SE506499C2 - Drill for drilling long straight holes in mountains with impact drilling technology - Google Patents
Drill for drilling long straight holes in mountains with impact drilling technologyInfo
- Publication number
- SE506499C2 SE506499C2 SE8804042A SE8804042A SE506499C2 SE 506499 C2 SE506499 C2 SE 506499C2 SE 8804042 A SE8804042 A SE 8804042A SE 8804042 A SE8804042 A SE 8804042A SE 506499 C2 SE506499 C2 SE 506499C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- drill
- drill bit
- bit
- threaded
- grooves
- Prior art date
Links
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 title 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000009527 percussion Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 10
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 10
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 10
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 210000000349 chromosome Anatomy 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000007306 turnover Effects 0.000 description 1
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
- E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
- E21B17/10—Wear protectors; Centralising devices, e.g. stabilisers
- E21B17/1092—Gauge section of drill bits
-
- 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
- E21B10/36—Percussion drill bits
- E21B10/38—Percussion drill bits characterised by conduits or nozzles for drilling fluids
-
- 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
- E21B10/44—Bits with helical conveying portion, e.g. screw type bits; Augers with leading portion or with detachable parts
- E21B10/445—Bits with helical conveying portion, e.g. screw type bits; Augers with leading portion or with detachable parts percussion type, e.g. for masonry
-
- 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
- E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
- E21B17/22—Rods or pipes with helical structure
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
15 20 25 30 35 506 499 2 Alla tre komponentema har företrädesvis fyra spår runt omkretsen på den cylindriska ytan och spåren och upphöjningama som åtskilj er spåren har nästan lika stor omkrets. All three components preferably have four grooves around the circumference of the cylindrical surface and the grooves and ridges separating the grooves have almost the same circumference.
Spiralvinkeln är företrädesvis mellan 20-30° och en vinkel på 26° har befim- nits vara särskilt lämplig. En sådan spiral vrids med mindre än ett halvt varv över längden på en typisk komponent som troligtvis har en total längd på ca 150-200 mm.The spiral angle is preferably between 20-30 ° and an angle of 26 ° has been found to be particularly suitable. Such a spiral is twisted with less than half a turn over the length of a typical component which probably has a total length of about 150-200 mm.
Kronan är företrädesvis anordnad för att roteras motsols och spiralen utfor- mas för att passa till denna rotationsriktning.The crown is preferably arranged to be rotated counterclockwise and the spiral is designed to suit this direction of rotation.
Uppfinningen beskrivs nu vidare i exemplifierad fonn med hänvisning till bifogade ritningar i vilka: fig 1 är en schematisk vy av ett fiillständigt borr i enlighet med uppfinningen; fig 2 och 3 är sidovyer av tvâ altemativa borrkronor i enlighet med upp- finningen; fig 4 visar ett tvärsnitt genom borrkronan i fig 2; fig 5 är en vy i riktningen för pilen A i fig 4; fig 6 en sidovy av en förlängningsdel i enlighet med uppfin- ningen; fig 7 visar ett tvärsnitt genom förlängningsdelen i fig 6; fig 8 är en bild av förlängningsdelen i riktningen för pilen B i fig 7; fig 9 är en sidovy av en borrstångskoppling; fig 10 visar ett tvärsnitt genom kopplingen i fig 9; och fig ll visar en ändvy av kopplingen i fig 10 sedd i riktningen för pilen C i fig 10. 10 15 20 25 30 35 506 499 3 Borret i fig 1 består av en krona 10, en förlängningsdel 12, en första borr- stång 14, en borrstångskoppling 16 och en andra borrstång 18. Gängoma som sammankopplar de olika komponenterna är av känd typ som är speciellt an- passade för anslutning av borrdelar för roterande slagborrning. Det bör även framhållas att borrstängema 14, 18, förlängningsdelen 12 och kronan 10, samtliga har centralt placerade spolpassager genom vilka spolmedium passe- rar fiån själva borret till skärytan på kronan.The invention is now further described in an exemplary form with reference to the accompanying drawings in which: fi g 1 is a schematic view of an b independent drill in accordance with the invention; Figures 2 and 3 are side views of two alternative drill bits in accordance with the invention; fi g 4 shows a cross section through the drill bit in fi g 2; fi g 5 is a view in the direction of the arrow A in fi g 4; fi g 6 a side view of an extension part in accordance with the invention; 7 g 7 shows a cross section through the extension part in fi g 6; fi g 8 is a view of the extension part in the direction of the arrow B in fi g 7; fi g 9 is a side view of a drill rod coupling; fi g 10 shows a cross section through the coupling in fi g 9; and fi g ll shows an end view of the coupling in fi g 10 seen in the direction of the arrow C in Fig. 10. The drill in fi g 1 consists of a crown 10, an extension part 12, a first drill rod 14 , a drill rod coupling 16 and a second drill rod 18. The threads which connect the various components are of known type which are specially adapted for connecting drill parts for rotary percussion drilling. It should also be emphasized that the drill rods 14, 18, the extension part 12 and the crown 10, all have centrally located coil passages through which coil medium passes from the drill itself to the cutting surface of the crown.
