SU1089227A1 - Расширитель дл бурени восстающих скважин - Google Patents

Abstract

1. РАСШИРИТЕЛЬ ДЛЯ БУРЕНИЯ ВОССТАЮЩИХ СКВАЖИН,включак ций приводную штангу с двухступенчатой буровой головкой, породоразрушаницие элементу второй ступени которой закреплены на кронштейнах, установленных с возможностью поворота вокруг оси, закрепленной -на корпусе буровой головки , отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности работы , перва  ступень буровой головки установлена с возможностью поворота вокруг приводной штанги, нижнее основание которой выполнено в виде зубчатого венца, при она снаб- ; жена выступами и тормозным приспособлением , а ось кронштейна второй ступени установлена вертикально и снабжена шестерней, кинематически св занной с зубчатым венцом первой ступени, при этом корпус буровой головки имеет толкатели, установленные с возможностью взаимодействи  с тор мозным приспособлением, и упорами, установленными с возможностью взаимо (Л действи  с кронштейнами второй ступени .

Description

2. Расширитель по п. 1, о т л ичающийс  тем, что тормозное приспособление выполнено в виде опоры , на конце которой установлен сферический ролик, выполненный из трех частей.средн   часть которого имеет горизонтальные цапфы, шарнирно установленные в опоре тормозного приспособлени , и ось,установленную пер- . пендикул рно цапфам, на которой установлены верхн   и нижн   части ролика с возможностью их вращени , причем на внешней поверхности средней части ролика выполнены фиксаторы, установленные с возможностью их взаимодействи  с опорой.

