RU2535314C1

RU2535314C1 - Drill bit

Info

Publication number: RU2535314C1
Application number: RU2013133217/03A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Васильевич Белоусов; Владимир Владимирович Тимонин
Priority date: 2013-07-16
Filing date: 2013-07-16
Publication date: 2014-12-10

Abstract

FIELD: mining.

SUBSTANCE: drill bit comprises a housing with central and lateral channels for the passage of the washing agent to the peripheral rock cutting inserts mounted in the housing, and a centring coal-cutting bit mounted in a central hole made in the leading part of the housing. In the housing along the generator of the cylindrical surface of its central hole the longitudinal channels are formed, with which the said central channel is connected to the surface of the central leading part of the housing, forming the cams in the area of the said central hole.

EFFECT: improvement of efficiency of the drill bit operation, improvement of cleaning from drill cuttings, and ensuring stability of conditions of fastening the central coal-cutting bit by cooling the central leading part of the housing.

2 cl, 2 dwg

Description

Техническое решение относится к горному делу и строительству, а именно к буровым инструментам, предназначенным для бурения скважин ударно-вращательным способом, и может быть использовано при бурении скважин в крепких горных породах.The technical solution relates to mining and construction, namely to drilling tools designed for drilling wells by impact-rotational method, and can be used when drilling wells in strong rocks.

Известна буровая коронка для погружных пневмоударников M1900 (см. Б.И. Воздвиженский, A.Л. Скорняков. Бурение взрывных скважин. М., Государственное научно-техническое издательство литературы по горному делу, 1960, с.62, рис.23 и с.108, рис.48), содержащая корпус с тремя основными и одним опережающим лезвием. Все лезвия закреплены в корпусе посредством пайки припоем. Существенным недостатком этой конструкции является то, что в ней не предусмотрено выполнение каналов для прохода промывочного агента в создаваемое опережающим лезвием центральное врубовое углубление на забое скважины, что снижает эффективность удаления буровой мелочи. Практика показала, что в весьма крепких горных породах скорость бурения уменьшается, и в результате трения, опережающего лезвия, о породу в центральном врубовом углублении происходит очень сильный нагрев опережающего лезвия, что вызывает плавление припоя и снижает стабильность условий крепления лезвия при бурении скважин в крепких горных породах.Known drill bit for submersible hammers M1900 (see B.I. Vozdvizhensky, A.L. Skornyakov. Drilling of blast holes. M., State Scientific and Technical Publishing House of Literature on Mining, 1960, p. 62, Fig. 23 and c .108, Fig. 48), comprising a body with three main and one leading blade. All blades are fixed in the body by soldering. A significant drawback of this design is that it does not provide for the implementation of channels for the passage of the flushing agent into the central cutting hole created by the leading blade at the bottom of the well, which reduces the efficiency of removal of drilling fines. Practice has shown that in very strong rocks, the drilling speed decreases, and as a result of friction, leading the blade, the rock in the central cutting hole causes a very strong heating of the leading blade, which causes the solder to melt and reduces the stability of the fastening conditions of the blade when drilling wells in strong mountains rocks.

Известна коронка для бурения шпуров по а.с. СССР №308189, кл. Е21С 13/00, опубл. в БИ №21, 1971 г., включающая корпус, армированный цилиндрическими иородоразрушающими вставками, и имеющая в корпусе канал для прохода промывочного агента. Каждая вставка выполнена с каналом, сообщенным с каналом в корпусе коронки.Known crown for drilling holes by A. with. USSR No. 308189, class E21C 13/00, publ. in BI No. 21, 1971, including a housing reinforced with cylindrical iodine-destroying inserts, and having a channel in the housing for passage of the flushing agent. Each insert is made with a channel in communication with the channel in the crown housing.

Недостатком такой конструкции буровой коронки является то, что выполнение капала с достаточным проходным сечением для удаления буровой мелочи в каждой вставке существенно снижает се прочность.The disadvantage of this design of the drill bit is that the drip with a sufficient bore to remove drill fines in each insert significantly reduces its strength.

