RU2122100C1

RU2122100C1 - Device for directed drilling of bore holes of parallel cut

Info

Publication number: RU2122100C1
Application number: RU93052269A
Authority: RU
Inventors: Х.Х. Нагаев; А.С. Лобанов; Ю.М. Карапетян
Original assignee: Восточный научно-исследовательский горнорудный институт
Priority date: 1993-11-17
Filing date: 1993-11-17
Publication date: 1998-11-20

Abstract

FIELD: mining; applicable in directed drilling of parallel cut bore holes with their use as compensation hollows in driving of mine workings. SUBSTANCE: device includes guide member made in the form of two coaxial branch pipes interconnected by tubular rod, drilling rod with bushing and crown bit. In this case, guide member is directly secured to bushing and drilling crown bit is located between coaxial branch pipes to guide member at a distance from its axis if not more than radius of drilling crown bit. EFFECT: higher efficiency of directed drilling of parallel cut bore holes. 3 degl

Description

Предлагаемое изобретение относится к горнодобывающей промышленности, в частности к устройствам для направленного бурения шпуров прямых врубов и может быть использовано горнодобывающими предприятиями черной и цветной металлургии для бурения шпуров в крепких скальных породах при проведении преимущественно горизонтальных горных выработок. The present invention relates to the mining industry, in particular to devices for directional drilling of direct cut holes, and can be used by mining enterprises of ferrous and non-ferrous metallurgy for drilling holes in strong rock formations when conducting mainly horizontal mine workings.

Известно устройство для направленного бурения шпуров прямых врубов (параллельно сопряженных шпуров), состоящее из корпуса, распорной трубки, направляющих патрубков и подвижной втулки, свободно входящей в направляющий патрубок и соответствующей сечению буровой штанги (см., например, а.с. СССР N 185809, кл. E 21 C 19/00). A device is known for directional drilling of boreholes of straight cuts (parallel to mating boreholes), consisting of a body, a spacer tube, guide tubes and a movable sleeve freely entering the guide pipe and corresponding to the section of the drill rod (see, for example, AS USSR N 185809 Cl. E 21 C 19/00).

Недостатком устройства является низкая производительность за счет операции поворота и закрепления устройства перед бурением каждого последующего шпура. The disadvantage of this device is low productivity due to the operation of turning and securing the device before drilling each subsequent hole.

Наиболее близким к предполагаемому по своей технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для бурения продольно сопряженных скважин, включающее ударник с буровой коронкой, закрепленной на буровой колонне, и направляющий элемент с клиновым скалывателем, связанный бурильной колонкой посредством подшипниковой втулки. Направляющий элемент выполнен в виде двух соосных опорных патрубков, жестко соединенных между собой трубчатым стержнем (см., например, а.с. СССР N 1668609, кл. E 21 B 7/28). The closest to the expected in its technical essence and the achieved effect is a device for drilling longitudinally conjugate wells, including a hammer with a drill bit mounted on the drill string, and a guiding element with a wedge cleaver connected by a drill string through a bearing sleeve. The guide element is made in the form of two coaxial support pipes rigidly connected to each other by a tubular rod (see, for example, AS USSR N 1668609, class E 21 B 7/28).

Недостатком этого устройства является низкая эффективность его работы при бурении горизонтальных сопряженных скважин вследствие заклинивания направляющего элемента в передовой скважине крупным буровым шламом, образованным при разрушении межскважинной перемычки клиновым скалывателем. The disadvantage of this device is the low efficiency of its operation when drilling horizontal conjugate wells due to jamming of the guide element in the leading well with large drill cuttings formed during the destruction of the cross-bridging bridge with a wedge cleaver.

Целью предполагаемого изобретения является повышение надежности конструкции и эффективности направленного бурения шпуров прямых врубов. The aim of the proposed invention is to increase the reliability of the design and the effectiveness of directional drilling of holes of straight cuts.

