622.233.051.771 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 355342, кл. E 21 В 7/28, 1971.

Авторское свидетельство СССР

9 585284, кл . Е .21 В 7/28, 1975. (54) РАСШИРИТЕЛЬ СКВАЖИН (57) Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и применяет2 ся для расширения скважин, пробурен-, ных механическим способом. Цель — расширение эксплуатационных возможностей расширителя при одновременном повышении его надежности, Расширитель включает стопорное приспособление 1, нагреватель инфракрасного излучения (НИИ) и шарошечный узел 3 с дисковыми шарошками (fH). Шарошечный узел 3 размещен над НИИ и выполнен в виде закрепленного с возможностью вращения относительно продольной осй держателя с выдвижными подпружиненными стержнями, Каждая Ш закреплена на конце стержня с наклоном к его продольной оси. При этом НИИ подпружинен и раз1573130 мещен в защитном кожухе. Расширитель йводят в скважину и подают на кабель

Напряжение, что обеспечивает разогрев

НИИ. Нагретый защитный кожух излуча5 ет тепло и облучает породу в скважи\

Изобретение относится к горнодобывающей промьппленности и применяется дпя расширения скважин, пробуренных механическим способом, с целью увеличения их диаметра, преимущественно в породах прочности выше средней. !

Цель изобретения — расширение эксплуатационных возможностей расширителя при одновременном повышении .его надежности.

Ка фиг. 1 приведен расширитель

1 скважин, общий вид; на фиг. 2 — излучатель инфракрасного излучения; на фиг. 3 — шарошечный узел.

Расширитель скважин (фиг, 1) состоит из трех секций стопорного приспособления 1, излучателя 2 и шарошечног о узла 3. Стопорное приспособление (фиг..1) состоит из цилиндрического

Корпуса 4, в котором укреплены сто 1орные дисковые шарошки 5 на рычагах

6, на которые действуют пружины 7 ак, что шарошки стремятся разойтись.

Шарошки установлены так, что их плоскости параллельны образующей скважины. В центре корпуса стопорного приспособления закреплен рым 8 для крепЛения расширителя к подъемному тросу.

На корпусе 4 установлен зажим 9 для кабеля 1,0.

Излучатель (фиг. 2) содержит нагреватель 11 инфракрасного излучения из керамического проводящего термоСтойкого материала типа карборунда, дисилицида молибдена.и т,п., который заключен в трубчатый защитный кожух

12 из жаропрочного металла (сплава), Йа концы нагревателя 11 надеты металлические втулки 13, выполненные в виде чаши с ввернутым в нее хвостовиком 14. На хвостовик 14 втулки 13 на- 50 дет проходной изолятор 15, вставленный в отверстие металлической пластины 16. Пластины 16 имеют прорези, в которые входят шпанки 17 и 18. Одна из пластин неподвижно лежит на шпонках 18, а вторая может перемещаться в корпусе вдоль шпонок 17, Между крьппкой 19 защитного кожуха 12 и подне, приводя ее в напряженное состояние. Затем расширитель поднимают за трос вверх по поверхности скважины и скалывают породу, расширяя скважину, 3 ил. вижной пластиной 16 расположена пружина 20, сжимающая нагреватель 11.

Крышка 19 защитного кожуха 12 имеет штыковой затвор. Кабель 10 или перемычки подключаются к шпильке 14, причем кабель 10 проходит через отвер-. стие в крьппке 19.

Шарошечный узел (фиг, 3) выполнен в виде размещенного в корпусе 21 на подшипнике 22 с возможностью вращения относительно на продольной оси расширителя держателя 23, связанного с крепежной крышкой 24. Между корпусом 21 и крепежной крышкой 24 помещаются шайбы 25 и 26 из фторопласта, стянутые гайкой 27 с возможностью вращения вокруг вертикальной оси шарошечного узла. В держателе 23 закреплены на осях 28 выдвижные стержни

29, на.концах которых с наклоном к их продольной оси закреплены рейками

30 дисковые шарошки 31. Подшипники шарошек выполнены в виде подшипника скольжения . Стержни 29 поворачиваются вокруг оси 28, перемещаясь в прорези корпуса 21 и держателя 23. В держателе 23 закреплены пружины 32, выдвигающие стержни 29, создавая на шарошках 31 усилие, резания. Держатель

23 шарошек крепится к корпусу 21 винтами (не показаны).

Секции расширителя крепятся между собой при помощи уголков 33 болтами, Число нагревателей инфракрасного из-! лучения может быть различным (2-4) в зависимости от рабочего напряжения и схемы их соединения.

Pасширитель работает следующим образом.

Рым крепят к тросу, пропущенному сверху в скважину, в зажиме 9 крепят кабель 10 проводники которого подключают на хвостовик 14 втулки 13.

Расширитель вводят в скважину снизу, . натягивая трос, подают напряжение на кабель, что приводит к разогреву нагревателя 11 инфракрасного излучения, который нагревает излучением защитный кожух 12 изнутри. Нагретый

1573130

17

l6

12 защитный кожух 12 излучает тепло наружу и облучает породу в скважине.

Порода, приходит в н апряженное с ос тояние и тогда расширитель поднимают за трос вверх, при этом шарошки 30 катятся по спирали по поверхности скважины и подрезают (скалывают) обработанную излучением породу. Движение шарошек по спирали и подрезание кусков породы вызывается их наклоном к продольной оси стержней 29, при этом подъем шарошек за один оборот равен размеру отбиваемых кусков породы. При обегании шарошек поверхности скважины шарошечный узел поворачивается вокруг оси расширителя. В свою оЧередь, стопорные .дисковые шарошки

5 стопорного приспособления катятся по образующей скважины и препятствуют повороту всего расширителя. Пружиt ны 7 и 32 создают соответственно нагрузки на шарошки 5 и 31..Таким образом, при подъеме расширителя тросом вверх по скважине он комбинированным способом разрушает гориую породу в ее стенках и тем самым расширяет ее.

Формула изобретения

Расширитель скважин, включающий нагреватели инфракрасного излучения, защитньпс кожух, шарошечный узел с дисковыми шарошками и стопорное приспособление, отличающийся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей при одновременном повышении его надежности, шарошечный узел размещен над нагревателями инфракрасного излучения и выполнен в виде закрепленного с возможностью вращения относительно продольной оси расширителя держателя с выд2О вижными подпружиненными стержнями, а каждая шарошка закреплена на конце стержня с наклоном к его продольной оси; при этом нагреватели инфракрасного излучения подпружинены и размещены в защитном кожухе.

1573130

Составитель Л.Черепенкина

Редактор Г.Гербер Техред M.Õîäàíè÷

Корректор О.Кравцова

Тираж 487

Заказ 1627

Подписное

ВНИИХИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, R-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101