FI68293B - Foerfarande i laonghaolbergborrning och borrstaongsystem - Google Patents

Foerfarande i laonghaolbergborrning och borrstaongsystem Download PDF

Info

Publication number
FI68293B
FI68293B FI824126A FI824126A FI68293B FI 68293 B FI68293 B FI 68293B FI 824126 A FI824126 A FI 824126A FI 824126 A FI824126 A FI 824126A FI 68293 B FI68293 B FI 68293B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
drill rod
mm
thread
drill
drilled
Prior art date
Application number
FI824126A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI824126A0 (fi
FI824126L (fi
Inventor
Kalevi Helasuo
Antero Ala-Jokimaeki
Original Assignee
Airam Ab Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
Application filed by Airam Ab Oy filed Critical Airam Ab Oy
Priority to FI824126 priority Critical
Priority to FI824126A priority patent/FI68293B/fi
Publication of FI824126A0 publication Critical patent/FI824126A0/fi
Priority claimed from AT83903545T external-priority patent/AT25743T/de
Publication of FI824126L publication Critical patent/FI824126L/fi
Publication of FI68293B publication Critical patent/FI68293B/fi
Application granted granted Critical
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=8516390&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=FI68293(B) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods ; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/02Couplings; joints
    • E21B17/04Couplings; joints between rod or the like and bit or between rod and rod or the like
    • E21B17/042Couplings; joints between rod or the like and bit or between rod and rod or the like threaded
    • E21B17/0426Couplings; joints between rod or the like and bit or between rod and rod or the like threaded with a threaded cylindrical portion, e.g. for percussion rods
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods ; Cables; Casings; Tubings
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B21/00Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor

Description

68293

Menetelmä pitkäreikäkallioporauksessa ja poratankojärjestelmä Förfarande i langhalbergborming och borrstängsystem

Keksinnön kohteena on menetelmä pitkäreikäkallioporauksessa, jossa käytetään täyttä reikää poraavaa porakruunua, johon iskuenergia välitetään teräksisen poratangon välityksellä, joka poratanko muodostuu reiän syvyyden mukaisesti poratankoon liitettävistä jatko-5 kappaleista, jotka kiinnitetään toisiinsa kierrejärjestelmällä, jossa jatkokappaleen toisessa päässä on sisäkierre ja vastakkaisessa päässä on vastaava ulkokierre siten, että jatkokappaleista muodostuu ulkopinnaltaan jatkuva, portaaton poratanko, ja jonka poratangon jatkokappaleissa on aksiaalisuuntainen sisäreikä eli keskihuuhtelu-10 kanava siten, että menetelmän mukaisesti poratangon keskihuuhtelu-kanavan kautta tuodaan porattavaan reikään huuhtelupaineväliainetta, kuten vettä tai ilmaa, jonka avulla porattu hiukkasmateriaali kuljetetaan poratangon ja poratun reiän seinämän välisen rengastilan eli sivuhuuhtelukanavan kautta poratusta reiästä ulos, jossa menetelmässä 15 porattavien reikien halkaisija vaihtelee välillä n, 30 mm ... 300 mm, ja jossa menetelmässä varsinainen porakone on sovitettu toimimaan porattavan reiän ulkopuolella.

Kallioporauksessa käytetään tavallisesti pneumaattista eli paineilmalla 20 toimivaa porakonetta. Pneumaattisessa porakoneessa valtaosa energiasta kulutetaan iskemiseen, vaikka huuhtelemiseenkin sitä kuluu huomattavasti. Viimeaikoina on kuitenkin markkinoille tullut hydraulisia porakoneita, joissa iskemiseen käytetään olennaisesti vähemmän energiaa kuin pneumaattisessa porakoneessa. Täyshydraulisten porakoneiden 25 kehittyminen onkin tehnyt mahdolliseksi suurien iskutehojen tuottamisen taloudellisesti, jolloin entistä suurempien reikien poraaminen on tullut mahdolliseksi. Koska hydraulisessa porakoneessa iskemiseen käytetään suhteellisesti vähemmän energiaa, niin huuhteluun käytetyn energian merkitys on korostunut. Tällöin on tullut korostetusti esiin 30 porauksessa jo kauan esiintynyt epäkohta. Tämä epäkohta on huuhtelu-järjestelmän huono hyötysuhde, joka ilmenee erityisesti suuria, halkaisijaltaan yli 75 mm olevia reikiä porattaessa. Suuria reikiä porattaessa tarvitaan huuhteluun nykyisillä poratangoilla erittäin paljon huuhteluilmaa, jolloin on tultu tilanteeseen, jossa huuhtelu 2 68293 kuluttaa jopa enemmän energiaa kuin Iskeminen. Tämä johtuu siltä, että tunnetuilla poratangoilla el ole mahdollista aikaansaada kasvanutta poraustehoa vastaavaa riittävää huuhtelua.

5 Hm. huuhtelun parantamiseksi on ennestään tunnettua käyttää porauksessa ulkopinnaltaan portaattomia tangostoja. Tällaisia on esitetty esim. SE-patentissa 318 537 ja GB-patenteissa 1 308 283 ja 1 275 032. GB-patentissa 1 005 844 on pyritty vähentämään huuhteluenergian kulutusta virtauskanavien mitoituksella. Millään em. julkaisuista ei kui-10 tenkaan ole päästy hyvään lopputulokseen.

