RU178080U1 - Колонковый буровой снаряд для бурения скважин большого диаметра - Google Patents
Колонковый буровой снаряд для бурения скважин большого диаметра Download PDFInfo
- Publication number
- RU178080U1 RU178080U1 RU2017145596U RU2017145596U RU178080U1 RU 178080 U1 RU178080 U1 RU 178080U1 RU 2017145596 U RU2017145596 U RU 2017145596U RU 2017145596 U RU2017145596 U RU 2017145596U RU 178080 U1 RU178080 U1 RU 178080U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- core
- drill
- drilling
- large diameter
- holding
- Prior art date
Links
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims abstract description 23
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 22
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 5
- 239000002689 soil Substances 0.000 abstract description 5
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 4
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 abstract description 3
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 102200124760 rs587777729 Human genes 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 238000009966 trimming Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B25/00—Apparatus for obtaining or removing undisturbed cores, e.g. core barrels or core extractors
- E21B25/10—Formed core retaining or severing means
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B10/00—Drill bits
- E21B10/02—Core bits
- E21B10/04—Core bits with core destroying means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к технике бурения скважин большого диаметра (от 500 мм и более) с получением керна и может быть применена при разведке россыпных месторождений полезных ископаемых в условиях многолетнемерзлых пород с включением валунно-галечных отложений, а также при бурении технических скважин под сваи и опоры промышленно-гражданских сооружений. Колонковый буровой снаряд для бурения скважин большого диаметра с получением керна в скальных породах и многолетнемерзлых грунтах, включающий цилиндрический двустенный корпус с керноприемной камерой и породоразрушающими инструментами, отличающийся тем, что содержит по меньшей мере два равноудаленно расположенных в межтрубном пространстве корпуса бурового снаряда устройства для отрыва и удержания выбуренного керна, выполненных в виде подвижных рычажных механизмов, состоящих по меньшей мере из двух последовательно соединенных шарнирных рычагов, причем первый рычаг закреплен к выходному звену привода возвратно-поступательного движения, а последний – к корпусу бурового снаряда, при этом для выдвижения рычагов механизма отрыва и удержания керна в керноприемную камеру бурового снаряда во внутренней трубе корпуса бурового снаряда выбраны сквозные отверстия, например прямоугольной формы. Простота заявленного устройства колонкового бурового снаряда и высокая эффективность работы механизмов для отрыва и удержания выбуренного керна позволяют при использовании заявленной полезной модели ускорить процессы отрыва и извлечения керна из скважины, тем самым увеличить производительность работ при бурении скважин большого диаметра с получением керна в скальных породах и многолетнемерзлых грунтах. 4 ил.
Description
Полезная модель относится к технике бурения скважин большого диаметра (от 500 мм и более) с получением керна и может быть применена при разведке россыпных месторождений полезных ископаемых в условиях многолетнемерзлых пород с включением валунно-галечных отложений, а также, при бурении технических скважин под сваи и опоры промышленно-гражданских сооружений.
Известен колонковый бур для проходки скважин большого диаметра в скальных и вечномерзлых грунтах (см. SU №791891, кл. Е21В 10/04, Е21В 25/00, опубл. 30.12.1980), состоящий из приводного цилиндрического двустенного корпуса, снабженного породоразрушающими инструментами и механизмами для скола и удержания керна, выполненных в виде фартучных керноломателей, которые приводятся в действие от установленных между стенками колонкового бура гидроцилиндров.
Недостатком известного колонкового бура является то, что при засорении в процессе бурения устройства для удержания керна (наклонной полки) скол керна становится невозможным. Кроме того, возникают осложнения со сколом керна при увеличении диаметра бурения.
Известен колонковый бур для проходки шурфов и скважин большого диаметра (см. SU № 341936, кл. Е21B 7/24, E21D 1/06, опубл. 14.06.1972), содержащий цилиндрический двустенный корпус, снабженный породоразрушающими инструментами в виде пневмоударников с рабочими коронками, механизмами для подрезки и удержания керна, выполненных в виде шарнирно соединенных с дополнительными пневмоударниками дугообразных выдвижных элементов с резцами, и воздушную магистраль, включающий воздухораспределительный коллектор и блок управления.
Недостатками известного колонкового бура являются сложность конструкции и длительность процесса подрезки керна.
Задачей заявляемой полезной модели является повышение производительности бурения скважин большого диаметра с помощью колонковых буровых снарядов при сохранении представительности отбираемой пробы.