Den väsentligen cylindriska yta som bildas av komponentema 10, 12 och 16 säkerställer, när ett hål borras i berg, att kronans fiamträngande sker centrerat av kontakten mellan de cylindriska ytoma och hålets väggar när hålet borras.The substantially cylindrical surface formed by the components 10, 12 and 16 ensures, when a hole is drilled in rock, that the penetration of the crown takes place centered by the contact between the cylindrical surfaces and the walls of the hole when the hole is drilled.
På detta sätt är det möjligt att borra ett långt rakt hål.In this way it is possible to drill a long straight hole.
Fig 2 och 3 visar en stiftbon-lcrona 10a resp en lcrona med skäiplattor 10b.Figs. 2 and 3 show a pin bonnet 10a and a crown with plate 10b, respectively.
Stiftborrlqonan har hårdmetallstift 20 på skärytan 22. En yttre stifirad 24 bil- dar en passrad (måttgivande) eller klackrad och definierar diametem på det hål som skall borras. Fastän det inte fiamgår av ritningen, sträcker sig de allra yttersta delarna av stifien radiellt utanför själva skärytan för att skära kanter- na på hålet, såsom är känt i denna teknik.The pin drill bit has cemented carbide pins 20 on the cutting surface 22. An outer path 24 row 24 forms a fitting row (measuring) or heel row and they fi nier the diameter of the hole to be drilled. Although not shown in the drawing, the outermost portions of the path extend radially beyond the cutting surface itself to cut the edges of the hole, as is known in the art.
På kronan med skär-plattor l0b är skårplattor 26 av hårdmetall fastsatta i lcro- nan. Normalt finns fyra sådana skärplattor jämnt placerade runt huvudet och de sträcker sig till huvudets yttre omkrets.On the crown with cutting plates 10b, carbide cutting plates 26 are fixed in the crown. Normally, four such cutting plates are evenly placed around the head and they extend to the outer circumference of the head.
Båda lcronoma har utlopp 28 för ett spolmedium som vanligen är vatten och som passerar neri mitten av borret, går ut genom hålen 28 och 42 och för sedan borrkaxet längs spiralspåren och ut ur borrhålet.Both chromosomes have outlets 28 for a flushing medium which is usually water and which pass down the middle of the drill, go out through the holes 28 and 42 and then pass the drill cuttings along the spiral grooves and out of the borehole.
Omedelbart bakom skärytan 22, smalnar kronan till en hals 30 och från denna hals går spiralspår 32 mot den motsatta änden av kronan 34. Spåren 32 åt- skiljs av upphöjningar 36. Som frarngår av fig 5, finns fyra spår 32, järrmt fördelade runt omkretsen. Fig 2 och 3 visar att spåren 32 går hela vägen fiån halsen 30 till änden 34 på kronan.Immediately behind the cutting surface 22, the crown narrows to a neck 30 and from this neck spiral grooves 32 go towards the opposite end of the crown 34. The grooves 32 are separated by elevations 36. As a result of fi g 5, there are four grooves 32, iron-distributed around the circumference . Figures 2 and 3 show that the grooves 32 go all the way from the neck 30 to the end 34 of the crown.