Poratangoilla on iskevässä kallion porauksessa kaksi funktiota. Ensiksikin ne välittävät isku-, kierto- ja syöttövoimat porakoneesta pora-kruunuun. Toiseksi ne toimivat osana kuljetusjärjestelmää, joka pois-15 taa irroitetun kiviaineksen porattavasta reiästä. Tämän kuljetuksen suorittaa huuhtelujärjestelmä, johon kuuluu poratangon huuhtelureikä eli kesklhuuhtelukanava, jota myöten huuhteluaine johdetaan porattavan reiän pohjalle. Poratangon alapäähän liitetty porakruunu suuntaa huuhteluainevirran porattavan reiän pohjalle niin, että reikä puhdis-20 tuu mahdollisimman tehokkaasti. Huuhteluaine ja irroitettu kiviaines johdetaan pois porattavasta reiästä slvuhuuhtelukanavaa pitkin, jonka muodostaa porattavan reiän ja poratangon välinen tila. Jotta irroitettu kiviaines poistuisi tarpeeksi tehokkaasti, on huuhteluilman tai veden nopeuden oltava porattavan reiän seinämän ja poratangon 25 välissä eli sivuhuuhtelukanavassa riittävän suuri. Tämän nopeuden tulisi olla ilmahuuhtelua käytettäessä vähintään 25 m/s sekä vesihuuhte-lulla 1 m/s. Jos huuhteluväliaineen nopeus ei ole riittävä, joutuu porakruunu murskaamaan kiviainesta useaan kertaan, kunnes se on riittävän hienoa kulkeutuakseen huuhteluaineen mukana pois reiästä. Hyd-30 raulisten porakoneiden aiheuttama poraustehon huomattava kasvu on johtanut juuri tällaiseen tilanteeseen. Kun huuhtelua ei saada riittävän tehokkaaksi vastaamaan poraustehoa, niin se pienentää poran tunkeutu-misnopeutta, jolloin myös porauksen tehokkuus pienenee.

35 Poratangon mitoitus tapahtuu tunnetun menetelmän mukaan kahdessa vaiheessa. Ensin valitaan poratangon paksuus siten, että se kestää pora- 3 68293 koneen siihen kohdistamat isku-, kierto- ja syöttövoimat. Toiseksi valitaan huuhtelureiMn suuruus. Kun porattavan reiän pinta-alasta on tarpeellinen osa käytetty mekaaniset voimat välittävän poratangon osalle, on loput käytettävissä irroitetun kiviaineksen mahdollisimman 5 tehokkaaseen poistamiseen porattavasta reiästä. Poratangon huuhtelu-reiän suuruus on normaalisti 7-15 % tangon ulkohalkaisijaa vastaavasta pinta-alasta. Suurempaa huuhtelureikää tarvitaan erikoisesti alaspäin suuntautuvassa pitkäreikäporauksessa.

10 Huuhtelujärjestelmän optimaalisen mitoituksen olisi täytettävä seuraa-vat kaksi ehtoa. Mahdollisimman pienellä paineella ja huuhteluainemää-rällä eli vastaavasti mahdollisimman pienellä energian käytöllä olisi saavutettava riittävä huuhteluaineen virtausnopeus sivuhuuhtelukana-vassa. Sivuhuuhtelukanavan on myös oltava riittävän suuri siten, 15 että irroitettu kiviaines mahtuu liikkumaan siinä myös kuluneella porakruunulla porattaessa. Ensimmäinen näistä ehdoista on täytetty, kun huuhtelujärjestelmän virtausvastus on minimissään. Toisen ehdon täyttämiseksi porattavan reiän ja poratangon halkaisijan eron on oltava vähintään 10-15 mm. Tällöin mahtuvat isotkin irroitetut kivi-20 rakeet poistumaan esteettä reiästä.

Koska nykyisen käytännön mukaisesti poratangon huuhtelureiän eli kes-kihuuhtelukanavan suuruus on normaalisti 7-15 % tangon ulkohalkaisijaa vastaavasta pinta-alasta, niin keskihuuhtelukanavan osuus porat-25 tavan reiän pinta-alasta on vain 2-7 %. Varsinkin suuria reikiä porattaessa poratangon ja porattavan reiän välinen osuus eli sivuhuuhtelukanavan poikkipinta-ala on monin kertainen keskihuuhtelukanavan osuuteen verrattuna. Tämä merkitsee sitä, että tavallisesti käytetyillä, tunnetuilla poratangollla keskihuuhtelukanava muodostaa 30 huuhtelujärjestelmässä runsaasti energiaa kuluttavan kuristuskohdan, jonka kautta ei ole mahdollista johtaa riittävää huuhteluainemäärää. Koska toisaalta taas sivuhuuhtelukanava on suuri verrattuna keski-huuhtelukanavaan, ei huuhteluainevirtauksen nopeutta sivuhuuhtelu-kanavassa saada riittävän suureksi nostamaan irroitetut kivirakeet 35 poratusta reiästä.