Наиболее близкой по технической сущности и совокупности существенных признаков является Т-образная буровая коронка (см. Б.И. Воздвиженский, А.Л. Скорняков. Бурение взрывных скважин. М., Государственное научно-техническое издательство литературы по горному делу, 1960, с.163, рис.78), содержащая корпус с центральным и боковыми каналами для прохода промывочного агента к периферийным породоразруишющим лезвиям, установленным в корпусе, и центрирующий зубок, закрепленный в центральном отверстии, выполненном в опережающей части корпуса.The closest in technical essence and the set of essential features is a T-shaped drill bit (see B.I. Vozdvizhensky, A.L. Skornyakov. Drilling of blast holes. M., State Scientific and Technical Publishing House of Literature on Mining, 1960, p. .163, Fig. 78), comprising a housing with a central and lateral channels for passage of a flushing agent to peripheral rock cutting blades installed in the housing, and a centering tooth fixed in a central hole made in the leading part of the housing.

Недостатком такой буровой коронки является то, что она обеспечивает устойчивый режим бурения только в горных породах с коэффициентом крепости 8-10 единиц по шкале проф. М.М. Протодьяконова.The disadvantage of such a drill bit is that it provides a stable drilling mode only in rocks with a coefficient of strength of 8-10 units on a scale prof. M.M. Protodyakonova.

Этот недостаток объясняется тем, что в данной конструкции буровой коронки отсутствуют каналы, подводящие промывочный агент из центрального канала корпуса буровой коронки к центральной поверхности опережающей части корпуса. При бурении мягких и средних по крепости горных пород быстрое внедрение центрирующего зубка в горную породу не позволяет ему сильно нагреваться, так как образующееся при этом тепло передается разрушенной горной породе. Но при бурении в крепких горных породах центрирующий зубок незначительно внедряется в горную породу и при вращении сильно нагревается, при этом нарушаются условия крепления центрирующего зубка и буровая коронка выходит из строя.This disadvantage is explained by the fact that in this design of the drill bit there are no channels leading the flushing agent from the central channel of the drill bit body to the central surface of the leading part of the body. When drilling soft and medium-sized rocks, the rapid introduction of a centering tooth into the rock does not allow it to heat up much, since the heat generated during this is transferred to the destroyed rock. But when drilling in strong rocks, the centering tooth penetrates slightly into the rock and heats up strongly during rotation, while the conditions for fastening the centering tooth are violated and the drill bit breaks down.

Техническая задача предлагаемого решения заключается в повышении эффективности работы буровой коронки за счет улучшения очистки от буровой мелочи и обеспечения стабильности условий крепления центрального врубового зубка путем охлаждения центральной опережающей части корпуса.The technical task of the proposed solution is to increase the efficiency of the drill bit by improving the cleaning of drill trifles and ensuring the stability of the fastening conditions of the central cutting tooth by cooling the central leading part of the body.

Поставленная задача решается тем, что в буровой коронке, содержащей корпус с центральным и боковыми каналами для прохода промывочного агента к периферийным породоразрушающим вставкам, установленным в корпусе, и центрирующий врубовый зубок, закрепленный в центральном отверстии, выполненном в опережающей части корпуса, согласно техническому решению в корпусе по образующей цилиндрической поверхности его центрального отверстия выполнены продольные каналы, которыми указанный центральный канал сообщен с поверхностью центральной опережающей части корпуса, образующие в зоне упомянутого центрального отверстия кулачки.The problem is solved in that in a drill bit containing a housing with central and lateral channels for passage of the flushing agent to the peripheral rock cutting inserts installed in the housing, and a centering cut tooth fixed in the central hole made in the leading part of the housing, according to the technical solution in longitudinal channels are made along the generatrix of the cylindrical surface of its central hole, with which the specified central channel is in communication with the surface of the central advance parts of the body forming cams in the region of said central opening.

Такое исполнение повышает эффективность работы буровой коронки за счет улучшения очистки от буровой мелочи и обеспечивает стабильность условий крепления центрального врубового зубка путем охлаждения центральной опережающей части корпуса.This design increases the efficiency of the drill bit due to improved cleaning of drill trifles and ensures stability of the mounting conditions of the central cutting tooth by cooling the central leading part of the body.

Целесообразно в средней части кулачков установить боковые врубовые зубки, что улучшает разрушение центральной части забоя скважины в крепких горных породах, повышая эффективность работы буровой коронки.It is advisable to install lateral cutting teeth in the middle part of the cams, which improves the destruction of the central part of the borehole bottom in hard rocks, increasing the efficiency of the drill bit.

Сущность технического решения поясняется примером конкретного исполнения буровой коронки и чертежами фиг.1, 2, где на фиг.1 показана буровая коронка, вид на опережающую часть ее корпуса, на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.The essence of the technical solution is illustrated by an example of a specific embodiment of the drill bit and the drawings of figures 1, 2, where figure 1 shows the drill bit, a view of the leading part of its body, figure 2 is a section aa in figure 1.