Изобретение относитс  к горной промышленности, а более конкретно к устройствам дл  бурени  восстанщих выработок,, и может быть использовано дл  бурени  восстающих горных выработок большого диаметра за один проход бурового става с применением мощностей существукидего оборудовани . Известен расширитель скважин, включающий приводную штангу, на кот рой установлены последовательно неподвижна  и подвижна  вдоль приводной штанги буровые головки разного диаметра. В этом расширителе подвиж на  бурова  головка имеет распорные кронштейны с опорными элементами, контактирующими со стенкой скважины а устройство фиксации выполнено р виде винтовых полумуфт, закрепленны концентрично приводной штанге на об ращенных друг к другу торцах буровых; головок l . Этому расширителю присущи следую щие недостатки. Во-первых, штанга и подвижна  бурова  головка имеют значительные размеры, а это создает трудности при транспортировке и, особенно, при монтаже и демонтаже расширител  в подземных услови х. Во-вторых, независимое положение подвижной буровой головки требует фиксации ее в момент забуривани  специальными ст жками. В-третьих, дл  нормальной работы резьбовых полумуфт необходимо тщательно защищать их от бурового шлама , что значительно усложн ет конст рукцию. В-четвертых, процесс изготовлени  винтовых полумуфт имеет сложную технологию. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  устройство дл  бурени  восстающих скважин, включающее приводную штангу с двухступенчатой буровой головкой, породоразрушающие элементы второй ступени которой закреплены на кронштейнах , установленных с возможностью поворота вокруг оси, закрепленной на корпусе буровой головки 2J. Недостатки устройства следующие. Во-первых, пневмо-гидравлическа  аппаратура выдвижени  и вт гивани  подвижных поддерживающих кронштейнов с породоразрушающими элементами предполагает наличие различного рода цилиндров, клапанов, распределителей, датчиков, соединительных, трубопроводов , уплотнений и других элементов, что сильно усложн ет конструкцию устройства. Во-вторых, так как необходимо располагать указанную аппаратуру непосредственно в корпусе буровой головки , то снижаетс  надежность всей системы в целом. В-третьих, надежность системы снижаетс  из-за колебани  давлени  воздуха в пневматической сети шахты. Цель изобретени  - повьш1ение надежности работы. Указанна  цель достигаетс  тем, что в расширителе дл  бурени  восстающих скважин, включающем приводную штангу с двухступенчатой буровой головкой, породоразрушающие элементы второй ступени которой закреплены на кронштейнах, установленных с возможностью поворота вокруг оси, закрепленной на корпусе буровой головки , перва  ступень буровой головки установлена с возможностью поворота вокруг приводной штанги, нижнее основание которой выполнено в виде зубчатого венца, при этом он снабжена выступам и тормозным приспособлением , а ось кронштейна второй ступени установлена вертикально и снабжена шестерней, конически св занной с зубчатым венцом первой ступени, при этом корпус буровой головки имеет толкатели, установлен ные с возможностью взаимодействи  с тормозным приспособлением, и упорами , установленными с возможностью взаимодействи  с кронштейнамивторой ступени. Тормозное приспособление вьтолнено в виде опоры, на конце которой установлен сферический ролик, выполненный из трех частей , средн   часть которого имеет горизонтальные цапфы, шарнирно уста новленные в опоре тормозного приспособлени  и ось, установленную перпендикул рно цапфг м, и на которой установлены верхн   нижн   части ролика с возможностью их вращени Причем на внешней поверхности средней части ролика выполнены фиксаторы , установленные с возможностью их взаимодействи  с опорой. На фиг. 1 изображен расширитель при разбуривании скважины первой ступенью, общий вид, на фиг 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 то же, при разбуривании второй ступенью , на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 .- тормозное устройство , разрез; на фиг. 6 - положение тормозного ролика относительно стенки выработки при ходе расширител  вверх; на фиг. 7 - то же, пр застопаривании первой ступени корпуса, на фиг. 8 - то же, при ход расширител  вниз. Расширитель имеет приводную штан гу 1, на которой с возможностью поворота установлена перва  ступень 2 корпуса с породоразрушающими элементами 3 и неподвижно установлена втора  ступень 4 корпуса с породоразрушающими элементами 5. Перва  ступень 2 имеет зубчатый венец 6, выступы 7 и тормозное устройство, включающее ролик 8, раз мещенный на опоре 9. 274 Внутри второй ступени 4 посредством вертикальных осей 10 установлены подвижные кронштейны 11. На концах осей 20 закреплены шестерни 12, вход щие в зацепление с зубчатым -венцом 6. Кроме того, втора  ступень имеет толкатели 13 и упоры 14 дл  стопорени  кронштейнов 11 в рабочем положении. Тормозное устройство (фиг. 5) представл ет собой сферический ролик, установленный в опоре 9 и состоит из, трех частей. Средн   часть 15 горизонтальными цапфами 16 шарнирно установлена в опоре 9, а две другие части 17 и 18 установлены с возможностью вращени  на оси 19, пересекающей ось цапф 16 и перпендикул рной ей. Кроме того, средн   часть 15 имеет упоры 20 и 21, которые служат дл  стопорени  ролика в конечных положени х относительно опоры 9 тормозного устройства. Расширитель работает следующим образом. Включив вращение и подачу бурового става Вверх разбуривают передовую скважину первой ступенью 2. Причем крут щий момент на первую ступень 2 с породоразрущающими элементами 3 передаетс  от приводной штанги 1 через вторую ступень 4, толкатели 13 и выступы 7. При этом подвижные поддерживающие кронштейны 11 с породоразрушакмдими элементами 5 наход тс  во вт нутом положении, а тормозной ролик 8 обкатываетс  по стенке скважины подвижной частью 17 (фиг. 6). После разбуривани  первой ступенью 2 на высоту,, равную длине буровой штанги, не выключа  вращени , включают подачу Вниз. При этом тормозной ролик 8 проворачиваетс  вокруг цапф таким образом, что по стенке скважины обкатываетс  частью 18 (фиг. 8). Длина опускани  разбуривател  равна разности между длиной штанги и рассто нием от оси цапф ролика 8 до точки на породоразруюающем элементе 3, которой он касатс  стенки скважины. После этого выключают вращение включают подачу Верх на величину ода, необходимую дл  поворота роика 8. в положение, обеспечивающее асание стенки скважины средней астью 15 тормозного ролика 8 (фиг.5). При этом перва  ступ, .нь 2 оказывает с  заторможенной от вращени . Включают вращение, обратное рабочему . Втора  ступень 4 поворачиваетс  относительно неподвижной первой ступени 2. При этом шестерни 12, обкатыва сь около зубчатого вен ца 6, проворачивают соединенные с ними подвижные поддерживающие кронштейны 11 с породоразрушающими элементами 5 до тех пор, пока кронштейны 11 не достигнут упоров 14. После этого включают подачу Вверх на Величину, необходимую дл поворота ролика вокруг оси г.оризон тапьных цапф в положение, когда он касаетс  стенки скважины средней частью 15 (фиг. 7). Затем включают вращение в рабочем направлении. Осу ществл етс  процесс разбуривани  второй ступенью 4 с породоразрушающими элементами 5. При этом ролик 8 обкатываетс  по стенке скважины частью 17 (фиг. 6). После разбуривани , выключив вра щение, включают подачу Вниз на величину, необходимую дл  поворота ролика в положение, когда он касаетс  стенки скважины средней частью 15 (фиг. 7).Включение вращени  в . рабочем направлении приводит к вт гиванию кронштейнов 11с породораз руюующими элементами 5 внутрь второй ступени 4. При том же направлении вращени  включают Ьодачу Вверх и цикл повт р етс . Расширитель имеет следуи дие преи мущества . Во-первых, втора  ступень корпус буровой головки с подвижными под ,держивающими кронштейнами, на которых установлены породоразрушающие элементы , стационарно установлены непосредственно под первой ступенью, что уменьшает габариты расширител  и, следовательно, облегчает транспортировку , монтаж и демонтаж его в подземных услови х. Это приводит к повышению производительности труда за счет сокращение времени на транспортировку , монтаж и демонтаж расширител  . Во-вторык, поскольку в момент забуривани  первой ступенью подвижные поддерживающие кронштейны с породоразрушающими элементами второй ступени не выход т за габариты первой ступени, отпадает необходимость в фиксации второй ступени, что  вл етс  об зательным дл  базового объекта. Это позвол ет снизить непроизводительные затраты времени на фиксацию второй ступени в момент забуривани  и увеличивает таким образом производительность труда. В-третьих, предлагаема  конструкци  может быть применена в тех случа х , когда требуетс  проходить восстающий, диаметр которого в нижней части больше, чем в верхней. . При такой схеме восстающего повыша|етс  эффективность выпуска руды. В-четвертых, данна  конструкци  позвол ет осуществить крепление восстающего вслед за расширителем, так как расширитель с поворртными поддерживакнцими кронштейнами второй ступени, наход щимис  во вт нутом положении , имеет габаритный диаметр меньший, чем диаметр расширенного восстающего.

