SU1273490A1 - Borehole expander - Google Patents

Borehole expander Download PDF

Info

Publication number
SU1273490A1
SU1273490A1 SU853900793A SU3900793A SU1273490A1 SU 1273490 A1 SU1273490 A1 SU 1273490A1 SU 853900793 A SU853900793 A SU 853900793A SU 3900793 A SU3900793 A SU 3900793A SU 1273490 A1 SU1273490 A1 SU 1273490A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
exhaust
shock
inlet
working cylinder
chamber
Prior art date
Application number
SU853900793A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Александрович Беляев
Original Assignee
Институт Горного Дела Со Ан Ссср
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт Горного Дела Со Ан Ссср filed Critical Институт Горного Дела Со Ан Ссср
Priority to SU853900793A priority Critical patent/SU1273490A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1273490A1 publication Critical patent/SU1273490A1/en

Links

Landscapes

  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

1. РАСШИРИТЕЛЬ СКВАЖИН, включающий корпус ударных ме.ханизмов с выхлопными окнами в стенках рабочих цилиндров и размещенными в них ударными поршн ми, воздухораспределителькое приспособление с центральным воздухоподвод щим каналом и впускными отверсти ми, соедин ющими центральный воздухоцодвод щий канал с камерами холостого хода ударных механизмов, переходник, буровые коронки и передний направл ющий фонарь, отличающийс  тем, что, с целью повыщени  надежности расщирител , выхлопное окно каждого рабочего цилиндра выполнено соосным с его впускным отверстием камеры холостого хода, причем выхлопные окна размещены наклонно, а угол их наклона tg оС определ ют из соотношени  S - - где D -диаметр рабочего цилиндра; А - путь ударного порщн  под давлением до момента начала выхлона сжатого иоздуха из камеры холостого хода; величина, учитывающа  возможные конструктивные- отклонени  примыкающего контура впускного отверсти  камеры холостото хода относительно передней отсечной кромки порщн ; X - часть полной высоты впускного отверсти  диаметром d на внутренней стенке рабочего цилиндра, определ ема  от момента начала открыти  вы.хлопного окна ю отсечной кромкой порщн  до полного его (Л открыти , при этом X - (-А ± () -роСУ t)- f fА ± 6f dлD -d- 2. Расщиритель по п. I. or.ii -iaouj,uu с  тем, что в возд хораспрс.кмнтельном приспособлении за ценгр;1,и)Иым воздухою подвод щим каналом перед хвостовиком переднего фонар  выполнена выточка, с которой соединены впускные отверсти  касо мер холостого хода. 4 СО О1. WELL EXTENDER, including the case of shock mechanisms with exhaust windows in the walls of the working cylinders and the shock pistons located in them, the air distributor device with the central air inlet channel and the inlet ports connecting the central air inlet channel of the shock mechanisms , adapter, drill bits and front guide light, characterized in that, in order to increase the reliability of the flapper, the exhaust window of each working cylinder is made nym its idling inlet chamber, the exhaust windows are placed obliquely, and the angle of inclination tg ° C was determined from the ratio S - - where D is the diameter of the working cylinder; A - the path of the shock column under pressure until the start of the exhaust of compressed air from the idle chamber; a value that takes into account possible structural deviations of the adjacent contour of the inlet opening of the idling chamber relative to the front cutting edge of the vessel; X is the part of the total height of the inlet opening with diameter d on the inner wall of the working cylinder, determined from the beginning of the opening of the exhaust window with the cut-off edge of the piston to its full (L open, with X - (-A ± () -roS t) - f fА ± 6f dлD -d- 2. The extender according to claim I. or.ii -iaouj, uu with the fact that in the air distribution device for tsengr; 1, i) Iim air intake channel in front of the tail light of the front lamp a recess is made to which the inlets of the idle speed gauge are connected. 4 CO O

