RU2494219C1

RU2494219C1 - Drill rod

Info

Publication number: RU2494219C1
Application number: RU2012120625/03A
Authority: RU
Inventors: Татьяна Юрьевна Будюкова; Александр Викторович Кононов; Дмитрий Сергеевич Ситников; Юрий Михайлович Кочнов; Николай Митрофанович Панин
Original assignee: Николай Митрофанович Панин
Priority date: 2012-05-21
Filing date: 2012-05-21
Publication date: 2013-09-27

Abstract

FIELD: mining.

SUBSTANCE: drill rod comprises a body connected with a nipple and a coupling and a protective jacket with an alignment ring. The body of the drill rod is made with a support collar on the outer surface. The protective jacket is made in the form of a sleeve with a hollow bottom. The jacket is connected with the alignment ring by means of thread. At the same time between the sleeve bottom and the support collar of the body there is an elastic element. The elastic element is made in the form of a cylinder from elastic material.

EFFECT: increased efficiency of drilling works, increased service life of a drilling tool and equipment.

2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к буровому инструменту, используемому при бурении взрывных скважин.The invention relates to the mining industry, and in particular to a drilling tool used in drilling blast holes.

Известна буровая штанга, включающая корпус с ниппелем и муфтой и амортизатор (см. Иванов К.И. и др. Техника бурения при разработке месторождений полезных ископаемых. М. Недра, 1987, с.210-212).A well-known drill rod, comprising a housing with a nipple and a sleeve and a shock absorber (see Ivanov K.I. et al. Drilling technique in the development of mineral deposits. M. Nedra, 1987, p. 210-212).

Недостатком данной буровой штанги является то, что она не обеспечивает эффективную очистку забоя от шлама из-за несоблюдения оптимальной величины зазора между стенками скважины и наружной поверхностью штанги.The disadvantage of this drill rod is that it does not provide effective cleaning of the bottom from sludge due to non-compliance with the optimal gap between the walls of the well and the outer surface of the rod.

Наиболее близкой к предложенной по технической сущности и достигаемому результату является буровая штанга, содержащая корпус, соединенный с ниппелем и муфтой, и защитный кожух с центрирующим кольцом, соединенным с муфтой (см. авт. СВ. СССР №346482, кл. Е21В 15/00, 1972 г.).Closest to the proposed technical essence and the achieved result is a drill rod containing a housing connected to a nipple and a coupling, and a protective casing with a centering ring connected to the coupling (see ed. SV. USSR No. 346482, class E21B 15/00 , 1972).

Недостатком этой штанги является высокая вероятность попадания шлама в полость между штангой и защитным кожухом, что приводит к заклиниванию защитного кожуха. При замене защитного кожуха наличие шлама между корпусом и защитным кожухом приводит к значительному увеличению непроизводительных затрат на его освобождение.The disadvantage of this rod is the high probability of sludge getting into the cavity between the rod and the protective casing, which leads to jamming of the protective casing. When replacing the protective casing, the presence of sludge between the casing and the protective casing leads to a significant increase in overhead costs for its release.

К другим недостаткам данной штанги следует отнести то, что ее защитный кожух из-за свободного размещения его между центрирующими кольцами, по существу, является дополнительным источником вибраций, что негативно сказывается на работоспособности всего бурового оборудования, включая и саму буровую штангу.Other disadvantages of this rod include the fact that its protective casing, due to its free placement between the centering rings, is essentially an additional source of vibration, which negatively affects the performance of all drilling equipment, including the drill rod itself.

В связи с изложенным техническим результатом изобретения является повышение эффективности буровых работ за счет снижения непроизводительных затрат времени при замене защитного кожуха и увеличения срока службы бурового инструмента и оборудования за счет снижения вибрации.In connection with the stated technical result of the invention is to increase the efficiency of drilling operations by reducing wasteful time when replacing the protective cover and increasing the life of the drilling tool and equipment by reducing vibration.

Указанный технический результат достигается тем, что в буровой штанге, содержащей корпус, соединенный с ниппелем и муфтой, и защитный кожух с центрирующим кольцом, соединенным с муфтой, согласно изобретению корпус выполнен с опорным буртом на наружной поверхности, а защитный кожух - в виде стакана с полым дном, соединенным с центрирующим кольцом посредством резьбы, при этом между дном стакана и опорным буртом корпуса размещен упругий элемент.The specified technical result is achieved by the fact that in the drill rod containing the housing connected to the nipple and the coupling, and a protective casing with a centering ring connected to the coupling, according to the invention, the housing is made with a supporting collar on the outer surface, and the protective casing is in the form of a glass with a hollow bottom connected to the centering ring by means of a thread, while an elastic element is placed between the bottom of the glass and the support shoulder of the housing.

Решению поставленной задачи способствует также и то, что упругий элемент выполнен в виде цилиндра из эластичного материала.The task is also facilitated by the fact that the elastic element is made in the form of a cylinder of elastic material.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображен общий вид буровой штанги в разрезе.The invention is illustrated in the drawing, which shows a General view of the drill rod in section.