12

1089227

X

Фиг. 2

. 4

у/////////////щ

Claims (2)

1. РАСШИРИТЕЛЬ ДЛЯ БУРЕНИЯ ВОССТАЮЩИХ СКВАЖИН,включающий приводную штангу с двухступенчатой буровой головкой, породоразрушающие элементы второй ступени которой закреплены ' на кронштейнах, установленных с возможностью поворота вокруг оси, закрепленной -на корпусе буровой го- ловки, отличающийся тем,' что, с целью повышения надежности работы, первая ступень буровой головки уста· новлена с возможностью поворота вокруг приводной штанги, нижнее основание которой выполнено в виде зубчатого венца, при этом она снаб- с жена выступами и тормозным приспособлением, а ось кронштейна второй ступени установлена вертикально и снабжена шестерней, кинематически связанной с зубчатым венцом первой ступени, при этом корпус буровой головки имеет толкатели, установленные с возможностью взаимодействия с тор¹ мозным приспособлением, и упорами, установленными с возможностью взаимодействия с кронштейнами второй ступени.

>

2. Расширитель по π. 1, о т л ичающийся тем, что тормозное приспособление выполнено в виде опоры, на конце которой установлен сферический ролик, выполненный из трех частей^ средняя часть которого имеет горизонтальные цапфы, шарнирно установленные в опоре тормозного приспо собления, и ось,установленную перпендикулярно цапфам, на которой установлены верхняя и нижняя части ролика с возможностью их вращения, причем на внешней поверхности средней части ролика выполнены фиксаторы, установленные с возможностью их взаимодействия с опорой.