4 68293 Tämän keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä mainitut epäkohdat sekä aikaansaada menetelmä, jonka avulla poratangot voidaan mitoittaa uudella, huuhteluenergiaa säästävällä ja huuhtelua tehostavalla tavalla. Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, että 5 tietyllä mainittujen rajojen sisällä olevalla porattavan reiän halkaisijalla valitaan poratangon teräspoikkipinta-ala käytettävän pora-koneen tehon mukaan, jonka jälkeen valitaan putkimaisen poratangon ulkohalkaisija ja sen sisäreiän eli keskihuuhtelukanavan halkaisija siten, että poratangon sisäreiän poikkipinta-ala on olennaisesti yhtä 10 suuri kuin poratangon ulkopinnan ja porattavan reiän seinämän välisen rengastllan eli sivuhuuhtelukanavan poikkipinta-ala poratun hiukkas-materiaalin huuhtelemiseksi tarkoitetun väliaineen virtausvastuksen ja huuhteluun kuluvan energian vähentämiseksi.

15 Keksinnön kohteena on myös edellä esitetyn menetelmän toteuttamisessa käytettävä lskuporatankojärjestelmä, jossa poratanko on muodostettu jatkokappaleista, jonka toisessa päässä on sisäkierreosa ja jonka vastakkaisessa päässä on vastaava ulkoklerreosa. Keksinnön mukaiselle poratankojärjestelmälle on tunnusomaista se, että poratanko on putki-20 mainen ja että se on valmistettu sellaisesta teräsputkesta, jonka sisä-halkaisijan suhde ulkohalkaisijaan on alueella 0,7...0,9, ja että mainitun teräsputken molempiin päihin on hitsausliitoksella kiinnitetty työstämällä tehdyt kierreosat, toiseen päähän sisäkierreosa ja vastakkaiseen päähän vastaava ulkoklerreosa.

25

Edelleen keksinnön kohteena on edellä esitetyn menetelmän toteuttamisessa käytettävä kierrejärjestelmä iskuporatangon jatkokappaleiden liittämiseksi toisiinsa. Keksinnön mukaiselle kierrejärjestelmälle on tunnusomaista se, että putkimaisten jatkokappaleiden kierreosissa 30 olevien kierteiden nousukulma ja profiilin korkeus ovat pääasiallisesti vakioita putken ulkohalkaisijasta riippumatta, jolloin kierteen nousu ja kierteen päiden lukumäärä kasvavat putken ulkohalkai-sijan kasvaessa. Keksinnön mukainen kierrejärjestelmä mahdollistaa sen, että kierre on mahdollisimman matala jokaisella putken halkai-35 sijan arvolla. Tällöin putken sisällä olevan keskihuuhtelukanavan halkaisija el olennaisesti pienene kierteen kohdalla, kuten tapahtuu tunnetuissa poratangolssa.

5 68293

Keksintöä selostetaan seuraavassa esimerkkien avulla viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa

Kuvio 1 esittää porattavan reiän poikkipinta-alan jakautumaa tunne-5 tuilla poratangollla porattaessa ja keksinnön mukaisilla putkimaisilla poratangoilla porattaessa.

Kuvio 2 esittää poikkileikkausta porattavasta reiästä keksinnön mukaisella putkimaisella poratangolla porattaessa.

10

Kuvio 3 esittää eräitä esimerkkejä iskutehon ja poratangon välisestä riippuvuudesta käytettäessä hydraulista ja pneumaattista porakonetta.

Kuvio 4 esittää yksinkertaistettuna reiän porausta eräällä ennestään 15 tunnetulla poratangolla.

Kuvio 5 esittää pystyleikkausta kuvion 4 poratangon jatkokohdasta. Kuvio 6 esittää kuviosta pitkin viivaa VI-VI otettua leikkausta.

20

Kuvio 7 vastaa kuviota 4 ja esittää keksinnön mukaista poratankoa.

Kuvio 8 vastaa kuviota 5 ja esittää pystyleikkausta kuvion 7 poratangon jatkokohdasta.

25

Kuvio 9 esittää kuviosta 7 pitkin viivaa IX-IX otettua leikkausta.

Kuvio 10 esittää keksinnön mukaista poratankoa pystylelkkauksena.

30 Kuvio 11 esittää suurennettuna ja osittain leikattuna kuvion 10 pora-tangon jatkoholkkia.

Kuvio 12 esittää leikattuna oeasuurennosta keksinnön mukaisen pora-tangon kierreliltoksesta.

35

Kuvio 13 vastaa kuviota 12 ja esittää toista sovellutusmuotoa.

6 68293

Kuvio 14 esittää sivultapäin nähtynä keksinnön mukaisen poratangon pään ulkokierreosaa.

