NO820871L - Styreanordning ved bergboring. - Google Patents

Abstract

En styreanordning ved bergboring for styring av en slagborestreng (10) omfatter en styrehylse (17). For å sikre fri rotasjon mellom borestrengen (10) og styrehylsen (17) er sistnevnte ved sin form bundet til borestrengen ved dens ene ende under boring såvel som under tilbaketrekking av borestrengen (10) .

Description

Denne oppfinnelse angår en styreanordning ved bergboring for styring av en slagborestreng omfattende•en styrehvlse som kan■rotere i forhold til borestrengen og er innrettet til å følge denne aksielt, under boringen. Særlig angår o<p>pfinnelsen en styrehylse og en borestang innrettet til å brukes i styre-, anordningen.

Ved bergboring ved hjelp av eh slagborestreng omfattende

et antall på hverandre følgende borestenger har borkronen normalt en større diameter enn koplingshylsene hvormed borestengene er sammenkoplet, slik at borekutt kan spyles ut av borehullet og borestengene roteres. På grunn av denne omstendighet ér der en fare for at•borestrengen vil bøye seg med den følge at ^ hullet ikke får den retthet man søker å oppnå. I den hensikt å. forbedre denne retthet har det vært foreslått å anvende spe-sielle styrehylser som har en større diameter enn konvensjonel-le koplingshyIser og som er utstyrt med langsgående utspring

for å tillate gjennomstrømning av borekutt. En styrehylse av denne type er vist i US-patent nr. 3 136 377. Disse tidligere styrehylser er beregnet på å rotere sammen med borestrengen ved normal drift. Skulle der imidlertid oppstå en hindring for styrehylsens rotasjon under boring, vil boreoperasjonen likevel kunne fortsette, etter som borestrengen kan' rotere uavhengig av styrehylsen. I praksis har en imidlertid funnet at utspringene på styrehylsen forårsaker en så stor friksjon mot veggen i borehullet at borestrengens rotasjon blir vanskeliggjort, og stor slitasje oppstår på styrehylsen og dens endeflater.

US-patent nr. 2 072 320 foreslår å bruke rullelagere mellom styrehylsen og borestrengen i en borestreng for rotasjons-,

boring. Dette er en dyr løsning som dessuten er uegnet ved slagboring.

Formålet med oppfinnelsen er å tilveiebringe en forbedret styreanordning for styring av slagborestrenger, som ikke har de ovennevnte ulemper.

Et annet formål med oppfinnelsen ,er -å konstruere styrehylsen og en.borestang som bærer samme på en slik måte at en for-enklet montering av styrehylsen blir mulig.

Ovennevnte samt andre formål oppnås ved å gi oppfinnelsen

r de i kravene angitte karakteristiske trekk.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere under henvisning til de medfølgende tegninger, hvor en utføringsform er vist som eksempel. Det skal forstås at denne utføringsform bare er ment å anskueliggjøre oppfinnelsen og at forskjellige modifikasjoner av denne kan utføres innenfor kravenes ramme.

Op tegningen viser fig. 1 frontpartiet til en slagborestreng utstyrt med styreanordningen ifølge oppfinnelsen.

Fig. 2 er et 'snitt langs linjen II-II på fig. 1.

Fig. 3 viser styreanordnignen i fig. 1 i større målestokk. På fig. 1 omfatter den med 10 generelt betegnede borestreng en fremre borestang 11 som bærer en bergborkrone 12. Bak er borestangen 11.utstyrt med et gjengeparti 13 som på konvensjo-nell måte er forbundet med'et gjengeparti 15 på en borestang 16 ved hjelp av en koplingshylse 14.

En styrehylse 17 er anordnet utenpå koplingshylsen 14 koaksialt med denne. Styrehylsen 17 er utstyrt.med utspring 18 mellom hvilke borekutt vil strømme under boring. Styrehylsens 17 ytterdiameter målt over utspringene 18 faller stort sammen med borehullets diameter. På grunn av friksjonen meliom utspringene 18 og veggen i borehullet er styrehylsen 17 normalt låst mot rotasjon.

