Телескопический буровой став

 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использованопри бурении шпуров и скважин любого диаметр. Цель изобретения - упрощение конструкции с обеспечением возможности бурения шпуров и скважин малого диаметра. Телескопический буровой став состоит из штанги, выполненной из телескопически связанных между собой с возможностью передачи крутящего момента секций труб. Буровой став имеет узел выдвижения и возврата секций труб соответственно в рабочее и исходное положения, выполненный в виде длинномерных элементов с термонагревателями, уложенных спирально один в другом и изготовленных из. материала, обладающего эффектом памяти формы. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) () ) ) (si)s Е 21 В 17/07

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ (46) 15.02.92. Бюл. ¹ 6 (71) Сибирский государственный проектный и научно-исследовательский институт цветной металлургии (72) M.È, Казьмин и Б.А. Никуличев (53) 622.24.05 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР № 861544, кл. Е 21 В 17/07, 1979.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1090842, кл. Е 21 В 17/07, 1983, (54) ТЕЛЕСКОПИЧЕСКИЙ БУРОВОЙ СТАВ (57) Изобретение относится к горной ripoмышленности и может быть использовано.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при бурении шпуров и скважин любого диаметра.

Известна телескопическая, бурильная штанга, включающая внутреннюю секцию штанг, фиксируемую. относительно наружной секции штанг зажимными элементами, причем в нижней.части наружной секции расположен кожух, образующий с внутренней секцией штанг замкнутую кольцевун) полость, гидравлически связанную с приводом, при этом эажимные элементы расположены в указанной полости, Недостатком данного устройства.яв-. ляется сложность конструкции, а также наличие податчика гидроцилиндра. обеспечивающего передвижение телескопических секций по отношению друг друга и передачу осевого давления на забой шпура или скважины. струкции с обеспечением возможности бурения шпуров и скважин малого диаметра. Телескопический буровой став состоит из штанги. выполненной из телескопически связанных между собой с возможностью передачи крутящего момента секций труб, Буровой став имеет узел выдвижения и возврата секций труб соответственно в рабочее и исходное положения, выполненный в виде длинномерных элементов с термонагревателями, уложенных спирально один в другом и изготовленных из. материала, обладающего эффектом памяти формы. 3 ил.

Наиболее близким к предлагаемому является телескопический (,уровой став, включающий буровую штангу, состоящую из 2 телескопически связанных трубчатых секций с узлом передачи крутящего момента, привод, связанный с замковой частью буровой штанги, породораэрушающий орган, сб- . единенный с забойной частью внутренней трубчатой секции буровой штанги, узел вы- ЬЭ движения и возврата секций, с расположен- Ql ными в.полости буровой штанги рабочйми 4 элементами, одни концы которых связаны с О торцовой частью каждой выдвижной секции, а другие концы с приводом.

Недостатком данного изобретения яааааЪ ляется сложность конструкции и не возможность бурения шпуров и скважин малого диаметра.

Цель изобретения — упрощение конструкции с обеспечением возможности бурения шпуров и скважин малого диаметра.

1712579

Поставленная цель достигается тем, что в телескопическом буровом стеве, включающем буровую штангу, состоящую из телескопически связанных трубчатых секций с узлом передачи крутящего момента, привод, связанный с замковой частью внутренней трубчатой секции буровой штанги, узел выдвижения и возврата секций, с расположенными в полости буровой штанги рабочими элементами, одни концы которых связаны с торцовой частью выдвижной секции, а другие концы с приводом, рабочие элементы узла выдвижения и возврата выполнены в виде длинномерных элементов с нагревателями, уложенными спирально один в другой и изготовленные из материала, обладающего эффектом памяти формы, Предлагаемое . техническое решение позволяет упростить конструкцию телескопической буровой штанги, сделать ее компактнЪй за счет использования в узлах выдвижения и возврата пружин из металлов, обладающих эффектом памяти формы, и расположения этих узлов внутри телескопических секций.

Других технических решений с подобными признаками не обнаружено, На фиг. 1 изображен разрез телескопического бурового става перед началом бурения; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг..3— разрез телескопического бурового става в рабочем положении (после окончания бурения).

Телескопический буровой став состоит иэ буровой штанги 1, выполненной из телескопически связанных между собой с помощью расположенных в проточках 2 буртиков 3 для передачи крутящего момента секций труб 4-7. Секция 4 одним концом крепится к замковой части штанги 1 и является неподвижной. а секции 5 — 7 телескопически установлены в секции 4 и являются выдвижными. Узел выдвижения и возврата телескопических секций выполнен в виде пружин 8-10 из металла, обладающего эффектом памяти формы, например, никелиза титана, и установленных внутри секций труб

4 — 7. При этом один конец пружины крепят к замковой части 11 штанги 1, а другой — к торцам соответствующих секций 5-7, В забойной части трубчатой секции 7 крепят буровой исполнительный орган 12, При этом диаметр бурового става должен быть меньше диаметра бурового исполнительного органа 12. Концы пружин, которые крепятся к замковой части 11 штанги 1 связаны с термонагревателями 13.

