Снаряд для ударно-канатного бурения

 

Изобретение относится к строительству и м.б использовано при ударно-канатном бурении скважины различного назначения в крепких породах. Цель - повышение эффективности бурения путем скалывающе-ре - жущего действия. Снаряд для ударно-канатного бурения включает долото 1, соединенную с ним полую герметичную штангу 2, закрепленные в штанге 2 друг над другом наковальни (Н) 6. Последние выполнены с диаметральными пазами 7, одна из стенок которых вертикальная 8, а другая - наклонная 9. Боковые поверхности верхнего паза расположены противоположно боковым поверхностям нижнего паза. Бойки 11 выполнены с ответными пазам 7 поверхностями и закреплены к ударнику 10 на верхнем и нижнем торцах. При сбросе снаряда ударным механизмом станка долото 1 заглубляется в забой. Ударник 10 под действием сил инерции , возникших при ударе долота о забой, двигается вниз, сжимая пружину 12, до ударного взаимодействия наклонных поверхностей нижнего бойка 11с наклонными участками 9 паза 7 нижней Н 6. Этот процесс сопровождается разворотом ударника 10 внутри полой штанги 2. Процесс заканчивается ударом вертикальной поверхности бойка 11 о вертикальные участки 8 стенок паза 7. Затем ударник 10 перемещается вверх и ударяет наклонными поверхностями верхнего бойка 11 по наклонным участкам стенок паза 7 верхней Н 6. Происходит скольжение по наклонным поверхностям с разворотом ударника и удар вертикальных поверхностей верхнего бойка 11 о вертикальные участки стенок паза 7 верхней Н 6. После этого цикл повторяется. 3 ил. V-1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 E 21 В 4/06

- =< ИЗИД

Щщт:,г, у д " «,;,-, -Г,,;,.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4453998/03 (22) 04.07.88 (46) 23.02.91, Бюл. М 7 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт гидромеханизации, санитарнотехнических и специальных строительных работ (72) В.В. Верстов, В.М, Лукин, И.И. Ханович, К.Г, Шилевская, В.М. Трубин и Д.С. Бакшеев (53) 622.233.5-7.272.2 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

1Ф 578418, кл. Е 21 В 4/06, 1972, (54) СНАРЯД ДЛЯ УДАРНО-КАНАТНОГО

БУРЕНИЯ (57) Изобретение относится к строительству и м.б использовано при ударно-канатном бурении скважины различного назначения в крепких породах. Цель — повышение эффективности бурения путем скалывающе-режущего действия, Снаряд для ударно-канатного бурения включает долото 1. соединенную с ним полую герметичную штангу 2, закрепленные в штанге 2 друг над другом наковальни (Н) 6. Последние выполнены с диаметральными пазами 7, одна из стенок которых вертикальная 8, а другая — наклонная 9. Боковые поверхности верхнего паза расположены противоположно боковым поверхностям нижнего паза. Бойки 11 выполнены с ответными пазам 7 поверхностями и закреплены к ударнику 10 на верхнем и нижнем торцах. При сбросе снаряда ударным механизмом станка долото 1 заглубляется в забой. Ударник 10 под действием сил инерции, возникших при ударе долота о забой, двигается вниз, сжимая пружину 12, до ударного взаимодействия наклонных поверхностей нижнего бойка 11 с наклонными участками 9 паза 7 нижней Н 6. Этот процесс сопровождается разворотом ударника

10 внутри полой штанги 2. Процесс заканчи„„, Ц „„1629453 А1 вается ударом вертикальной поверхности бойка 11 о вертикальные участки 8 стенок паза 7. Затем ударник 10 перемещается вверх и ударяет наклонными поверхностями верхнего бойка 11 по наклонным участкам стенок паза 7 верхней Н 6, Происходит скольжение по наклонным поверхностям с разворотом ударника и удар вертикальных поверхностей верхнего бойка 11 о вертикальные участки стенок паза 7 верхней Н 6.