Description

Изобретение относитс  к погружным буровым снар дам дл  образовани  скважин большого диаметра в подземных услови х путем расширени  передовой скважины в породах и рудах средней и высокой крепости ,а именно к расширител м скважин с синхронной работой нескольких ударных поршней , обеспечиваемой обшим расгфеделительным устройством. Цель изобретени  - повышение надежности расширител  и экономичности его работы. На фиг. 1 показан расширитель скважин , продольный разрез; на фиг. 2 - расчетна  схема дл  определени  угла наклона соосных отверстий к корпусу. Расширитель состоит из корпуса 1, в стенках рабочих цилиндров которого выполнены выхлопные окна 2 и 3 дл  выхлопа отработанного сжатого воздуха соответственно из камер обратного и пр мого хода, ударных поршней 4, воздухораспределительного приспособлени  клапанного типа 5 с центральным воздухоподвод щим каналом 6, переднего фонар  7, установленного в расточке 8 корпуса 1, переходника 9 и буровых коронок 10. Между центральным воздухоподвод шим каналом 6 и расточкой 8 выполнена выточка 11, в которую выход т впускные наклонные отверсти  12, соосные с выхлопными окнами 2. Впускные наклонные отверсти  12 (фиг. 2) и выхлопные окна 2 размещены наклонно под заданным углом Ф к оси корпуса 1. Величин-а размера X впускного отверсти  12 равна величине размера X выхлопного окна 2. Размер X больше диаметра d соосных отверстий 2 и 12, поэтому частичное перекрытие поршнем 4 впускных отверстий 12 на величину 6 не уменьшает плошадь впуска по X, но существенно сокращает объем камер под торцовой рабочей поверхностью поршней 4, что позвол ет сократить расход сжатого воздуха в период работы расширител . Дл  обеспечени  потоку воздуха плавного перехода от центрального воздухоподающего канала 6 к впускным отверсти м 12 выполнена выточка 11, в которой центральный поток воздуха распредел етс  по заданным направлени м , число которых равно числу камер под поршнем 4. BnvcKHbie отверсти  12 направлены под поршни 4 и имеют гладкую поверхность равного сечени  по всей толщине стенки рабочего цилиндра. Расщиритель скважин работает следующим образом. Сжатый воздух направл етс  воздухораспределительным приспособлением 5 (фиг. 1) попеременно в камеры рабочего и холостого хода рабочих цилиндров корпуса 1 и приводит в возвратно-поступательное движение ударные поршни 4. Дл  пр мого хода ударных поршней 4 сжатый воздух поступает непосредственно из-под клапана воздухораспределительного приспособлени  5, а выхлоп производитс  в конце пр мого хода ударных поршней 4 через выхлопные окна 3 камер рабочего хода. Дл  осуществлени  холостого хода ударных порщней 4 сжатый воздух поступает в камеры холостого хода под поршни 4 через центральный воздухоподвод щий канал б, выточку 11 и впускные отверсти  12, которые соосны с выхлопными окнами 2, закрытыми поршн ми 4 в момент нанесени  удара по буровым коронкам 10. В период обратного хода ударных поршней 4, когда передн   отсечна  кромка откроет наклонные выхлопные окна 2, происходит выхлоп отработанного воздуха. При пр мом ходе ударные поршни 4 нанос т удары по буровым коронкам 10, последние разрушают забой расшир емой скважины. Частота нанесени  ударов зависит от прин того диаметра D рабочих цилиндров корпуса 1 или их ударных поршней 4. Величина хода ударных поршней 4 ограничиваетс  размером А их пути под давлением до момента начала выхлопа. Сокращение доли времени движени  поршней при обратном ходе способствует рассчитанное направление наклонных отверстий 2 и 12, угол наклона которых равен оС, устранение сопротивлений в этих отверсти х, уменьшение объема камер холостого хода за счет перекрыти  наклонного впускного отверсти  ударными поршн ми 4 на некоторую величину сГи увеличение импульса струи сжатого воздуха под поршн ми. Соотношение указанных линейных и угловых параметров св зано математической зависимостью to-oi:g° - ТАУй5 45Г где X - часть полной высоты соосного наклонного отверсти  диаметром на внутренней стенке рабочего цилиндра , определ ема  от момента начала открыти  отверстий отсечной кромкой поршн  до полного его открыти , наход т по формуле )- dVD-+(A± Sf-dfD d Применение предлагаемой математической зависи.