Kuviossa 1 on esitetty porattavan reiän poikkipinta-alan jakautuma 5 porattaessa neljällä tunnetulla poratangolla ja kolmella keksinnön mukaisella putkimaisella poratangolla. Kuviosta nähdään, että tunnetuilla poratangoilla porattaessa sivuhuuhtelukanavan osuus on moninkertainen keskihuuhtelukanavan osuuteen verrattuna. Tämä rakenne ei vastaa huuhtelun kannalta edullisinta ratkaisua. Sen sijaan kolmella 10 keksinnön mukaisella putkimaisella poratangolla porattaessa sivu- huuhtelukanava ja keskihuuhtelukanava ovat olennaisesti samaa suuruusluokkaa. Käytännössä ei jokaista porattavaa reikäkokoa varten voi olla omaa poratankoa, joten nämä kolme valittua putkikokoa kattavat tarvittavan alueen riittävän hyvin. Kuvioon on merkitty viitenumerolla 15 19 kunkin poratangon optimikohta, jossa keskihuuhtelukanava ja sivu- huuhtelukanava ovat täsmälleen yhtäsuuret.

Kuviossa 2 on esitetty poikkileikkaus porattavasta reiästä 8. Katkoviivalla esitetty ympyrä, jonka halkaisija on D^, esittää rajaviivaa, 20 jonka sisä- ja ulkopuolella olevat pinta-alat ovat yhtäsuuret. Se vastaa myös 50 % viivaa kuviossa 1. Jos poraputki voisi olla äärettömän ohutseinäinen, niin katkoviiva esittäisi poraputkea. Käytännössä putkimainen poratanko ulottuu kuvion 2 esittämällä tavalla katkoviivan molemmille puolille. Tässä esimerkkitapauksessa viivoitetun pora-25 tangon 3 osuus porattavan reiän 8 pinta-alasta on 30 X.

Kuviossa 3 on esitetty eräillä poratangoilla saavutettavat iskutehot poratangon poikkileikkauksen pinta-alaa kohti laskettuna. Kuviosta huomataan, että hydraulisella porakoneella nämä ominalstehot ovat 30 suuremmat kuin pneumaattisilla porakoneilla.

Kuvioissa 4 ja 7 on verrattu tunnettua poratankorakennetta keksinnön mukaiseen rakenteeseen. Kuvion 4 esittämässä tunnetussa rakenteessa poratanko 3 on ohut ja sen sisällä sijaitseva huuhtelukanava myös 35 kapea. Poratangon 3 ja porattavan reiän 8 seinämän 9 väliin jäävä kanava 10 sen sijaan on huomattavan suuri. Kuviossa 7 esitetyssä keksinnön mukaisessa rakenteessa poratanko 3 on putkimainen ja hai- 7 68293 kaisijaltaan huomattavasti suurempi kuin tunnettu poratanko. Sen sisään jäävä keskihuuhtelukanava saadaan myös vastaamaan poikkipinta-alaltaan poratangon 3 ja reiän seinämän 9 väliin jäävän kanavan 10 poikkipinta-alaa. Jotta virtausnopeus olisi optimaalinen sivuhuuh-5 telukanavassa, koko tankosarjan pituuden osalta on tangon ulkopinta 6 sileä. Liitoksen kohdalla tarvittava lisämateriaali on sijoitettu putken sisäpuolelle keskihuuhtelukanavaan.

Kuvioissa 5 ja 8 on esitetty pystyleikkauksena tunnetun ja keksinnön 10 mukaisen poratangon liitoskohdat. Tunnetussa rakenteessa kuviossa 5 on tangon 3 liitoskohta muodostettu ulkopuolisella, irrallisella hoikilla 16. Tälläinen liitos on kuitenkin hankala käytännössä, sillä irrallisen hoikin asettuminen oikeaan kohtaan liitoksessa on epävarmaa. Edelleen holkki saattaa irroittaa poratun reiän 8 seinä-15 mästä 9 kivenpalasia, kuten usein tapahtuu rikkonaista kiveä porattaessa. Poratangon vetäminen pois reiästä on tällöin hankalaa. Kuviossa 8 sen sijaan on esitetty keksinnön mukainen poratangon liitos, jonka halkaisija on yhtä suuri kuin varsinaisen poratangon 3 ulkohalkaisija. Tällöin poratanko on joka kohdasta saman paksuinen 20 ja sileä. Tangon sisällä sijaitseva keskihuuhtelukanava 7 ja tangon ulkopuolella sijaitseva slvuhuuhtelukanava 10 ovat poikkileikkauksen pinta-aloiltaan olennaisesti yhtä suuret.

Kuviossa 6 esitetystä tunnetun poratangon poikkileikkauksesta nähdään 25 tangon 3 sisällä sijaitsevan keskikanavan 7 pieni koko. Kuviossa 9 olevassa keksinnön mukaisessa rakenteessa keskihuuhtelukanava 7 on olennaisesti suurempi. Keksinnön mukaisessa rakenteessa ei ole myöskään irrallista hoikkia, jolloin poratangon jatkaminen voidaan suorittaa yksinkertaisesti asettamalla jatkokappaleet päällekkäin.

30

Kuvion 10 poratankoon 2 kuuluu porakoneeseen tuleva kiinnitysosa 17, useita poratangon jatkokappaleita 3 sekä porakruunu 1. Kaikki nämä kappaleet on liitetty toisiinsa kierteillä, jotka on siten muodostettu, että poratangon ulkohalkaisija on lähes koko matkaltaan saman 35 suuruinen. Putkimaisessa rakenteessa keskihuuhtelukanava 7 jää huomattavan suureksi.

