Расширитель для бурения восстающих скважин

 

Использование: при разработке полезных ископаемых подземным способом. Сущность изобретения: расширитель содержит корпус, опорные шарошки и подвеску , соединенную канатом с дистанционно установленной лебедкой. На канате подвешен противовес. При обрыве става опорные шарошки распирают расширитель в скважине . Став свинчивают с метчиком. При спуске расширителя постоянное натяжение каната посредством противовеса обеспечивает снижение динамических нагрузок на расширитель . 3 ил.

СОЮЗ СОВЕ ТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (й)5 Е 21 Р 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. (21) 4825256/03 (22) 14.05.90 (46) 30.05.92. Бюл, N 20 (71)-Научно-производственное объединение . самоходной горной техники "Криворожрудмаш" (72) А.Г.Курунов, В.И. Броновицкий, А,А.Милач, С.И.Мороз, Н.И,Бунин и В.В.Дудин (53) 622.24.051(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1514943; кл. E 21 0 3/ОО, 1987, Авторское свидетельство СССР

М 1425332, кл. Е 21 D 3/00, 1986, Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для бурения восстающих выработок при подземной разработке месторождений полезных ископаемых.

Цель изобретения — повышение надежности работы.

На фиг.1 показано бурение восстающей скважины; на фиг.2 — затормаживание расширителя в восстающем при падении; на фиг.3 — извлечение расширителя из восстающего.

Расширитель для бурения восстающих скважин включает корпус 1 с шарошками 2, соединенную с. корпусом 1 приводную штангу 3, установленные на корпусе 1 рычаги 4 с опорными шарошками 5, прикрепленный к нижнему торцу корпуса 1 стержень 6 с упором 7, на котором с возможносты0 осевого перемещения установлена втулка с упорами, связанная пружинами 9 с корпусом 1. Во втулке 8 установлена подшипни. Ж 1737126 А1 (54) РАСШИРИТЕЛЬ ДЛЯ БУРЕНИЯ ВОССТАЮЩИХ СКВАЖИН (57) Использование: при разработке полезных ископаемых подземным способом.

Сущность изобретения: расширитель содержит корпус, опорные шарошки и подвеску, соединенную канатом с дистанционно установленной лебедкой. На канате подвешен противовес. При обрыве става опорные шарошки распирают расширитель в скважине. Став свинчивают с метчиком. При спуске расширителя пос оянное натяжение каната посредством противовеса обеспечивает снижение динамических нагрузок на расширитель, 3 ил. ковая подвеска 10, связанная канатом 11 с дистанционно расположенной на нижележащем горизонте лебедкой 12.

В устье скважины канат 11 пропущен сквозь уплотнительную втулку 13 полка 4.

Под полком 14 установлены ограничители 15 и 16, между которыми размещен противовес 17 с закрепленным на нем блочком

18. Второй блочок 19 крепится относительно кровли выработки. Через блочки 18 и 19 пропущен канат 11. При этом вес противовеса 17 превышает рабочее усилие пружин

9, а тяговое усилие лебедки 12 превышает вес противовеса 17.

Расширитель для бурения восстающих скважин работает следующим образом.

Перед разбуриванием восстающего расширитель подают к пробуренной передовой скважине и соединяют приводной штангой 3 с буровым ставом. К подвеске 10 крепят канат 11 лебедки 12 и осуществляют забуривание, после чего под устьем восста1737126

30

40

55 ющего монтируют полок 14, э канат 11 уплотняют разъемной втулкой 13. Под полком устанавливают ограничители 15 и 16. соединенные между собой стойками, а между ограничителями 15 и 16 размещают противовес 17 с отклоняющим блочком 18, Блочок 19 крепят анкерными болтами к кровле выработки. Канат 11 пропускают через блочки 18 и 19 и проводят бурение восстающего.

При бурении восстающего расширитель посредством вращающего бурового става перемещают вверх, проводя бурение шарошками 2. По мере бурения канат 11 свободно сматывается с расторможенной лебедки, перемещаясь по блочкам 18 и 19.

Противовес 17 лежит на ограничителе 15, а втулка 8 за счет пружин 9 поджимает своими упорами рычаги 4 опорными шарошками 5 к стенке восстающего (фиг.1).