Буровая коронка содержит корпус 1 (фиг.1, 2) с центральным каналом 2 и боковыми каналами 3 для прохода промывочного агента к периферийным породоразрушающим вставкам 4, установленным в корпусе 1, и центрирующий врубовый зубок 5, закрепленный в центральном отверстии 6, выполненном в опережающей части корпуса 1. На образующей цилиндрической поверхности его центрального отверстия 6 выполнены продольные каналы 7, которыми указанный центральный канал 2 сообщен с поверхностью центральной опережающей части корпуса 1 и породоразрушающими кромками 8 центрирующего врубового зубка 5. Продольные каналы 7 образуют в зоне упомянутого центрального отверстия 6 на поверхности центральной опережающей части корпуса 1 кулачки 9, в средней части которых целесообразно установить боковые врубовые зубки 10. Корпус 1 имеет ударный торец 11.The drill bit comprises a housing 1 (FIGS. 1, 2) with a central channel 2 and side channels 3 for passage of the flushing agent to the peripheral rock cutting inserts 4 installed in the housing 1, and a centering cut tooth 5 fixed in the central hole 6, made in the leading body parts 1. On the generatrix of the cylindrical surface of its central hole 6, longitudinal channels 7 are made, with which the specified central channel 2 is in communication with the surface of the central advanced part of the body 1 and rock-cutting edges 8 of the price trimming cut tooth 5. Longitudinal channels 7 form in the zone of said central hole 6 on the surface of the central leading part of the housing 1 cams 9, in the middle part of which it is advisable to install lateral cutting teeth 10. The housing 1 has an impact end 11.

Буровая коронка работает в совокупности с погружным пневмоударником. Ударный торец 11 ее корпуса 1 передает энергию удара бойка пневмоударника через корпус 1 периферийным породоразрушающим вставкам 4, центрирующему врубовому зубку 5 и боковым врубовым зубкам 10. При вращении буровой коронки происходит равномерное разрушение забоя скважины. Боковые врубовые зубки 10, установленные в средней части кулачков 9, обеспечивают разрушение центральной части забоя скважины в крепких горных породах. Промывочный агент по каналам 2 и 3 в корпусе 1 проходит к периферийным породоразрушающим вставкам 4, а по центральному каналу 2 и продольным каналам 7 поступает к центрирующему врубовому зубку 5 и боковым врубовым зубкам 10. При этом осуществляется интенсивная очистка от буровой мелочи и охлаждение породоразрущающих кромок 8 центрирующего врубового зубка 5 в центральной опережающей части корпуса 1. Промывочный агент, проходя по продольным каналам 7, выполненным в зоне центрального отверстия 6, охлаждает кулачки 9, что обеспечивает стабильность условий крепления центрирующего врубового зубка 5 и боковых врубовых зубков 10, что повышает эффективность работы буровой коронки при бурении скважин и в крепких горных породах.The drill bit works in conjunction with a submersible hammer. The impact face 11 of its body 1 transfers the impact energy of the hammer head through the body 1 to the peripheral rock cutting inserts 4, the centering cut tooth 5 and the side cut teeth 10. When the drill bit rotates, the bottom hole is uniformly destroyed. The lateral cutting teeth 10 installed in the middle part of the cams 9 provide for the destruction of the central part of the bottom of the well in hard rocks. The flushing agent passes through the channels 2 and 3 in the housing 1 to the peripheral rock cutting inserts 4, and through the central channel 2 and the longitudinal channels 7 enters the centering cut tooth 5 and the side cut teeth 10. In this case, intensive cleaning of drill trifle and cooling of the cutting edges 8 of the centering cut tooth 5 in the central leading part of the housing 1. The flushing agent, passing through the longitudinal channels 7 made in the zone of the central hole 6, cools the cams 9, which ensures stability the mounting conditions of the centering cutting tooth 5 and lateral cutting teeth 10, which increases the efficiency of the drill bit when drilling wells and in hard rocks.

Claims

1. A drill bit containing a housing with central and lateral channels for passage of a flushing agent to peripheral rock cutting inserts installed in the housing, and a centering cut tooth fixed in a central hole made in the leading part of the housing, characterized in that the housing is cylindrical in shape longitudinal channels are made to the surface of its central hole, by which said central channel is in communication with the surface of the central leading part of the housing, forming in the zone mentioned th central hole of the cams.

2. The drill bit according to claim 1, characterized in that lateral cutting teeth are installed in the middle part of the cams.