8 68293

Kuviossa 11 nähdään poratangon jatkokappale suurennettuna ja osittain leikattuna. Sen muodostaa teräsputki 14, jonka molempiin päihin on liitetty hitsausliitoksella 13 kierreosat 11 ja 12. Putken 14 yläpäähän on liitetty sisäkierteellä 4 varustettu sisäkierreosa 11 ja 5 vastaavasti alapäähän ulkokierteellä 5 varustettu ulkokierreosa 12. Putken ulkopinta on sileä ja muodostaa kierreosat yhteenliitettynä yhtenäisen suoran sylinteripinnan. Poratangon sisäpuolelle sen sijaan on muodostettu kierreosien 11 ja 12 kohdalle paksummat seinämät. Luonnollisesti tällöin keskihuuhtelukanava 7 kapenee hieman näiltä 10 kohdilta, mutta jää kuitenkin riittävän suureksi.

Kuviossa 12 ja 13 on esitetty kaksi erilaista kierrettä, joita käytetään keksinnön mukaisten poratankojen yhteydessä. Kuviossa 12 on esitetty yksipäinen kierre, jota käytetään halkaisijaltaan pienissä pora-15 tangoissa. Suuremmissa poratangoissa, halkaisijaltaan esim. yli 70 mm, käytetään kuvion 13 esittämää kaksipäistä kierrettä. Kaikkein suurimmissa poratangoissa, kuten esim. yli 152 mm halkaisijaltaan olevissa, voidaan käyttää jopa kolmepäistä kierrettä. Kierteen profiilin korkeus on lähes vakio kaikissa kierteissä. Edullisimmin se on 2-3 non.

20

Kuvion 14 kierteen 5 nousukulma a on 7 . Tämä kulma on pääasiallisesti vakio kalkilla keksinnön mukaisilla poraputkilla, vaikka kierteen päiden lukumäärä muuttuu.

25 Keksinnön mukaisella menetelmällä saadaan optimaalinen huuhtelurat-kalsu, jossa keski- ja sivuhuuhtelukanavien poikkipinta-alat ovat olennaisesti yhtä suuret. Tällöin huuhtelusta aiheutuva virtausvastus ja tehonkulutus ovat pienimmillään. Huuhtelun tehokkuutta lisää olennaisesti myös se, että poratangon ulkopinta on suora ja sileä, jol-30 loin huuhteluaineen ja poistuvan kiviaineksen virtaus tapahtuu optimaalisesti. Keksinnön mukaisella poratangolla on myös ohjaava vaikutus, minkä vuoksi porattavien reikien suoruus on normaalia parempi.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä optimiratkaisuun päädytään siten, 35 että poratangon halkaisija valitaan porattavan reiän koon mukaan eikä 9 68293 käytetyn porakoneen mukaan. Käytännössä tämä on mahdollista sen vuoksi, että tavallisesti tiettyyn teholuokkaan kuuluvalla koneella porataan vain muutamia reikäkokoja.

5 Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön erilaiset sovellutus-muodot voivat vaihdella jäljempänä esitettyjen patenttivaatimusten puitteissa.

Claims (15)