Телескопический буровой стаи работает следующим образом.

10

Перед началом бурения буровая штанга

1 своей замковой частью 11 крепится к приводу бурового станка, От привода крутящий момент на буровой исполнительный орган 12 передается через буровую штангу 1, выполненную в виде телескопически связанных между собой с помощью расположенных в продольных проточках 2 буртиков

3, трубчатых секций 4-7, что обеспечивает жесткость конструкцйи и возможность продольного перемещения телескопических буровых секций 5 — 7 относительно друг друга.

Секция 4 одним концом крепится к замковой части штанги 1 и является неподвижной, 15 а секции 5-7 телескопически установлены в секции.4 и являются выдвижными. Подача на забой телескопического бурового става осуществляется за счет последовательного разжимания пружин 8-10 узла выдвижения

20 и возврата, выполненные из металла обладающего эффектом памяти формы и соосно расположенных внутри телескопических буровых секций 4 — 7. Подача осуществляется следующим образом. На пружины 8 — 10 рав25 номерно подается через термонагреватели

13 тепловая энергия. Нагреваясь, пружины

8-10 равномерно разжимаются, а так как они одним концом закреплены в замковой части 11 буровой штанги 1, а другим — к

30 торцам соответствующих буровых секций

5 — 7, то они тем самым перемещают (осуществляют подачу на забой) телескопические буровые секции 5 — 7 относительно друг друга. Для предотвращения выпадания теле35 скопических буровых секций 5-7 одна из другой при подаче на забой бурового става, пружины 8-10 подбираются таким образом, чтобы при максимальном их разжатии оставалась зона взаимного соприкосновения бу40 ровой трубчатой секции 4 с секцией 5, секции 5 с секцией 6 и т. д,. гарантирующая жесткость конструкции, Вынос буровой мелочи из забоя осуществляется эа счет подачи сжатого воздуха по внутренним каналам

45 буровой штанги 1 и исполнительного органа

12, После окончания бурения шпура (скважины) подача тепловой энергии на пружины

8-10 прекращается. Пружины сжимаются и тем самым приводят телескопические труб50 чатые буровые секции 5 — 7 в движение и. как следствие буровой став занимает исходное положение. При бурении следующего шпура (скважины) весь комплекс вышеперечисленных операций повторяется.55 Предлагаемое техническое решение отличается простотой конструкторского исполнения, компактностью, низкой металлоемкостью и обеспечивает эффективное бурение шпуров и скважин любого диаметра.

1712579

Предлагаемое изобретение находится на стадии проектно-конструкторской проработки и макетирования. Максимальный годовой экономический эффект от внедрения предлагаемого технического решения составит более 150 тыс. руб.

Расчет экономического эффекта

Э - fC т+ ЕнК )-(С"т+ E>K")) и "Й, тыс. руб где С т, С"т — текущие затраты на изготовление и эксплуатацию буровогэ става.соответственно старой и новой .конструкции» руб; Ен — нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений (0,15); К, К" — капитальные затраты по изготовлению и эксплуатации соответственно бурового става старой и новой кон "трукции руб; n— количество буровых ставов новой конструкции эксплуатируемых ча одном руднике, шт.; N — количество рудников, эксплуатирующих новые буровые ставы, шт.

Формула изобретения

Телескопический буровой став, включающий буровую штангу, состоящую иэ телескопически связанных трубчатых секций с

5 узлом передачи крутящего момента, при-. вод. связанный с забойной частью буровой штанги, породоразрушающий орган. соединенный с забойной частью внутренней трубчатой секции буровой штанги, узел

10 выдвижения и возврата секций с расположенными в полости буровой штанги рабочими элементами, одни концы которых связаны с торцовой ч- стью выдвижной секции, а другие концы — с приводом, о,т л и15 ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения конструкции с сбеспечением возможности бурения шпуров и скважин малого диаметра, рабочие элементы узла выдвижения и возврата выполнены в виде длинномерных

20 элементов с термонагревателем, уложенных спирально сдин в другом и изготовленных из материала, обладающего эффектом. памяти формы. !

1712579

Составитель М,Казьмин

Техред М.Моргентал Корректор О.Кравцова

Редактор И.Сегляник

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

Заказ 518 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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