После этого цикл повторяется, 3 ил, 1629453

Изобретение относится к строительству, и может быть использовано при ударно-канатном бурении скважин различного назначения в крепких породах.

Целью изобретения является повышение эффективности бурения путем скалывающе-режущего действия.

На фиг,1 показан снаряд для ударно-канатного бурения; на фиг,2 — сечение А-А на фиг.1: на фиг.3 — сечение Б-Б на фиг.2.

Снаряд для ударно-канатного бурения содержит долото 1, полую герметичную штангу 2, ножницы 3 и связанный с тросом 4 ударно-канатного станка канатный замок 5, На внутренних торцах полой герметичной штанги 2 расположены наковальни 6, которые снабжены диаметральными пазами 7. Каждая стенка паза 7 выполнена с равными по длине вертикальными 8 и наклонными 9 участками, Верхняя наковальня выполнена аналогично нижней, при этом наклонные участки стенок ее паза установлены над вертикальными стенками нижней наковальни. Ударник 10 смонтирован в полости герметичной штанги 2 и оборудован с обеих концов бойками 11, выполненными с ответными пазам 7 поверхностями, Верхним бойком ударник 10с помощью пружины

12 упруго поджат к верхней наковальне герметичной штанги 2, Снаряд работает следующим образом. При сбросе снаряда ударным механизмом станка долото 1 своим лезвием заглубляется в забой. Ударник 10 под действием . сил инерции, возникших при ударе долота о забой, продолжает двигаться вниз, сжимая пружину 12, до ударного взаимодействия наклоных поверхностей своего нижнего бойка, расположенных по обе стороны от оси снаряда, с наклонными участками 9 паза 7 нижней наковальни, Вертикальная составляющая от этого удара обеспечивает дополнительные сжимающие напряжения в породе, а горизонтальные составляющие— пару сил,стремящихся развернуть долото на забое, которое совершает резание породы.

Такое динамическое нагружение продолжается до тех пор, пока наклонные поверхности бойка скользят по наклонным участкам стенок паза. Этот процесс сопровождается разворотом ударника 10 внутри полой герметичной штанги 2. Процесс заканчивается ударом вертикальной поверхности бойка о вертикальные участки 8 стенок паза 7, При этом ударе возникает пара сил, стремящаяся развернуть долото на забое в противоположную сторону, После соударения вертикальных поверхностей бойка и нако10 вальни ударник 10 от действия упругости. сауда ряемых тел и энергии сжатой пружины

12 перемещается вверх, ударяет наклонными поверхностями верхнего бойка по наклонным участкам стенок паза верхней наковальни, происходит скольжение по наклонным поверхностям с разворотом ударника в исходное положение и удар вертикальных поверхностей верхнего бойка ударника о вертикальные участки стенок паза верхней наковальни, После этого цикл повторяется.

Таким образом, за один цикл сброса снаряда ударным механизмом станка происходит многократное динамическое нагружение забоя, превосходящее усталостные свойства породы. При этом за счет скалывания и резания происходит эффективное ее разрушение.

Формула изобретения

Снаряд для ударно-канатного бурения, содержащий долото, соединенную с долотом полую герметичную штангу, закрепленные в штанге одна над другой наковальни, расположенный в штанге между наковальнями подпружиненный ударник и бойки, прикрепленные к ударнику на верхнем и нижнем торцах, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса бурения путем скалывающе-режущего действия, наковальни выполнены с диаметральными пазами, одна из стенок которых вертикальная, а другая — наклонная, бойки — с ответными пазам поверхно стями, причем боковые поверхности верхнего паза расположены противоположно боковым поверхностям нижнего паза, а ударник установлен с возможностью взаимодействия с верхней наковальней при нерабочем положении.

1629453

4-А

Фиг.2

Б-Б

Фиа5

Составитель А.Скалунов

Техред М.Моргентал Корректор Т.Малец

Редактор Н.Рогулич

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

Заказ 416 Тираж 357 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5