68293
1. Menetelmä pitkäreikäkallioporauksessa, jossa käytetään täyttä reikää poraavaa porakruunua (1), johon lskuenergia välitetään teräksisen poratangon (2) välityksellä, joka poratanko muodostuu reiän (8) syvyyden mukaisesti poratankoon liitettävistä jatkokap-5 paleista (3), jotka kiinnitetään toisiinsa kierrejärjestelmällä, jossa jatkokappaleen toisessa päässä on sisäkierre (4) ja vastakkaisessa päässä on vastaava ulkokierre (5) siten, että jatkokappaleista muodostuu ulkopinnaltaan (6) jatkuva, portaaton poratanko, ja jonka poratangon jatkokappaleissa on aksiaalisuuntainen sisäreikä 10 eli keskihuuhtelukanava (7) siten, että menetelmän mukaisesti pora- tangon keskihuuhtelukanavan (7) kautta tuodaan porattavaan reikään (8) huuhtelupaineväliainetta, kuten vettä tai ilmaa, jonka avulla porattu hiukkasmateriaali kuljetetaan poratangon (2) ja poratun reiän (8) seinämän (9) välisen rengastilan eli sivuhuuhtelukanavan (10) kautta 15 poratusta reiästä ulos, jossa menetelmässä porattavien reikien halkaisija (D) vaihtelee välillä n. 30 mm...300 mm» ja jossa menetelmässä varsinainen porakone on sovitettu toimimaan porattavan reiän ulkopuolella, tunnettu siitä, että tietyllä, mainittujen rajojen sisällä olevalla porattavan reiän (8) halkaisijalla (Dj) 20 valitaan poratangon (2) teräspoikkipinta-ala (A£) käytettävän pora- koneen tehon mukaan, jonka jälkeen valitaan putkimaisen poratangon (2) ulkohalkaisija (D2) ja sen sisäreiän eli keskihuuhtelukanavan (7) halkaisija (D^) siten, että poratangon sisäreiän poikkipinta-ala (A^) on olennaisesti yhtä suuri kuin poratangon ulkopinnan (6) ja porat-25 tavan reiän seinämän (9) välisen rengastilan eli sivuhuuhtelukanavan (10) poikkipinta-ala (Aj) poratun hiukkasmateriaalin huuhtelemiseksi tarkoitetun väliaineen virtausvastuksen ja huuhteluun kuluvan energian vähentämiseksi.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen porausmenetelmä, tunnettu siitä, että putkimaisen poratangon (2) sisäreiän eli keskihuuhtelukanavan (7) poikkipinta-ala (A^) on 0,6...1,4 kertaa poratangon ulkopinnan (6) ja porattavan reiän (8) seinämän (9) välisen rengastilan eli sivuhuuhtelukanavan (10) poikkipinta-ala (Aj). 35 " 68293
3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen porausmenetelmä, tunnettu siitä, että putkimaisen poratangon (2) slsärelän eli keskihuuhtelu-kanavan (7) poikkipinta-ala (A^) on n. 0,9...1,1 kertaa poratangon ulkopinnan (6) ja porattavan reiän (8) seinämän (9) välisen rengas- 5 tilan eli sivuhuuhtelukanavan (10) poikkipinta-ala (A^).
4. Patenttivaatimuksen 1,2 tai 3 mukainen porausmenetelmä, tunnettu siitä, että poratankojen (2) ulkohalkaisijat (D^) on valittu seuraavasti: 76 mm; 102 mm; 152 mm, mainittujen poratankojen 10 sisäreikien (7) halkaisijoiden (Dp ollessa vastaavasti esim. n. 60 mm, 85 mm ja 110 mm ja että mainitun 76 mm:n halkaisijan omaavalla poratangolla porataan reikiä (8), joiden halkaisijat (D^) ovat 89.. .110 mm, että mainitulla 102 mm:n halkaisijan omaavalla pora-tangolla porataan reikiä, joiden halkaisijat ovat alueella 115...152 mm 15 ja että poratangolla, jonka halkaisija on 152 mm, porataan reikiä, joiden halkaisijat ovat alueella 178...250 mm.
5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen porausmenetelmä, tunnet-t u siitä, että porakoneen koko valitaan siten, että porakruunun (1) 20 tunkeutumisnopeus eli poran porausnopeus on olennaisesti vakio erikokoisilla porattavilla rei'illä (8).
6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen porausmenetelmä, jossa käytetään hydraulista porakonetta, tunnettu siitä, että mai- 25 nitun porakoneen tehoalue sekä mainitun poratangon (2) poikkileikkauksen teräspoikkipinta-ala (A^) valitaan siten, että poratangon välittämä iekuenergia poikkileikkauksen pinta-alayksikkOä kohti on alueella 2 2 5.. .20 W/mm , sopivimmin keskimäärin n. 10 W/mm .
7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukaisen porausmenetelmän toteuttami sessa käytettävä iskuporatankojärjestelmä, jossa poratanko (2) on muodostettu jatkokappaleista (3), jonka toisessa päässä on sisäkierre-osa (11) ja jonka vastakkaisessa päässä on vastaava ulkoklerreosa (12), tunnettu siitä, että poratanko (2) on putkimainen ja että se 35 on valmistettu sellaisesta teräsputkesta (14), jonka sisähalkalsijan (D^) suhde ulkohalkaisijaan (D^) on alueella 0,7...0,9, ja että mainitun teräsputken molempiin päihin on hitsausliitoksella (13) kiinni- 12 68293 tetty työstämällä tehdyt klerreosat, toiseen päähän slsäklerreosa (11) ja vastakkaiseen päähän vastaava ulkoklerreosa (12).
8. Patenttivaatimuksen 7 mukaiseen poratankojärjesteistään kuuluva 5 poratanko (2), tunnettu siltä, että jatkokappaleiden (3) klerreosat (11, 12) on kiinnitetty teräsputkeen (14) kitkahitsaus-liitoksella (13).
9. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen poratanko (2), tunnet-10 t u siitä, että jatkokappaleen (3) ulkokierteellä (5) varustetun klerreosan (12) kierteen kohdalla oleva sisähalkalsija (D^) on n. 0,4...0,7 kertaa poratankoputken (14) ulkohalkaisija (D,,).
10. Patenttivaatimuksen 7, 8 tai 9 mukainen poratanko (2), t u n -15 n e t t u siitä, että jatkokappaleeseen (3) on kierteen (4, 5) läheisyyteen muodostettu olake (18), joka tukeutuu toisen jatko-kappaleen vastaavaan olakkeeseen jatkokappaleiden ollessa yhteen liitettynä.
11. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukaisen menetelmän toteuttamisessa käytettävä kierrejärjestelmä lskuporatangon (2) jatkokappaleiden (3) liittämiseksi toisiinsa, tunnettu siitä, että putkimaisten jatkokappaleiden (3) klerreosissa (11, 12) olevien kierteiden (4, 5) nousukulma (<*) ja profiilin korkeus (h) ovat pääasiallisesti vakioita 25 putken ulkohalkalsijasta (D^) riippumatta, jolloin kierteen nousu ja kierteen päiden lukumäärä (n) kasvavat putken ulkohalkaisijan (D) kasvaessa.
12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen kierrejärjestelmä, tunnettu 30 siltä, että klerreosissa (11, 12) oleva kierre (4, 5) on valittu seuraavasti: putken ulkohalkaisijan (D£) ollessa pienempi kuin 70 mm, kierre on yksipälnen ja sen nousu on alle 23 mm, putken ulkohalkaisijan ollessa 70-152 mm, kierre on kaksipäinen ja sen nousu on 23-45 mm, putken ulkohalkaisijan ollessa suurempi kuin 152 mm, kierre 35 on kolmipälnen ja sen nousu on yli 45 mm. 13 68293
13. Patenttivaatimuksen 11 tai 2 mukainen klerrejärjestelmä, tunnettu siitä, että kierteen (4,5) nousukulma (oO on 6°-8°, edullisimmin n. 7° ja profiilin korkeus (h) on 1,5-4 mm.
14. Patenttivaatimuksen 11, 12 tai 13 mukainen klerrejärjestelmä, tunnettu siltä, että kierteen (4,5) profiilin korkeus (h) on 2-3 mm.
15. Jonkin patenttivaatimuksen 11-14 mukainen klerrejärjestelmä, 10 tunnettu siitä, että kierteen (4,5) kylkikulma (/3) on 25°-45°, e du Uinun in n. 35°. 68293
FI824126A 1982-11-30 1982-11-30 Foerfarande i laonghaolbergborrning och borrstaongsystem FI68293B (fi)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI824126 1982-11-30
FI824126A FI68293B (fi) 1982-11-30 1982-11-30 Foerfarande i laonghaolbergborrning och borrstaongsystem