Буровая штанга включает корпус 1, соединенный с ниппелем 4 и муфтой 2, и защитный кожух 3 с центрирующим кольцом 5, жестко соединенным с муфтой 2. Корпус 1 выполнен с опорным буртом 6 на наружной поверхности, а защитный кожух 3 - в виде стакана с полым дном 7, соединенным с центрирующим кольцом 5 посредством резьбы 8. При этом между дном стакана 7 и опорным буртом 6 корпуса 1 размещен упругий элемент 9, выполненный в виде цилиндра из эластичного материала.The drill rod includes a housing 1 connected to the nipple 4 and the sleeve 2, and a protective casing 3 with a centering ring 5, rigidly connected to the sleeve 2. The housing 1 is made with a supporting collar 6 on the outer surface, and the protective casing 3 - in the form of a glass with a hollow the bottom 7, connected to the centering ring 5 by means of a thread 8. In this case, between the bottom of the cup 7 and the support collar 6 of the housing 1 is placed an elastic element 9 made in the form of a cylinder of elastic material.

Принцип работы предложенной буровой штанги заключается в следующем. Для повышения эффективности очистки забоя от шлама необходимо обеспечить определенный зазор между защитным кожухом и стенками скважины, зависящий от производительности очистного устройства (насоса или компрессора) и физико-механических свойств разбуриваемых пород. В связи с этим в процессе бурения взрывных скважин шарошечными долотами определенного диаметра на корпус 1 надевают защитный кожух 3, диаметр которого обеспечивает расчетный кольцевой зазор, обеспечивающий эффективный вынос шлама с забоя скважины. Учитывая значительные затраты времени на очистку защитного кожуха от шлама, накапливающегося между защитным кожухом 3 и корпусом 1 штанги, предложено использовать защитный кожух 3 в виде стакана и соединять его с центрирующим кольцом 5 посредством резьбы 8. Таким образом, нижняя части штанги герметизируется резьбовым соединением 8. Герметизация же верхней части штанги обеспечивается установкой между опорным буртом 6 корпуса 1 и дном 7 стакана упругого элемента 9 из эластичного материала. Этот элемент при навинчивании защитного кожуха 3 на центрирующее кольцо 5 сжимается и тем самым создает натяг, который предотвращает развинчивание защитного кожуха 3, что часто наблюдается у прототипа из-за сильной вибрации бурового става. Выполнение же упругого элемента 9 из эластичного материала позволяет, кроме герметизации полости защитного кожуха 3, одновременно обеспечить также функции амортизатора, способствующего снижению уровня вибрации и значительному увеличению срока службы не только бурового инструмента, но и элементов бурового станка. Благодаря этому при смене долота на другой диаметр замена защитного кожуха 3 на соответствующий диаметр используемому долоту не представляет никакой сложности.The principle of operation of the proposed drill rod is as follows. To increase the efficiency of cleaning the bottom of the sludge, it is necessary to provide a certain gap between the protective casing and the walls of the well, depending on the performance of the cleaning device (pump or compressor) and the physical and mechanical properties of the drilled rocks. In this regard, in the process of drilling blast holes with cone bits of a certain diameter, a protective casing 3 is put on the casing 1, the diameter of which provides an estimated annular gap that ensures effective removal of sludge from the bottom of the well. Considering the considerable time spent on cleaning the protective casing from sludge accumulating between the protective casing 3 and the rod body 1, it is proposed to use the protective casing 3 in the form of a cup and connect it to the centering ring 5 by means of thread 8. Thus, the lower part of the rod is sealed with a threaded connection 8 Sealing the upper part of the rod is ensured by installing between the support collar 6 of the housing 1 and the bottom 7 of the glass of the elastic element 9 of elastic material. This element when screwing the protective casing 3 on the centering ring 5 is compressed and thereby creates an interference fit that prevents the unscrewing of the protective casing 3, which is often observed in the prototype due to the strong vibration of the drill stand. The execution of the elastic element 9 of elastic material allows, in addition to sealing the cavity of the protective casing 3, at the same time also provide shock absorber functions, which help to reduce vibration and significantly increase the service life of not only the drilling tool, but also the elements of the drilling rig. Due to this, when changing the bit to a different diameter, replacing the protective cover 3 with the corresponding diameter to the bit used is not difficult.

Этим сокращаются непроизводительные затраты времени на замену защитного кожуха и соответственно повышается эффективность буровых работ при одновременном улучшении условий работы бурового персонала.This reduces the unproductive time spent on replacing the protective cover and, accordingly, increases the efficiency of drilling operations while improving the working conditions of the drilling personnel.

Claims

1. A drill rod comprising a housing connected to a nipple and a coupling, and a protective casing with a centering ring connected to the coupling, characterized in that the casing is made with a supporting collar on the outer surface, and the protective casing is in the form of a glass with a hollow bottom connected with a centering ring by means of a thread, while between the bottom of the glass and the supporting shoulder of the housing is an elastic element.

2. The drill rod according to claim 1, characterized in that the elastic element is made in the form of a cylinder of elastic material.