Расширитель для бурения скважин большого диаметра
Авторы патента:
Использование: в горном деле при бурении скважин большого диаметра и шахтных стволов. Сущность изобретения: расширитель для бурения скважин большого диаметра включает корпус и закрепленные на нем ярусообразно лапы с консольно установленными на них между корпусом и лапами шарошками. Минимальное расстояние между шарошкой и корпусом равно или превышает высоту зубчатого вооружения шарошки. 2 ил.
Изобретение относится к бурению шахтных стволов и скважин большого диаметра, а конкретно к устройству роторных породоразрушающих органов, оснащаемых шарошечным инструментом.
Известны буровые органы плоской формы (лобового действия), оснащаемые шарошечным инструментом и разрушающие породный массив по всему сечению горной выработки за один проход [1]. Органам лобового действия свойственна низкая эффективность бурения. По технической сути и достигаемому техническому результату наиболее близким к предлагаемому устройству является расширитель уступного действия, включающий корпус и ярусообразно закрепленные на нем лапы с шарошками, установленными между лапами и корпусом [2]. Такой расширитель дает высокие технико-экономические показатели при бурении хрупких пород за счет крупного скола. Недостатком изобретения является низкая эффективность при бурении в вязких и тугопластичных склонных к сальникообразованию породах, когда на шарошках и корпусе образуется плотный глинистый сальник, препятствующий внедрению вооружения шарошек в породный массив. Во избежание сальникообразования приходится снижать подачу бурового органа, то есть снижать производительность бурения. Изобретение направлено на исключение сальникообразования на шарошках и корпусе бурового органа при бурении в вязких и тугопластичных породах. При осуществлении изобретения будет повышена производительность бурового органа и иcключены потери времени и трудозатраты на очистку шарошек и корпуса бурового органа от сальника. Известными существенными признаками изобретения являются ярусообразная установка шарошек на корпусе бурового органа и консольное закрепление шарошек на корпусе бурового органа с расположением шарошки между корпусом бурового органа и лапой шарошки. Отличительным существенным признаком изобретения является определение ширины промежутков между корпусом бурового органа и шарошкой, которая (ширина) на всем протяжении промежутков равна или превышает высоту вооружения шарошки. Указанный отличительный признак изобретения позволит избежать сальникообразования на шарошках и корпусе бурового органа с ярусообразно установленными шарошками при их консольном закреплении и установке шарошки между корпусом и лапой шарошки. Предлагаемый расширитель может применяться как самостоятельно для расширения ранее пробуренной выработки, так и в составе лобовоуступного породоразрушающего органа, для бурения выработки полным сечением за один проход. Технический результат осуществления изобретения может быть достигнут при использовании шарошек как с клиновиднодисковым вооружением, так и с зубчатым. На фиг. 1 - дан общий вид расширителя, как части породоразрушающего органа для собственно расширения ранее пробуренной выработки или для бурения выработки полным сечением; расширитель изображен при взаимодействии с горным маcсивом и в варианте применения шарошек с дисковым вооружением. Фиг. 2 - узел I на фиг. 1. Расширитель состоит из корпуса 1 и ярусообразно расположенного на нем шарошечного инструмента, состоящего из лапы 2 и шарошки 3 с вооружением 4 (клиновидно-дисковым или зубчатым). Шарошечный инструмент закреплен на корпусе 1 консольно, причем шарошка 3 расположена между корпусом 1 и лапой 2 шарашки так, что между корпусом и шарошкой имеет место промежуток (шириной В в одной из точек промежутка). Предлагаемое устройство функционирует следующим образом. При бурении по сальникообразующим породам тонкодисперсный шлам, образующийся на контакте вооружения 4 шарошки с породным массивом 5 и склонным к адгезии на металле, постепенно вытесняется в сторону, противоположную породному массиву, то есть в сторону корпуса 1, скользя вдоль невооруженной конической поверхности шарошки 3. Таким путем из тонодисперсного шлама, как из теста постепенно формируется сальниковый бублик 6, толщина которого приблизительно равна высоте Н вооружения 4 шарошки. В связи с тем, что невооруженная часть шарошки 3 имеет коническую форму, по мере удаления бублика 6 от вооружения 4 он теряет связь с венцом 3, скользит вдоль него и сваливается в промежуток между шарошкой 3 и корпусом 1 расширителя при условии, что ширина промежутка между шарошкой и корпусом на всем протяжении промежутка равна или превышает высоту вооружения Н. При несоблюдении этого последнего условия бублик не имеет возможности схода с шарошки, в результате чего происходит засаливание всей шарошки, включая вооружение, и всего промежутка между шарошкой и корпусом. Подобная картина образования сальникового бублика и его сбега с шарошки имеет место и при зубчатом вооружении шарошки уступного действия (на чертеже не показано).Формула изобретения
РАСШИРИТЕЛЬ ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН БОЛЬШОГО ДИАМЕТРА, включающий корпус и закрепленные на нем ярусообразно лапы с консольно установленными на них между корпусом и лапами шарошками, отличающийся тем, что минимальное расстояние между шарошкой и корпусом равно или превышает высоту зубчатого вооружения шарошки.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2
Похожие патенты:
Шарошечный инструмент уступного действия // 2019700
Изобретение относится к технике бурения горных выработок, а конкретно - к конструкции лапы шарошечного инструмента для оснащения буровых органов уступного действия
Буровой инструмент // 2018674
Изобретение относится к буровому инструменту для вращательного бурения геологоразведочных и эксплуатационных скважин в мягких породах разных типов
Способ углубки ствола с подземного горизонта // 2013553
Изобретение относится к углубке ствола шахты, рудника, включающей создание предохранительного устройства и бурение передовой скважины большого диаметра
Изобретение относится к роторному бурению шахтных стволов и скважин большого диаметра, конкретно к устройству породоразрушающих органов
Устройство для бурения скважин // 2007574
Способ бурения скважин большого диаметра // 2001277
Роторно-турбинный бур // 1830415
Устройство для ударного бурения скважин // 1821553
Изобретение относится к направленному бурению и может быть использовано при зарезке нового наклонного ствола скважины
Изобретение относится к бурению скважин планетарно-долотным способом и может быть использовано при сооружении скважин на нефть, газ, воду и другие цели
Устройство для бурения скважин // 2165527
Изобретение относится к буровой технике, а именно к оборудованию для бурения глубоких скважин большого диаметра планетарно-долотным способом
Устройство для бурения скважин // 2053367
Изобретение относится к буровой технике, а именно к оборудованию для бурения глубоких скважин большого диаметра
Изобретение относится к горному делу, а именно, к технике бурения скважин большого диаметра для различного целевого назначения, а также может применяться для уширения взрывных скважин
Устройство для бурения скважин // 2021514
Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано для бурения скважин различного назначения с отбором керна
Изобретение относится к проведению вертикальных горных выработок, а именно к проходке глубоких скважин больших диаметров буровым способом
Изобретение относится к области бурения скважин большого диаметра и может быть использовано для бурения вертикальных скважин в наклонно залегающих анизотропных породах, а также для исправления кривизны скважины