Fig 5 visar att spårens bottnar inte har vassa höm utan i själva verket stora radier 38. Dessa radier kan vara upp till ca 5 mm.Fig. 5 shows that the bottoms of the grooves do not have sharp corners but in fact large radii 38. These radii can be up to about 5 mm.
Sj älva kronan har en väsentligen massiv konstruktion som framgår av fig 4, så att den kan stå emot upprepade slag, som används för att kronan skall 10 15 20 25 30 35 506 499 4 borra det nödvändiga hålet. Kronan har en fattning 40 som har en inre gänga (ej visad, men den är av standardtyp, känd i detta slags installation). Från fattningens 40 fiamsida går spolpassager 28 och 42 mot skärytan 22.The crown itself has a substantially massive construction as shown in fi g 4, so that it can withstand repeated blows, which are used for the crown to drill the necessary hole. The crown has a socket 40 which has an internal thread (not shown, but it is of standard type, known in this type of installation). From the side of the socket 40 fi, flush passages 28 and 42 go towards the cutting surface 22.
Fig 6, 7 och 8 visar förlängningsdelen 12. På dess utsida finns spiralspår 44 och åtskiljande upphöjningar 46 på i stort sett samma sätt som spåren 32 och upphöjningarna 36 i fig 2 och 3. Upphöjningarna 46 bildar en yttre cylindrisk yta, som styr borret i hålet. En ände på fórlängningsdelen har en utvändigt gängad ände 48, varvid gängningen motsvarar den på borrstänger. Denna gängade ände 48 kan sedan skruvas i fattningen 40 på borrkronan. Vid den andra änden har fórlängningsdelen en fattning 50, som motsvarar fattningen 40 på borrkronan. En spolpassage 52 leder från fattningen 50 till motsatta änden på fórlängningsdelen. Den har även en hals 54 mellan den gängade delen 48 och den cylindriska, spårade delen.Figs. 6, 7 and 8 show the extension part 12. On its outside there are spiral grooves 44 and separating ridges 46 in substantially the same manner as the grooves 32 and the ridges 36 in Figs. 2 and 3. The ridges 46 form an outer cylindrical surface which guides the drill in the hole. One end of the extension member has an externally threaded end 48, the thread corresponding to that of drill rods. This threaded end 48 can then be screwed into the socket 40 on the drill bit. At the other end, the extension portion has a socket 50, which corresponds to the socket 40 on the drill bit. A coil passage 52 leads from the socket 50 to the opposite end of the extension member. It also has a neck 54 between the threaded part 48 and the cylindrical, grooved part.
Fig 9, 10 och 11 visar flera detaljer av kopplingen 16, som har en konisk, frärnre ände 56 och en cylindrisk stomdel 58, som är försedd med spiralspår 60 och upphöjningar 62, liknande dem som redan beskrivits på kronan och fórlängningsdelen. Kopplingen har två inre fattningar 64 och 66, återigen med standardgängor fór att passa till standardgängor i ändama på de två borr- stänger som skall anslutas.Figs. 9, 10 and 11 show details of the coupling 16, which has a conical, front end 56 and a cylindrical body part 58, which is provided with spiral grooves 60 and elevations 62, similar to those already described on the crown and the extension part. The coupling has two internal sockets 64 and 66, again with standard threads to fit standard threads at the ends of the two drill rods to be connected.
Fig 1 visar borret med en del av borrstången 14 bortskuren.Fig. 1 shows the drill with a part of the drill rod 14 cut away.
När ett långt hål borras förekommer ett ansenligt antal borrstänger 14, 18 osv, vilka är anslutna ände vid ände med kopplingar 16. En obruten spolpassage går genom borret.When a long hole is drilled, there is a considerable number of drill rods 14, 18, etc., which are connected end to end with couplings 16. An unbroken coil passage passes through the drill.