Applications Claiming Priority (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI824126A FI68293B (fi) 1982-11-30 1982-11-30 Foerfarande i laonghaolbergborrning och borrstaongsystem
US06/637,222 US4625814A (en) 1982-11-30 1983-11-29 Percussive drill rod system
PCT/FI1983/000074 WO1984002158A1 (en) 1982-11-30 1983-11-29 A method employed in long-hole drilling and a drill rod system
AT83903545T AT25743T (de) 1982-11-30 1983-11-29 Beim tiefbohren angewendetes verfahren und ein bohrgestaenge.
CA000442211A CA1217761A (en) 1982-11-30 1983-11-29 Method employed in deep hole drilling and a drill shaft system
EP83903545A EP0126740B1 (en) 1982-11-30 1983-11-29 A method employed in long-hole drilling and a drill rod system
DE8383903545A DE3370051D1 (en) 1982-11-30 1983-11-29 A method employed in long-hole drilling and a drill rod system
JP58503744A JPS60500266A (fi) 1982-11-30 1983-11-29
AU22614/83A AU562563B2 (en) 1982-11-30 1983-11-29 A method employed in long-hole drilling and a drill rod system

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI824126A0 FI824126A0 (fi) 1982-11-30
FI824126L FI824126L (fi) 1984-05-31
FI68293B true FI68293B (fi) 1985-04-30

Family

ID=8516390

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI824126A FI68293B (fi) 1982-11-30 1982-11-30 Foerfarande i laonghaolbergborrning och borrstaongsystem

Country Status (8)