При обрыве бурового става расширитель, перемещаясь вниз, взаимодействует посредством опорных шарошек 5 со стенкой восстающего и распирается относительно нее (фиг.2). После свинчивания оставшегося в скважине бурового става с метчиком лебедкой 12 при помощи каната

11 и блочков 18 и 19 противовес 17 приподнимают над ограничителем 15 на высоту h.

При этом обеспечивается минимальное натяжение каната 11, соединенного с подвеской 10, которое равно весу противовеса и является постоянным. Последнее условие необходимо для исключения динамических воздействий со стороны лебедки на расширитель при его опускании на нижележащий горизонт, что обусловлено ненадежностью соединения метчика с аварийной штангой (например, при косом изломе аварийной штанги глубина ввинчивания метчика в последнюю может оказаться недостаточной, поскольку зависит только от характера излома). Поэтому при опускании расширителя со стороны лебедки не допускаются рывки или ослабление натяжения каната, При рывках может произойти повторный обрыв по месту соединения,метчика с аварийной штангой, а при ослаблении натяжения каната опорные шарошки 5 могут вступить в контакт со стенкой восстающего, Расширитель остановится, а метчик будет продолжать давить на аварийную штангу, которая при косом изломе начнет работать на изгиб, что приведет к нарушению соединения метчика с аварийной штангой

После подъема лебедкой 12 противовеса 17 на высоту h над ограничителем 15 расширитель приподнимают, освобождая от контакта со стенкой восстающего опорные шарошки 5. Под действием веса противовеса 17 втулка 8 садится на упор 7, п ружины 9 растягиваются, а рычаги 4 с опорными шарошками 5 опускаются (фиг.3). Буровым ставом (путем его наращивания) расширитель опускают на нижележащий горизонт, Одновременно вращением лебедки за счет наматывания каната 11 противовес 17 удерживают между ограничителями 15 и 16 на высоте h. Если скорость подачи расширителя совпадает со скоростью перемещения каната 11 лебедкой 12 (оптимальный вариант), то h не меняется. При уменьшении h скорость перемещения каната 11 лебедкой 12 увеличивают, при увеличении h — уменьшают. В процессе опускания расширителя противовес 17 не должен упираться в ограничители (при упоре противовеса 17 в ограничитель

15 натяжение каната 11 исчезнет и расширитель рэзопрется в восстающем, что может привести к удару метчика по месту соединения с аварийной штангой; при упоре противовеса в ограничитель 16 натяжение каната станет зависимым от тягового усилия лебедки, что может привести к динамическому рывку и повторному обрыву расширителя), Зазоры между противовесом 17 и ограничителями 15 и 16 желательно поддерживать лебедкой равными, что облегчит работу оператора лебедки в случае изменения скорости подачи расширителя в большую или меньшую сторону, Величина зазоров может выбираться экспериментально (например, при лабораторных испытаниях) и определяется скоростью реакции оператора лебедки на изменение скорости опускания расширителя. Но зазор между противовесом и ограничителем 15 не должен быть слишком велик, так как он увеличивает тормозной путь при повторном обрыве расширителя, По окончании опускания расширителя на нижележащий горизонт расширитель отсоединяют от бурового става, аварийную штангу извлекают из скважины и заменяют новой, после чего возобновляют бурение восстающего.

Формула изобретения

Расширитель для бурения восстающих скважин, включающий корпус с шарошками, рычаги с опорными шарошками. установленные на корпусе, стержень, прикрепленный к нижнему торцу корпуса, подпружиненную втулку, установленную нэ стержне с возможностью осевого перемещения и взаимодействия с рычагами, подшипниковую подвеску, размещенную во втулке, лебедку, дистанционно расположенную на нижележащем горизонте, канат которой скреплен с подшипниковой опорой, и приводную штангу бурового состава, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения

1737126

15 f7 надежности работы за счет возможности улавливания расширителя при повторных обрывах бурового става и за счет снижения. динамических нагрузок на расширитель от лебедки. он снабжен направляющими и 5 противовесом, соединенным с канатом.лебедки и установленным в направляющих с возможностью ограниченного перемещения по ним при натяжении и ослаблении каната.

16

1т фце. 3

Составитель А.Курунов

Редактор A.Màêoâcêàÿ Техред М.Моргентал КоррекТор Н.Король

Заказ 1876 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113О35, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

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