Указанная цель достигается тем, что в известном устройстве для направленного бурения шпуров прямых врубов, содержащем направляющий элемент, выполненный в виде двух соосных опорных патрубков, соединенных трубчатым стержнем, буровую штангу с втулкой и буровой коронкой, направляющий элемент непосредственно прикреплен к втулке буровой штанги, при этом буровая коронка размещена между соосно выполненных патрубков направляющего элемента на удалении от оси соосных опорных патрубков не более радиуса буровой коронки. This goal is achieved by the fact that in the known device for directional drilling of holes of straight cuts, containing a guide element made in the form of two coaxial support pipes connected by a tubular rod, a drill rod with a sleeve and a drill bit, the guide element is directly attached to the drill rod sleeve, this drill bit is placed between the coaxially made nozzles of the guide element at a distance from the axis of the coaxial support nozzles not more than the radius of the drill bit.

Сущность предполагаемого изобретения поясняется прилагаемым чертежом, где на фиг. 1 изображен общий вид устройства для направленного бурения шпуров прямых врубов; на фиг. 2 - разрез по линии А-А; на фиг. 3 - разрез по линии Б-Б. The essence of the alleged invention is illustrated by the attached drawing, where in FIG. 1 shows a General view of a device for directional drilling of holes of straight cuts; in FIG. 2 - section along the line aa; in FIG. 3 - section along the line BB.

Устройство для направленного бурения шпуров прямых врубов содержит буровую штангу 3 с закрепленной на ней буровой коронкой 6 (буровой инструмент) и направляющий элемент, выполненный в виде двух соосных опорных патрубков 2, соединенных между собой стержнем 1 и связанный с буровой штангой 3 посредством втулки 4, что обеспечивает строгое параллельное расположение ее с буровой штангой 3. A device for directional drilling of boreholes of straight cuts comprises a drill rod 3 with a drill bit 6 fixed thereon (a drilling tool) and a guiding element made in the form of two coaxial support nozzles 2 connected by a rod 1 and connected to the drill rod 3 by means of a sleeve 4, which provides a strict parallel location with a drill rod 3.

Буровая штанга 3 снабжена муфтой 8 с переходником 9 и спиральными пружинами 5. При этом буровая коронка 6 размещена на удалении "b" от оси соосных опорных патрубков 2 не более радиуса буровой коронки "r". За счет разницы диаметров соосных опорных патрубков 2 и стержня 1 увеличено пространство для свободного доступа к буровой коронке 6 при ее установке и замене вследствие износа при бурении сопряженного шпура. За счет разницы диаметров соосных опорных патрубков 2 и стержня 1 также образовано шламоприемное окно 7. The drill rod 3 is equipped with a sleeve 8 with an adapter 9 and coil springs 5. At the same time, the drill bit 6 is placed at a distance "b" from the axis of the coaxial support nozzles 2 no more than the radius of the drill bit "r". Due to the difference in diameters of the coaxial support nozzles 2 and the rod 1, the space for free access to the drill bit 6 is increased when it is installed and replaced due to wear during drilling of the associated hole. Due to the difference in diameters of the coaxial support nozzles 2 and the rod 1, a sludge receiving window 7 is also formed.

Втулка 4 с муфтой 8 с переходником 9 и спиральными пружинами 5 ограничивает движение направляющего элемента 1-2 вдоль продольной оси за счет упругости спиральных пружин 5. The sleeve 4 with a clutch 8 with an adapter 9 and coil springs 5 restricts the movement of the guide element 1-2 along the longitudinal axis due to the elasticity of the coil springs 5.

Устройство для направленного бурения шпуров прямых врубов работает следующим образом. A device for directional drilling of holes of straight cuts works as follows.