Country Link
US (1) US4625814A (fi)
EP (1) EP0126740B1 (fi)
JP (1) JPS60500266A (fi)
AU (1) AU562563B2 (fi)
CA (1) CA1217761A (fi)
DE (1) DE3370051D1 (fi)
FI (1) FI68293B (fi)
WO (1) WO1984002158A1 (fi)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI850707L (fi) * 1985-02-20 1986-08-21 Kometa Oy Borrutrustning avsedd foer slaoende borrning.
US4760889A (en) * 1986-09-19 1988-08-02 Dudman Roy L High bending strength ratio drill string components
US4987961A (en) * 1990-01-04 1991-01-29 Mcneely Jr Branch M Drill stem arrangement and method
BE1010487A6 (nl) * 1996-06-11 1998-10-06 Unilin Beheer Bv Vloerbekleding bestaande uit harde vloerpanelen en werkwijze voor het vervaardigen van dergelijke vloerpanelen.
SE507440C2 (sv) * 1996-06-20 1998-06-08 Sandvik Ab Friktionssvetsad borrstång samt förfarande för tillverkning av borrstången
US5988301A (en) * 1997-06-20 1999-11-23 Sandvik Ab Drill rod and method for its manufacture
SE520356C2 (sv) * 1997-09-05 2003-07-01 Sandvik Ab Bergborr samt förfarande för tillverkning av sagda bergborr
US6161633A (en) * 1998-02-03 2000-12-19 Cutting Edge Technology Apparatus for boring through a solid material
SE514137C2 (sv) * 1998-03-24 2001-01-08 Sandvik Ab Gängförband för slående borrning, han- och hondel för att ingå i ett gängförband för slående borrning samt metod för att tillverka en produkt med en gänga för att ingå i ett gängförband för slående borrning
US6164392A (en) * 1999-04-26 2000-12-26 Sandvik Ab Percussive drilling apparatus
US6220373B1 (en) * 1999-09-07 2001-04-24 Robert T. Woodings Drill rod with axial air passageway and method of making same
SE524322C2 (sv) * 2002-09-24 2004-07-27 Sandvik Ab Borrstång och metod för att tillverka denna
IL172121D0 (en) * 2005-11-22 2009-02-11 Joseph Pano Cutting tool assembly
EP2173959B1 (en) * 2007-06-26 2018-11-28 Epiroc Rock Drills Aktiebolag Method and device for controlling a rock drill rig
ITMI20071992A1 (it) * 2007-10-16 2009-04-17 Foxley Ventures Llc Tubo per roto-percussione
SE0702638L (sv) 2007-11-21 2008-07-29 Sandvik Intellectual Property Slagborrkrona för bergborrning och förfarande för tillverkning av en dylik borrkrona
EP2868860B1 (en) 2013-09-09 2016-01-13 Sandvik Intellectual Property AB Drill string component
GB2538003A (en) * 2013-12-27 2016-11-02 Halliburton Energy Services Inc Threaded connection with high bend and torque capacities
CN104265175B (zh) * 2014-09-09 2016-03-30 无锡中地地质装备有限公司 新型扩孔器
JP2015166548A (ja) * 2015-04-22 2015-09-24 アトラス コプコ ロツク ドリルスアクチボラグ 削岩リグ制御方法及び装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2043504A (en) * 1935-06-28 1936-06-09 Blow George Method of drilling wells
US2485098A (en) * 1948-04-23 1949-10-18 Johnson Ture Structure drill
GB1005844A (en) * 1963-06-03 1965-09-29 Gardner Denver Co Tubular drill rod string
US3152458A (en) * 1963-08-28 1964-10-13 Pittsburgh Steel Co Oil well drilling string
SE318537B (fi) * 1968-04-10 1969-12-15 Sandvikens Jernverks Ab
SE336316B (fi) * 1969-10-22 1971-07-05 Fagersta Bruks Ab
SE401232B (sv) * 1970-05-04 1978-04-24 Sandvik Ab Gengad forbindning for slagborrstenger
US3658368A (en) * 1970-06-01 1972-04-25 Heath & Sherwood Drilling Ltd Drill rod structures
SE404227B (sv) * 1970-06-25 1978-09-25 Sandvik Ab Skarvborrgengsystem
US3730286A (en) * 1972-06-29 1973-05-01 Exxon Production Research Co Apparatus for improving rotary drilling operations
US3831753A (en) * 1972-12-18 1974-08-27 Gulf Research Development Co Slotted in-line screen
US4022285A (en) * 1976-03-11 1977-05-10 Frank Donald D Drill bit with suction and method of dry drilling with liquid column

Also Published As

Publication number Publication date
AU2261483A (en) 1984-06-18
US4625814A (en) 1986-12-02
JPS60500266A (fi) 1985-02-28
CA1217761A (en) 1987-02-07
DE3370051D1 (en) 1987-04-09
WO1984002158A1 (en) 1984-06-07
FI824126A0 (fi) 1982-11-30
FI824126L (fi) 1984-05-31
FI824126D0 (fi)
EP0126740B1 (en) 1987-03-04
CA1217761A1 (fi)
EP0126740A1 (en) 1984-12-05
FI824126A (fi)
AU562563B2 (en) 1987-06-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19780282B3 (de) Freitragend ausgebildeter Erweiterungsbohrer
US3433331A (en) Diamond drill bit
US4545443A (en) Means for drilling
US20040104050A1 (en) Method for drilling and drilling apparatus
DE60124887T2 (de) Aufbohrbare düse für einen bohrmeissel
EP0107630A2 (en) Drill bit with self cleaning nozzle
RU2377383C2 (ru) Буровое долото
AU630292B2 (en) Rock bit for a down-the-hole drill
DE10017751B4 (de) Gebirgsanker
AU778724B2 (en) Rock drill bit and method for its manufacturing
FI86760B (fi) Borrverktyg.
US4694911A (en) Drilling assembly for percussion drilling of deep wells
AU709176B2 (en) Rock drill bit and a rock drilling tool
US6983811B2 (en) Reamer shoe
DE60016782T2 (de) Selbstbohrender ankerbolzen
US7290626B2 (en) Transmission sleeve
HU184866B (en) Boring device for making holes provided with back cutting
CN1332115C (zh) 冲击钻头及其钻块
CA1081685A (en) Nutating drill bit
DE10392218T5 (de) Kraftübertragungsmechanik, Schlagwerk mit Strömungsmittelantrieb und dessen Verwendung
FI80632C (fi) Stenborr.
AU2004297490B2 (en) Rock drill bit
CA2150164C (en) Rock drill
US5474143A (en) Drill bit reamer stabilizer
CN103492665B (zh) 用于从钻井井筒中回收碎物和碎屑的工具

Legal Events

Date Code Title Description
FC Application refused

Owner name: KOMETA OY