Технический эффект, получаемый при решении поставленной задачи, выражается в устройстве колонкового бурового снаряда, позволяющего ускорить процессы отрыва и извлечения керна из скважины, что обеспечивает условия для повышения производительности и увеличения скорости проходки при бурении скважин большого диаметра.
Для решения поставленной задачи колонковый буровой снаряд для бурения скважин большого диаметра с получением керна в скальных породах и многолетнемерзлых грунтах, включающий цилиндрический двустенный корпус с керноприемной камерой и породоразрушающими инструментами, отличается тем, что содержит по меньшей мере два равноудаленно расположенных в межтрубном пространстве корпуса бурового снаряда устройства для отрыва и удержания выбуренного керна, выполненных в виде подвижных рычажных механизмов, состоящих по меньшей мере из двух последовательно соединенных шарнирных рычагов, причем первый рычаг закреплен к выходному звену привода возвратно-поступательного движения, а последний - к корпусу бурового снаряда, при этом для выдвижения рычагов механизма отрыва и удержания керна в керноприемную камеру бурового снаряда во внутренней трубе корпуса бурового снаряда выбраны сквозные отверстия, например прямоугольной формы.
Технический результат, получаемый при использовании колонкового бурового снаряда, заключается в создании механизма отрыва и удержания керна (выбуренной породы), что позволяет повысить эффективность буровых работ, в частности, при разведке россыпных месторождений полезных ископаемых, например, в условиях многолетнемерзлых пород или бурении технических скважин больших диаметров.
Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».
Совокупность признаков полезной модели обеспечивает решение заявленной технической задачи, а именно ускорения бурения скважин большого диаметра колонковыми буровыми снарядами, снабженными механизмами отрыва и удержания керна.
Заявленное устройство иллюстрируется чертежами, где на фигурах 1 и 2 схематически показан общий вид колонкового бурового снаряда, на фигурах 3 и 4 – вид снаряда в разрезе.
Колонковый буровой снаряд содержит цилиндрический двустенный корпус, состоящий из внешней трубы 1, внутренней колонковой трубы 2 и основания 3, на нижнем торце которого по периметру установлены породоразрушающие инструменты (шарошечные долота) 6 и продувочные сопла 7. В верхней части бурового снаряда установлены переходник для присоединения к буровой штанге 4 и открытая шламовая труба 5 (см. фиг. 1, 2).
При этом в межтрубном пространстве корпуса бурового снаряда (см. фиг. 3, 4) по периметру размещены воздухопроводные каналы для подачи сжатого воздуха на забой скважины (не представлены) и приводы возвратно-поступательного движения 8, выходные звенья (штоки) 9 которых шарнирно соединены с механизмами для отрыва (скола, раздавливания) и удержания керна 11.
Устройство для отрыва и удержания керна 11 представляет собой рычажный механизм, состоящий по меньшей мере из двух последовательно соединенных шарнирных рычагов, установленных внутри корпуса 10 с направляющими пазами. Причем, первый рычаг соединен со штоком 9 привода возвратно-поступательного движения 8, а последний закреплен к корпусу 10. В свою очередь, корпус механизма отрыва и удержания керна 11 располагается в межтрубном пространстве бурового снаряда и присоединяется к основанию колонкового бура, например, с помощью болтового или сварного соединения.
В качестве приводов возвратно-поступательного движения 8 могут быть использованы гидравлические, пневматические или механические приводы. Количество устанавливаемых в межтрубном пространстве снаряда приводов возвратно-поступательного движения 8 зависит от диаметра колонкового бурового снаряда, условий работы оборудования и может составить по меньшей мере два привода возвратно-поступательного движения, равноудаленно расположенных по периметру в межтрубном пространстве корпуса бурового снаряда.
В стенках внутренней колонковой трубы 2 на местах установки механизмов отрыва и удержания керна 11 выбраны сквозные отверстия 13, например прямоугольного сечения, через которые под воздействием приводов возвратно-поступательного движения 8 на механизмы отрыва и удержания керна 11 в керноприемную камеру 12 колонкового бура выпускаются рычаги, оказывающие в последующем разрушительное воздействие на выбуренный керн.
Таким образом, после проходки необходимого интервала скважины отрыв керна происходит путем раздавливания основания керна при помощи механизмов отрыва и удержания керна 11, в результате воздействия которых происходит отрыв выбуренной породы и ее дальнейшее удерживание в процессе выгрузки из скважины. Данный механизм отличается простотой конструкции и высокой эффективностью.
Колонковый буровой снаряд работает следующим образом.
Колонковый бур приводится во вращение с приложением необходимой осевой нагрузки на забой через буровые штанги от расположенного на поверхности вращателя бурового станка. Разрушаемая в процессе бурения горная порода кольцевого забоя в виде шлама выдувается сжатым воздухом, подаваемым на забой через воздухопроводные каналы от компрессора буровой установки, находящейся на дневной поверхности, и поднимается наверх по кольцевому зазору между снарядом и стенками скважины. При этом крупные фракции шлама оседают в шламовой трубе 5, а мелкие выдуваются на дневную поверхность. В процессе бурения механизмы для отрыва и удержания керна 11 находятся в закрытом положении (см. фиг. 3).
После проходки необходимого интервала скважины, подача осевой нагрузки, крутящего момента и сжатого воздуха на колонковый бур прекращается. Далее приводятся в действие приводы возвратно-поступательного движения 8, при работе которых происходит вертикальное перемещение их штоков 9, которые передают осевую нагрузку на механизмы отрыва и удержания керна 11. Под воздействием передаваемой нагрузки рычаги механизмов отрыва и удержания керна 11 выдвигаются в керноприемную камеру 12 и внедряются в основание керна, вследствие чего происходит скол и отрыв выбуренной породы от забоя (см. фиг. 4).
После отрыва керна от забоя буровой снаряд поднимают на дневную поверхность и извлекают керн, для этого механизмы отрыва и удержания керна 11 возвращают в исходное положение путем включения приводов возвратно-поступательного движения 8 на обратный ход действия. После извлечения керна буровой снаряд снова опускают в скважину и цикл бурения повторяется.
Простота заявленного устройства колонкового бурового снаряда и высокая эффективность работы механизмов для отрыва и удержания выбуренного керна позволяют при использовании заявленной полезной модели ускорить процессы отрыва и извлечения керна из скважины, тем самым увеличить производительность работ при бурении скважин большого диаметра с получением керна в скальных породах и многолетнемерзлых грунтах.
Claims (1)
- Колонковый буровой снаряд для бурения скважин большого диаметра, включающий цилиндрический двустенный корпус, снабженный керноприемной камерой и породоразрушающими инструментами, отличающийся тем, что содержит по меньшей мере два равноудаленно расположенных в межтрубном пространстве корпуса бурового снаряда устройства для отрыва и удержания выбуренного керна, выполненных в виде подвижных рычажных механизмов, состоящих по меньшей мере из двух последовательно соединенных шарнирных рычагов, причем первый рычаг закреплен к выходному звену привода возвратно-поступательного движения, а последний – к корпусу бурового снаряда, при этом для выдвижения рычагов в керноприемную камеру в стенках внутренней трубы выбраны сквозные отверстия.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017145596U RU178080U1 (ru) | 2017-12-25 | 2017-12-25 | Колонковый буровой снаряд для бурения скважин большого диаметра |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017145596U RU178080U1 (ru) | 2017-12-25 | 2017-12-25 | Колонковый буровой снаряд для бурения скважин большого диаметра |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU178080U1 true RU178080U1 (ru) | 2018-03-22 |
Family
ID=61703878
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017145596U RU178080U1 (ru) | 2017-12-25 | 2017-12-25 | Колонковый буровой снаряд для бурения скважин большого диаметра |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU178080U1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110185405A (zh) * | 2019-06-25 | 2019-08-30 | 中国铁建重工集团股份有限公司 | 岩芯取出设备 |
CN110685627A (zh) * | 2019-11-07 | 2020-01-14 | 淮南矿业(集团)有限责任公司 | 大直径钻孔取芯装置及方法 |
CN116927668A (zh) * | 2023-09-18 | 2023-10-24 | 山东千颐科技有限公司 | 一种矿用软岩钻进防塌孔钻头钻杆机构 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU341936A1 (ru) * | Центральный научно исследовательский горноразведочный инст тут | КОЛОНКОВЫЙ БУР дл ПРОХОДКИ ШУРФОВ и СКВАЖИН | ||
US1461037A (en) * | 1918-08-03 | 1923-07-10 | William R Howard | Drilling tool |
SU448271A1 (ru) * | 1970-12-21 | 1974-10-30 | Северо-Кавказский Государственный Нефтяной Научно-Исследовательский И Проектный Институт | Кернорватель |
SU791891A1 (ru) * | 1978-07-20 | 1980-12-30 | Всесоюзный научно-исследовательский институт транспортного строительства | Колонковый бур дл проходки скважин большого диаметра в скальных и вечномерзлых грунтах |
SU829861A1 (ru) * | 1979-05-18 | 1981-05-15 | Отделение Экспериментальных Иссле-Дований Центрального Научно-Иссле-Довательского Геологоразведочногоинститута Цветных И Благородныхметаллов | Устройство дл подрезки и удержа-Ни KEPHA |
US5031708A (en) * | 1990-04-20 | 1991-07-16 | Longyear Company | Cockable corebreaker apparatus |
-
2017
- 2017-12-25 RU RU2017145596U patent/RU178080U1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU341936A1 (ru) * | Центральный научно исследовательский горноразведочный инст тут | КОЛОНКОВЫЙ БУР дл ПРОХОДКИ ШУРФОВ и СКВАЖИН | ||
US1461037A (en) * | 1918-08-03 | 1923-07-10 | William R Howard | Drilling tool |
SU448271A1 (ru) * | 1970-12-21 | 1974-10-30 | Северо-Кавказский Государственный Нефтяной Научно-Исследовательский И Проектный Институт | Кернорватель |
SU791891A1 (ru) * | 1978-07-20 | 1980-12-30 | Всесоюзный научно-исследовательский институт транспортного строительства | Колонковый бур дл проходки скважин большого диаметра в скальных и вечномерзлых грунтах |
SU829861A1 (ru) * | 1979-05-18 | 1981-05-15 | Отделение Экспериментальных Иссле-Дований Центрального Научно-Иссле-Довательского Геологоразведочногоинститута Цветных И Благородныхметаллов | Устройство дл подрезки и удержа-Ни KEPHA |
US5031708A (en) * | 1990-04-20 | 1991-07-16 | Longyear Company | Cockable corebreaker apparatus |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110185405A (zh) * | 2019-06-25 | 2019-08-30 | 中国铁建重工集团股份有限公司 | 岩芯取出设备 |
CN110685627A (zh) * | 2019-11-07 | 2020-01-14 | 淮南矿业(集团)有限责任公司 | 大直径钻孔取芯装置及方法 |
CN116927668A (zh) * | 2023-09-18 | 2023-10-24 | 山东千颐科技有限公司 | 一种矿用软岩钻进防塌孔钻头钻杆机构 |
CN116927668B (zh) * | 2023-09-18 | 2023-12-08 | 山东千颐科技有限公司 | 一种矿用软岩钻进防塌孔钻头钻杆机构 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU178080U1 (ru) | Колонковый буровой снаряд для бурения скважин большого диаметра | |
US4526242A (en) | Drilling device | |
US2167393A (en) | Pneumatic drilling method and means | |
CN107574816B (zh) | 可拆卸自转式钻孔管桩及施工方法 | |
US10087755B2 (en) | Method and apparatus for splitting or cleaving rock | |
US3703212A (en) | Method of rock drilling and apparatus for use therein | |
KR101508740B1 (ko) | 코어 분리기능을 갖는 코어배럴 작업용 굴착함마 | |
US6892834B1 (en) | Piloted drill barrel and method of using same | |
NO343074B1 (no) | Verktøy og fremgangsmåte til fremstilling av sidegrener i borehull i en fjellgrunn. | |
CN103255793A (zh) | 手持式挖土机 | |
US2684229A (en) | Apparatus for exploration drilling | |
CN203238689U (zh) | 手持式挖土机 | |
CN104912476A (zh) | 一种液压打桩设备的旋挖打桩机构 | |
CN106854879B (zh) | 有破碎锤的挖掘机上的钻机 | |
CN116411964B (zh) | 一种适用于硬岩的水力压裂截割协同装置及使用方法 | |
JPH09177464A (ja) | オールケーシング工法用竪孔掘削装置及び掘削物切断方法 | |
JPH10205265A (ja) | 試料採取装置および試料採取方法 | |
KR101582166B1 (ko) | 토사와 연암 및 호박돌이 혼재된 연암지층 굴착용 에어해머와 스크류 혼합 굴착비트 | |
CN212689972U (zh) | 一种卵石打捞设备 | |
CN114352205A (zh) | 一种扩孔钻头设备及其扩孔方法 | |
CN206428738U (zh) | 带破碎锤的挖掘机上的钻机 | |
EP0990765A1 (en) | Percussive core barrel | |
CN204782740U (zh) | 复合式钻机 | |
CN220645952U (zh) | 软土地层地铁隧道高强孤石群异形双钻倒m式钻取装置 | |
CN217300467U (zh) | 破碎锤抓斗组合机头 |