Буровым инструментом с использованием перфоратора пробуривают передовой шпур на требуемую глубину. После извлечения из передового шпура бурового инструмента к буровой штанге 3 присоединяют с использованием муфты 8, переходника 9 спиральных пружин 5 втулку 4. На хвостовик переходника закрепляют буровую коронку. Drilling tool using a punch drill advanced hole to the required depth. After removing the drilling tool from the front borehole, a sleeve 4 is connected to the drill rod 3 using a sleeve 8, an adapter 9 of coil springs 5. A drill bit is fixed to the adapter shank.

Затем в передовой шпур вводят направляющий элемент 1-2, буровую коронку 6 устанавливают к поверхности забоя и бурят параллельно сопряженный с ней шпур. По мере углубления сопряженного шпура направляющий элемент 1-2 двигается по передовому шпуру, его соосно опорные патрубки 2, опираясь при малых зазорах в стенки шпура, обеспечивают заданное направление буримого сопряженного шпура. Then, a guide element 1-2 is introduced into the forward hole, the drill bit 6 is set to the surface of the face and the hole paired with it is drilled in parallel. As the mating hole deepens, the guiding element 1-2 moves along the forward borehole, its coaxially supporting nozzles 2, resting at small gaps in the borehole walls, provide the specified direction of the drillable mating hole.

В процессе бурения сопряженного шпура межскважинная шпуровая породная перемычка не образуется, т.к. буровая коронка 6 размещена между соосных опорных патрубков 2 на удалении от их оси "b" не более радиуса "r" буровой коронки 6. Промывочная жидкость (вода) для охлаждения буровой коронки 6 при бурении сопряженного шпура поступает по каналу буровой штанги 3 и смывает буровой шлам из под буровой коронки 6, благодаря увеличенному сечению шламоприемного окна 7 беспрепятственно поступает в передовой шпур и обеспечивает свободное движение направляющего элемента 1-2 по передовому шпуру. During the drilling of the conjugated borehole, a crosshole borehole rock jumper is not formed, because the drill bit 6 is placed between the coaxial support nozzles 2 at a distance from their axis "b" no more than the radius "r" of the drill bit 6. Flushing fluid (water) to cool the drill bit 6 when drilling a mated hole enters the channel of the drill rod 3 and flushes the drill the slurry from under the drill bit 6, due to the enlarged cross-section of the sludge receiving window 7, freely enters the forward hole and provides free movement of the guide element 1-2 along the forward hole.

По предлагаемому изобретению разработан технический проект экспериментального образца устройства для направленного бурения шпуров прямых врубов, которое в 1997 г. будет изготовлено для проведения производственных испытаний в горногеологических условиях шахты Абаканского рудоуправления. According to the invention, a technical design for an experimental model of a device for directional drilling of straight cut holes is developed, which in 1997 will be manufactured for production tests in the mining and geological conditions of the Abakan mine.

В сравнении с прототипом, опубликованным в а.с. 1668609, кл. E 21 B 7/28, предлагаемое устройство за счет размещения буровой коронки на удалении от оси соосных опорных патрубков не более радиуса буровой коронки исключает образование межскважинной породной перемычки между передовым и сопряженным шпурами и при непосредственно прикрепленном направляющем элементе к втулке буровой штанги обеспечивает заданное направление буримого сопряженного шпура. Compared to the prototype published in A.S. 1668609, cl. E 21 B 7/28, the proposed device due to the location of the drill bit at a distance from the axis of the coaxial support nozzles of no more than the radius of the drill bit eliminates the formation of a cross-hole rock bridge between the front and the associated boreholes and, with the guide element directly attached to the drill rod bush, provides the specified direction of the drill bit paired hole.

Claims

A device for directed drilling of straight cuts, comprising a guide element made in the form of two coaxial support pipes connected by a tubular rod, a drill rod with a sleeve and a drill bit, characterized in that the guide element is directly attached to the drill rod sleeve, while the drill bit is placed between coaxially made nozzles of the guide element at a distance from its axis no more than the radius of the drill bit.