Spiralvinkeln bör välj as så att den ger ett minimalt motstånd for genom- strörnningen av spolmedium och borrkax tillbaka upp genom hålet. En typisk spiralvinkel är mellan 20 och 30°, företrädesvis 26°, varvid vinkeln mäts mellan ett plan som inbegriper cylinderaxeln och en flank på ett av spåren, där spåret skär planet.The spiral angle should be chosen so that it provides minimal resistance for the penetration of flushing medium and cuttings back up through the hole. A typical helix angle is between 20 and 30 °, preferably 26 °, the angle being measured between a plane including the cylinder axis and an angle on one of the grooves, where the groove intersects the plane.
Borret skall roteras motsols under borrning och spåren skall vara så anordna- de, att, när man tittar ner i hålet, att spårändarna närmast toppen på hålet bil- dar en rad med eller följer efter bottenändarna, som är närmast borrytan på kronan. 10 506 499 s Det är viktigt att diarnetem på de cylindriska ytorna på de olika komponen- tema är tillräckligt stor för att den skall kunna ha en värdefull styrande fimk- tion i anslutning till borrhålets väggar under det att framkallandet av överdri- ven fiiktion undvikes, vilket skulle fördröja bonningen. Det är därför nöd- vändigt att nå en kompromiss, som medger ett effektivt utförande. Det har visat sig att man får ett tillfredsställande resultat om diametern på den cylind- riska ytan är mellan 3 och 10 mm, företrädesvis 6 mm, mindre än diametem på klackraden (måttgivande) av stift på borrkronan.The drill must be rotated counterclockwise during drilling and the grooves must be arranged so that, when looking down into the hole, the groove ends closest to the top of the hole form a row with or follow the bottom ends, which are closest to the drill surface on the crown. 10 506 499 s It is important that the diarnetem on the cylindrical surfaces of the various components is large enough to be able to have a valuable guiding i mction in connection with the walls of the borehole while avoiding the induction of excessive fi iction, which would delay the dwelling. It is therefore necessary to reach a compromise that allows for effective implementation. It has been found that a satisfactory result is obtained if the diameter of the cylindrical surface is between 3 and 10 mm, preferably 6 mm, smaller than the diameter of the heel row (measuring) of pins on the drill bit.
Uppfinningen kan användas för borr som borrar ett hål med en diameter på mellan 50-100 mm och tillfredsställande drift har uppnåtts vid ca 75 mm diameter.The invention can be used for drills that drill a hole with a diameter of between 50-100 mm and satisfactory operation has been achieved at about 75 mm diameter.
Claims (10)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB8726475A GB2212091B (en) | 1987-11-12 | 1987-11-12 | Drilling equipment |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE8804042D0 SE8804042D0 (en) | 1988-11-09 |
SE8804042L SE8804042L (en) | 1989-05-13 |
SE506499C2 true SE506499C2 (en) | 1997-12-22 |
Family
ID=10626825
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE8804042A SE506499C2 (en) | 1987-11-12 | 1988-11-09 | Drill for drilling long straight holes in mountains with impact drilling technology |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
CA (1) | CA1328448C (en) |
GB (1) | GB2212091B (en) |
SE (1) | SE506499C2 (en) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4028261A1 (en) * | 1990-08-06 | 1992-02-13 | Fischer Artur Werke Gmbh | DRILLS FOR PRODUCING CYLINDRICAL DRILL HOLES |
DE4236553A1 (en) * | 1992-10-29 | 1994-05-05 | Hawera Probst Kg Hartmetall | Rock drill |
US5722496A (en) * | 1996-03-19 | 1998-03-03 | Ingersoll-Rand Company | Removable guide member for guiding drill string components in a drill hole |