мости обеспечивает рациональное соотношение размеров, вли ющих на параметры и режим работы расширител . Вращение расширител  производитс  станками пневмоударного бурени , а его направление в передовой скважине - передним направл ющим фонарем 7.The invention relates to submersible drilling dams for the formation of large diameter wells in underground conditions by expanding an advanced well in rocks and medium and high strength ores, namely to extenders of wells with simultaneous operation of several percussion pistons, provided by a common suction device. The purpose of the invention is to increase the reliability of the extender and the efficiency of its work. FIG. 1 shows the well extender, longitudinal section; in fig. 2 is a design diagram for determining the angle of inclination of the coaxial holes to the housing. The expander consists of a housing 1, in the walls of the working cylinders of which exhaust ports 2 and 3 are made for exhausting compressed air, respectively, from return and forward running chambers, percussion pistons 4, valve-type air distribution device 5 with a central air inlet duct 6, front lamp 7 installed in the bore 8 of the housing 1, the adapter 9 and the drill bits 10. Between the central air supply channel 6 and the bore 8 there is a recess 11, into which the inlet inclined holes 12 go out, co Dirty with exhaust ports 2. Inlet inclined holes 12 (Fig. 2) and exhaust windows 2 are placed obliquely at a given angle F to the axis of housing 1. The size X of the size X inlet 12 is equal to the size X of the exhaust window 2. The size X is larger than the diameter d coaxial bores 2 and 12, therefore partial overlapping by piston 4 of inlet holes 12 by the value 6 does not reduce the inlet area in X, but significantly reduces the volume of chambers under the end working surface of pistons 4, which reduces the compressed air consumption during the expander operation. To ensure that the air flow has a smooth transition from the central air supply channel 6 to the inlet ports 12, a recess 11 is provided in which the central air flow is distributed in predetermined directions, the number of which is equal to the number of chambers under the piston 4. The BnvcKHbie holes 12 are directed under the pistons 4 and have smooth surface of equal section throughout the wall thickness of the working cylinder. The well remover works as follows. The compressed air is directed by the air distribution device 5 (Fig. 1) alternately into the working and idling chambers of the working cylinders of the housing 1 and reciprocating piston pistons 4. For forward stroke of the shock pistons 4, the compressed air flows directly from under the air distribution valve the tool 5, and the exhaust is produced at the end of the forward stroke of the shock pistons 4 through the exhaust ports 3 of the working stroke chambers. In order to idle the shock pads 4, the compressed air enters the idle chambers under the pistons 4 through the central air supply channel b, the recess 11 and the inlets 12, which are coaxial with the exhaust ports 2, closed pistons 4 at the time of striking the drill bits 10 During the return stroke of the shock pistons 4, when the front cut-off edge opens the inclined exhaust ports 2, the exhaust air is exhausted. During the forward stroke, the percussion pistons 4 strike the drill bits 10, the latter destroying the bottom of the expanding well. The frequency of strikes depends on the received diameter D of the working cylinders of the housing 1 or their impact pistons 4. The stroke of the impact pistons 4 is limited by the size A of their path under pressure until the start of the exhaust. The reduction in the proportion of the piston movement during the return stroke contributes to the calculated direction of the inclined holes 2 and 12, the angle of inclination of which is equal to оС, the elimination of resistance in these holes, the decrease in the volume of the idle chambers due to the overlapping of the inclined inlet hole by the shock pistons 4 impulse of compressed air jet under the pistons. The ratio of these linear and angular parameters is related to the mathematical dependence of the to-oi: g ° - TAUy5 45G where X is the part of the full height of the coaxially inclined hole with a diameter on the inner wall of the working cylinder, determined from the beginning of the opening of the holes with the cut-off edge of the piston to full opening, found by the formula) - dVD - + (A ± Sf-dfD d The application of the proposed mathematical dependence provides a rational ratio of dimensions affecting the parameters and mode of operation of the expander. The rotation of the expander is performed by the machine and air percussion drilling, and its trend in advanced well - the front guide lamp 7.

Claims (1)

1. РАСШИРИТЕЛЬ СКВАЖИН, включающий корпус ударных механизмов с выхлопными окнами в стенках рабочих цилиндров и размещенными в них ударными поршнями, воздухораспределительное приспособление с центральным воздухоподводящим каналом и впускными отверстиями, соединяющими центральный воздухоподводящий канал с камерами холостого хода ударных механизмов, переходник, буровые коронки и передний направляющий фонарь, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности расширителя, выхлопное окно каждого рабочего цилиндра выполнено соосным с его впускным отверстием камеры холостого хода, причем выхлопные окна размещены наклонно, а угол их наклона tg ос определяют из соотношения tg сС = , где D - диаметр рабочего цилиндра:1. A WELL EXTENSOR, comprising a shock mechanism housing with exhaust windows in the walls of the working cylinders and shock pistons placed therein, an air distribution device with a central air supply channel and inlet openings connecting the central air supply channel to the idle chambers of the shock mechanisms, adapter, drill bits and front crowns guide lamp, characterized in that, in order to increase the reliability of the expander, the exhaust window of each working cylinder is made coaxial with e on idling inlet chamber, the exhaust windows are placed obliquely, and the angle of inclination tg axes is determined from the relation tg cC =, where D - diameter of the operating cylinder: А - путь ударного поршня под давлением до момента начала выхлопа сжатого воздуха из камеры холостого хода;A - the path of the shock piston under pressure until the beginning of the exhaust of compressed air from the idle chamber; δ — величина, учитывающая возможные конструктивные- отклонения примыкающего контура впускного отверстия камеры холостого хода относительно передней отсечной кромки поршня;δ is a value that takes into account possible structural deviations of the adjacent contour of the inlet of the idle chamber relative to the front cutoff edge of the piston; X —часть полной высоты впускного отверстия диаметром d на внутренней стенке рабочего цилиндра, определяемая от момента начала открытия выхлопного окна отсечной кромкой поршня до полного его открытия, при этом γ _ сН(Л ± J) -Doti/ ί- ί Α ± δ)ζ- с?X is the part of the total height of the inlet with a diameter d on the inner wall of the working cylinder, determined from the moment the exhaust window starts to open with the cut-off edge of the piston until it opens completely, while γ _ cN (L ± J) -Doti / ί- ί ± δ) ζ - s? Λ --2. Расширитель по π. I. отличающийся тем, что в воздухораспределительном приспособлении за центральным воздухоподводящим каналом перед хвостовиком переднего фонаря выполнена выточка, с которой соединены впускные отверстия камер холостого хода. Λ --2. Expander by π. I. characterized in that in the air distribution device behind the Central air supply channel in front of the shank of the front lamp is made a recess with which the inlet openings of the idling chambers are connected. SU „„1273490SU „„ 1273490
SU853900793A 1985-04-04 1985-04-04 Borehole expander SU1273490A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853900793A SU1273490A1 (en) 1985-04-04 1985-04-04 Borehole expander

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853900793A SU1273490A1 (en) 1985-04-04 1985-04-04 Borehole expander

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1273490A1 true SU1273490A1 (en) 1986-11-30

Family

ID=21179120

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853900793A SU1273490A1 (en) 1985-04-04 1985-04-04 Borehole expander

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1273490A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 367240, кл. Е 21 В 7/28, 1971. Авторское свидетельство СССР .№ 590445, кл. Е 21 Ъ 7/28, 1976. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU673193A3 (en) Percussive-action hydraulic device
US4790390A (en) Valveless down-the-hole drill
GB1515442A (en) Hydraulic percussion tool with impact blow and frequency control
US4821812A (en) Down hole drill improvement
SU1052627A1 (en) Percussive machine
SU1273490A1 (en) Borehole expander
US5992545A (en) Down-the-hole drilling machine
RU2015322C1 (en) Air-operated hammer with throttling aid distribution
SU1348509A1 (en) Submersible pneumatic percussive tool
SU848615A1 (en) Pneumatic percussive mechanism
SU866164A1 (en) Deep-well pneumatic percussive mechanism for drilling wells
RU2090706C1 (en) Pneumatic percussion device for making holes in ground
US4161989A (en) Reciprocating hydraulic motors
SU647446A1 (en) Rock-drilling perforator
SU529284A1 (en) Percussion device for punching wells in the ground
SU742545A1 (en) Percussive device for making holes in soil
RU2121061C1 (en) Air perforator
SU1435772A1 (en) Valveless pneumatic percussive mechanism
AU607419B2 (en) Down hole drill improvement
SU977760A1 (en) Deep well pneumatic hammer drill for wells
RU95107569A (en) Down-hole pneumatic striking mechanism
RU1811556C (en) Downhole pneumatic hammer for well drilling
JPH06313391A (en) Impact mechanism of hydraulic down-the-hole drill
SU1411420A1 (en) Drilling tool
SU258999A1 (en) SUBMERGED PNEUMATIC DRILL