Ifølge oppfinnelsen er styrehylsen 17 utformet med et radielt innadragende parti 19 som strekker seg radielt innenfor den øvrige del av styrehylsen. Partiet 19 er innrettet til å gripe inn mellom koplihgshylsen 14 dg en ringformet ansats 20 på borestangen 11. I den foretrukne utføringsform er partiet

19 beliggende ved styrehylsens fremre ende sett i boreretningen. Som følge av den ovenfor beskrevne konstruksjon dannes der en formfast forbindelse mellom styrehylsen 17 og borestrengen 10/ hvorved sikres at styrehylsen 17 aksielt følger borestrengen under boring. Når det gjelder den øvrige del av styrehylsen er denne del aksielt.fritt bevegelig i forhold til borestrengen 10 på grunn av en radiell klaring som er anordnet mellom koplingshylsen 14 og styrehylsen 17. Videre er der en radiell klaring mellom partiet 19 på styrehylsen 17 og et mellomliggende parti 21 på borestrengen mellom ansatsen 20 og

koplingshylsen 14: Som det fremgår av fig. 3 er der en aksiell klaring mellom på den ene side partiet 19 og på den andre side

ansatsen'20 og koplingshylsen 14. Under boring vil således •borestrengen rotere fritt i styrehylsen mens sistnevnte hindrer radiell utbøyning av borestrengen.

Ved styrehylsens ytre ende er det innad-ragende parti 19

•avfaset eller avrundet ved sin innerkant, for derved å danne

en form som passer til ert ringformet overflate 22 på ansatsen 20. Overflaten 22 danner.omhyllingsflaten på en rett avkortet kjegle. Overflaten 22- kan ha én vilkårlig utformning, f.eks. rett, konveks eller konkav. Ved sin motsatte ende er partiet 19 utstyrt med en radielt forløpende endeflate 23. Under boring tvinges styrehylsen 17 nedad på grunn av koplingshylsens 14 anlegg mot endeflaten 23.

Ifølge oppfinnelsen tilveiebringes en forenkiét montering

av styrehylsen 17. Under montering føres styrehylsen først til anlegg mot ansatsen 20, hvoretter styrehylsen festes aksielt ved å skru koplingshylsen 14 på borestangen 11..

Oppfinnelsen kan med.fordel anvendes i et system som vist

i fig. 1, som omfatter en aksielt forlenget borkrone 12, dvs.

en borkrone .med en forbedret styrekapasitet, en- borestang 11

som er kortere enn de øvrige bbrestenger i borestrengen og styrehylsen 17. Den forlengede borkrone 12 forbedrer styrin-gen under ansett, dvs..start av et nytt hull og første inntreng-ning i berget, og den korte borestang 11 motvirker sidebøyning av borestrengen mellom borkronen 12 og styrehylsen 17.

Det antas at styrehylsens 17 hovedparti, istedenfor å strekke seg bakover fra partiet 19 utenfor koplingshylsen 14, kunne strekke seg fremover fra partiet 19 med en liten radiell klaring i forhold til borestangen 11. Videre antas at partiet 19 kan være aksielt fastlåst mellom den bakre endeflate på borkronen 12 og en ansats eller brystning- på borestangen 11.

I et slikt tilfelle vil styrehylsens hovedparti strekke seg bakover fra partiet 19 med en liten radiell klaring i forhold til borestangen 11.

I den viste utføringsform har styrehylsen 17 stort sett

.samme aksielle utstrekning bakover som koplingshylsen 14. For

å muliggjøre mekanisk fråkopling av koplingshylsen ved behov, kan det være hensiktsmessig å gjøre styrehylsen kortere, f.eks.

omtrent halve lengden av koplingshylsen. Borkronen 12 er i den .viste utføringsform konstruert

slik at den har en styrefunksjon. Den samme styreeffekt kan oppnås ved bruk av en standardborkrone sammen med en styrehylse •ifølgebppfinnelsen. I dette tilfelle dreies styrehylsen i forhold til stillingen vist i i fig. 1, slik at dens innadragende parti 19 griper inn.mellom bakre endeflate på borkronen og en krage som er anordnet på borestangen i forbindelse med borkronen. Det parti åv- styrehylsen som rager fremad fra partiet 19, vil da være anordnet utenfor det bakre smalere parti på borkronen'og strekker seg fortrinnsvis til nær borkronens hodeparti.

Borkronen 12 er bak utstyrt med skjæreorganer for,å lette uttrekking av borestrengen. På samme måte kan også styrehylsen være utstyrt med- sk jæreorganer ved sin bakre ende. når den er beregnet til å monteres på borkronen. I dette tilfelle kan en kopling av klotypen da hensiktsmessig være anordnet mellom styrehylsen og borkronen, idet koplingen muliggjør relativ om-dreining mellom styrehylsen og borkronén under boring, men sikrer sikrer styrehylsen ikke-roterbart til borkronen under tilbaketrekking av borestrengen.

En borestang ifølge oppfinnelsen kan ogsa benyttes sammen med en styrehylse med mindre innerdiameter enn koplingshylsens ytterdiameter. En slik styrehylse er anordnet mellom fremre endeflate på koplingshylsen og den ringformede ansats, i hvilket tilfelle den aksielle avstand mellom det bakre gjengeparti på borestangen og ansatsen således er større enn avstanden vist i fig.. 1 og 3.

Claims (10)

1.. Styreanordning ved bergboring for styring ,av en slagborestreng (10) omfattende en styrehylse (17), som er ro- . terbar i forhold til borestrengen og innrettet til å følge denne aksielt under boring, karakterisert ved at styrehylsen (17) er utstyrt med et radielt innadragende parti (19) ved sin ene ende, hvilket, parti strekker seg radielt innenfor den øvrige del av. styrehylsen, at styrehylsen (17) ved sin form er bundet til borestrengen (10) ved hjelp av nevnte innadragende parti under fremmating av borestrengen (10) såvel som under tilbaketrekking av denne, og at styrehylsen (17) er anordnet utenpå og koaksialt med enten en_koplingshyIse (14) som forbinder.to nabo-borestenger (11,16) eller en borkrone som bæres av borestrengen.

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at det radielt innadragende parti (19) er innrettet .til å gripe inn mellom to radielt utadragende partier (14,20) på borestrengen (10).

3. Anordning ifølge krav 2, kar akte r-ise r' t ved at styrehylsen (17)' ved sin form er bundet til borestrengen (10) ved sin fremre ende, sett i boreretningen, og for den øvrige del av sin aksielle utstrekning er fritt bevegelig i forhold til borestrengen (10).

4. Anordning ifølge krav 2 eller 3, hvor borestrengen (10) omfatter en første borestang (11) , som er gjenget i det minste ved sin ene ende der den er tilkoplet en annen borestang (16) ved hjelp av en koplingshyIse (14) utstyrt med mot-svarende gjenger, karakterisert ved at det ene utadragende parti på borestrengen (10),-fortrinnsvis det fremre sett i boreretningen,.er utformet med en ringformet ansats (20) på den første borestang (11), at det andre utadragende parti på borestrengen (10), fortrinnsvis det bakre sett i boreretningen, utgjøres av koplingshylsen (14), og at styrehylsen (17) er anordnet utenpå koplingshylsen (14) og koaksialt med. denne.

5 . Anordning' ifølge krav 4 , karakterisert , ved at en-radiell spalte er anordnet mellom det innadragende parti på styrehylsen (17) og et mellomparti (.21) på borestrengen, hvilket mellomparti er beliggende mellom.de motstående radielt utadragende partier (14,20).

6. Anordning ifølge krav 2, karakterisert ved at det bakre utadragende parti på borestrengen, sett i boreretningen-, utgjøres av en ringformet ansats på den første bore stang i borestrengen, og det fremre utadragende parti' på borestrengen utgjøres av en borkrone som bæres av den første bore stang..

7. Styrehylse for styring av en slagborestreng, karakterisert ved at styrehylsen (17) ved sin ene ende er utstyrt med et radielt innadragende parti (19) som strekker seg radi.elt innenfor den øvrige del av styrehylsen, idet nevnte øvrige del er innrettet til enten å strekke seg utenpå én koplingshylse (14) og koaksialt med denne med en mellomliggende radiell klaring, hvilken koplingshylse sammen-kopler to nabo-borestenger i borestrengen, eller å strekke seg utenpå en borkrone som bæres av borestrengen og koaksialt med denne med en mellomliggende radiell klaring.

8. Styrehylse ifølge krav 7" , karakterisert ved at det radielt innadragende parti (19) er avfaset eller avrundet ved den indre kant på styrehylsens ytre endeflate, hvilket parti ved sin motsatte ende er utstyrt' med en -i det vesentlige radielt forlø pende endeflate (2,3) • .

9 . Borestang innrettet til å bære en berg-borkrone (12) og til å tilkoples en annen borestang (16) ved hjelp av en koplingshylse (14) og 1 sin ende'utstyrt med et gjengeparti (13) som samvirker med styrehylsen (14) og/eller borkronen,"karakterisert ved at borestangen (11) er utstyrt med et radielt utadragende parti (20) som er beliggende aksielt innenfor gjengepartiet nær dette, -idet den aksielle avstand, mellom gjengepartiet (13) og det utadragende parti (20) er i det vesentlige -mindre enn henholdsvis lengden av koplingshylsen (14) og borkronen (12) og. idet borkronen er konstruert på en slik måte at et radielt innadragende parti (19) på en styrehylse (17) som styrer borestrengen kan opptas mellom det radi-' elt utadragende parti (20) og en endeflate på henholdsvis styrehylsen (14) og borkronen (12).

10. Borestang-ifølge krav 9, karakterisert ved at.endeflaten (22) på det utadragende parti (20) som er rettet mot gjengepartiet (13) danner omhyllingsflaten på en rett avkortet kjegle.