EP1273396B1 (en) | 2001-07-06 | 2009-12-30 | Robert Bosch Gmbh | Chisel resp. drill bit |
WO2008097843A2 (en) * | 2007-02-02 | 2008-08-14 | Halliburton Energy Services, Inc. | Rotary drill bit steerable system and method |
US9784038B2 (en) * | 2013-06-17 | 2017-10-10 | Longyear Tm, Inc. | High-productivity drill bits |
CN103775010B (en) * | 2014-01-22 | 2016-03-23 | 西南石油大学 | A kind of horizontal segment gas drilling hole cleaning instrument |
CN104018787B (en) * | 2014-05-27 | 2016-09-07 | 南通巨升非晶科技有限公司 | Helicoid hydraulic motor for oil exploitation |
CN104389523B (en) * | 2014-09-18 | 2016-04-06 | 平顶山市安泰华矿用安全设备制造有限公司 | A kind of drilling equipment |
CN104863525A (en) * | 2015-06-10 | 2015-08-26 | 马妮 | Deep-hole spiral pile hammer |
EP3617439B1 (en) * | 2018-08-30 | 2021-07-28 | Sandvik Mining and Construction Tools AB | Drill bit with curved sludge grooves |
EP3690181A1 (en) * | 2019-01-30 | 2020-08-05 | Sandvik Mining and Construction Tools AB | Guide adapter with wear inserts |
CN112431561B (en) * | 2020-11-03 | 2023-12-19 | 河南理工大学 | Small-aperture downward drilling slag discharging drilling tool |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB776028A (en) * | 1955-02-15 | 1957-05-29 | John M Perkins & Smith Ltd | Drill bits |
GB822029A (en) * | 1956-03-15 | 1959-10-21 | Coal Industry Patents Ltd | Improvements in or relating to scroll-type drilling tools |
DE1255395B (en) * | 1965-07-19 | 1967-11-30 | Dibotec A G | Self-drilling anchor |
US3970158A (en) * | 1975-04-28 | 1976-07-20 | Hughes Tool Company | Tooth loading for earth boring bits |
GB2067440A (en) * | 1979-12-31 | 1981-07-30 | Huang Tien Tsai | Combined screw tap and drill |
GB2075409A (en) * | 1980-05-09 | 1981-11-18 | Vnii Tugoplavkikh | Drills |
-
1987
- 1987-11-12 GB GB8726475A patent/GB2212091B/en not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-11-09 SE SE8804042A patent/SE506499C2/en not_active IP Right Cessation
- 1988-11-10 CA CA000582819A patent/CA1328448C/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2212091A (en) | 1989-07-19 |
GB8726475D0 (en) | 1987-12-16 |
CA1328448C (en) | 1994-04-12 |
SE8804042L (en) | 1989-05-13 |
GB2212091B (en) | 1992-01-22 |
SE8804042D0 (en) | 1988-11-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SE506499C2 (en) | Drill for drilling long straight holes in mountains with impact drilling technology | |
US8051927B2 (en) | Percussive drill bit for rock drilling and method for the manufacture of such a drill bit | |
US7308955B2 (en) | Stabilizer arrangement | |
RU2378480C2 (en) | Drilling bit | |
US7581602B2 (en) | Downhole hammer drill | |
US20010017222A1 (en) | Directional drilling components and adaptors | |
CA2550801C (en) | Drilling equipment | |
EP0107630A2 (en) | Drill bit with self cleaning nozzle | |
SE517361C2 (en) | Deep Hole Drilling | |
US2708105A (en) | Combination core and plug bit | |
SE527202C2 (en) | Rock drill bit and threaded joint for striking rock drilling | |
KR20220027078A (en) | drill bit | |
CA2535358C (en) | Drilling tool | |
CN110644924A (en) | Drilling device convenient to transverse drilling | |
US6164392A (en) | Percussive drilling apparatus | |
KR20000064669A (en) | Removable guide member for guiding the drillstring component in the drill hole | |
US2239461A (en) | Rock boring bit | |
US3452832A (en) | Rock drill bit | |
CN209430129U (en) | A kind of dedicated throttling of casing job is anti-down to return rotary guide shoe | |
EP3617439B1 (en) | Drill bit with curved sludge grooves | |
SU977697A1 (en) | Adapter for double drill string | |
GB2212747A (en) | Shank adaptor for rock drilling machines | |
EP0171852B1 (en) | Rotary drill bit | |
SE460300B (en) | ROTARY DRILLING TOOL WITH HEATING PART FOR A SOIL DRILLING MACHINE | |
US20110203852A1 (en) | Segmented Downhole Tool |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |