SU1408067A1

SU1408067A1 - Apparatus for making slots in hole walls

Info

Publication number: SU1408067A1
Application number: SU864037822A
Authority: SU
Inventors: Валерий Михайлович Неборский; Леонид Корнеевич Волошин; Николай Андреевич Вдовенко
Original assignee: Восточный научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности
Priority date: 1986-03-14
Filing date: 1986-03-14
Publication date: 1988-07-07

Abstract

Изобретение относитс к горной промети . Цель изобретени - обеспечение возможности нарезки продольных щелей и повышение эффективности резани . Цилиндрический корпус (К) 1 устр-ва выполнен с кольцевым упорным выступом 2 и сквозным продольным осевым отверстием. В последнем продольно установлен вал (В) 5 вращени с возможностью ограниченного продольного перемещени совместно с муфтой (М) 6 относительно К 1, при этом М 6 св зываетThis invention relates to mining promet. The purpose of the invention is to provide the possibility of cutting longitudinal slits and improving the efficiency of cutting. The cylindrical body (K) 1 of the device is made with an annular thrust protrusion 2 and a through longitudinal axial bore. In the latter, the rotation shaft (B) 5 is longitudinally mounted with the possibility of limited longitudinal movement together with the coupling (M) 6 relative to K 1, wherein M 6 links

Description

NN

оabout

0000

оabout

0505

хвостовик в 5 с буровой штангой. Шарнирна М 7 св зывает В 5 с поворотной осью 4 режущего органа 3, выполненного в виде конической фрезы. Ось 4 охватывает несущее кольцо 9 с возможностью ее свободного вра- . С кольцом 9 и К 1 шарнирно св зан рычаг 8 с возможностью поворота в продольной осевой плоскости К 1. Коаксиально на К 1 установлена давильна шайба 10 и между последней и М 6 навинчена гайка 11. Последн и М 6 выполнены с пазами 12 и ответными выступами 13 дл их взаимногоshank in 5 with drill rod. The hinge M 7 connects B 5 with a rotary axis 4 of the cutting body 3, made in the form of a conical milling cutter. Axis 4 covers the carrier ring 9 with the possibility of its free turning. The lever 8 is pivotally connected with the ring 9 and K 1 and can be rotated in the longitudinal axial plane K 1. A pressure washer 10 is installed coaxially on K 1 and the nut 11 is screwed between the latter and M 6. The nut and the last 11 and M 6 are made 13 for their mutual

зацеплени при вдвигании В 5 в сторону органа 3. На наружной поверхности К между выступом 2 и шайбой 10 установлены распорные элементы 14 из эластичного материала . При вращении В 5 рычаг 8 и кольцо 9 поворачиваютс , при этом фреза отклон етс к стенке скважины и врезаетс в нее на глубину, определ емую длиной фрезы и углом разворота. После нарезани щели М 6 выступами 13 ввод т в пазы 12 гайки 11 и разжимают элементы 14, освобожда устр- во. 4 3. п. ф-лы, 6 ил.the engagement when pushing the B 5 in the direction of the organ 3. On the outer surface K between the projection 2 and the washer 10 there are spacers 14 made of an elastic material. When B 5 rotates, the lever 8 and the ring 9 rotate, while the mill deflects against the borehole wall and cuts into it to a depth determined by the length of the mill and the angle of rotation. After cutting the slit, the M 6 with the protrusions 13 is inserted into the grooves 12 of the nut 11 and unclamp the elements 14, releasing the device. 4 3. p. F-ly, 6 ill.

1one

Изобретение относитс к горной про- мьнпленности, а именно к породоразрушаю- щему инструменту, и может быть использовано дл образовани направленных вдоль скважины щелей - концентраторов напр - с жений дл последующего разупрочнени пород кровли, например, нагнетанием жидкости .The invention relates to mountainous conditions, namely, rock cutting tools, and can be used to form cracks directed along the wellbore — stress concentrators for subsequent weakening of roof rocks, for example, by injecting a liquid.

Цель изобретени - обеспечение возможности нарезки продольных щелей и повышение эффективности резани .Ю The purpose of the invention is to provide the possibility of cutting longitudinal slits and improving cutting efficiency.

На фиг. 1 показано устройство, продольный разрез; на фиг. 2-5 - соответственно сечени А-.А., Б-Б, В-В, Г-Г на фиг. 1; наFIG. 1 shows a device, a longitudinal section; in fig. 2-5 are, respectively, sections A-.A., BB, B-B, D-G in FIG. one; on

фиг. б - кинематическа схема устройства.FIG. b - kinematic scheme of the device.

Устройство включает цилиндрический The device includes a cylindrical

корпус 1 со СКВОЗНЫ.М продольным осе ВЫЛbody 1 with CROWNS.M longitudinal axis OUT

отверстием и кольцевым упорным высту- пом 2 у одного из торцов, режуигнй орган 3 па поворотной оси 4, расположенный со стороны торца корпуса 1 с упорны.м выступом с возможностью вращени и разворота с вы- 20 водом за поперечные габариты корпуса. В профильном осевом отверстии корпуса установлен вал 5 вращени с возможностью ограниченного продольного перемещени сов.местно с соединительной муфтой 6 от- носителыю корпуса 1. гНуфта 6 служит дл св зи хвостовика вала 5 с буровой пJтaнгoй. Вал вращени св зан с поворотной осью 4 передаточным узлом в виде шарнирной .муфты 7.a bore and an annular thrust protrusion 2 at one of the ends, a cutting organ 3 on the rotary axis 4, located on the side of the body 1 with an abutment ledge with the possibility of rotation and rotation with a lead for the transverse dimensions of the body. A rotation shaft 5 is installed in the profile axial bore of the housing with the possibility of limited longitudinal movement, together with coupling 6, from the support of housing 1. The coupling 6 serves to connect the shaft end 5 with the drilling rig. The shaft of rotation is connected to the rotary axis 4 by a transmission node in the form of a hinge coupling 7.

Рычаг 8 нтрнирно св зан противолежа- Q щими концами с корпусом 1 и несущим кольцом 9, охватывающим новоротную ось с возможностью ее свободного вращени . Рычаг 8 и кольцо 9 образуют узел поворота режущего органа в продольной осевой плоскости цилиндрического корпуса. На корпусе коак- 35 сиально установлена давильна ПJaйбa 10 и навинчена гайка 11 (между муфтой 6 и шайбой 10), служаща механизмом продольного перемещени щайбы 10. Гайка 11 и .муфта 6 выполнены с пазами 12 и ответными выступами 13 дл их взаимного зацеплени при вдвигании вала 5 в сторону режущего органа.The lever 8 is connected to the opposite ends by the Q ends with the housing 1 and the carrier ring 9, which encloses the rotary axis with the possibility of its free rotation. The lever 8 and the ring 9 form a node of rotation of the cutting body in the longitudinal axial plane of the cylindrical body. On the body of the coac-35, the press-fitting unit 10 is mounted and the nut 11 (between the coupling 6 and the washer 10) is screwed, which serves as a mechanism for the longitudinal movement of the washer 10. The nut 11 and the coupling 6 are made with the grooves 12 and the return lugs 13 for their mutual engagement when pushing in shaft 5 in the direction of the cutting body.

На наружной поверхности корпуса .между выступом 2 и шайбой 10 установлены распорные элементы 14 из эластичного .материала по меньшей мере одним продольным пазом 15 на наружной поверхности дл прохода штыба.On the outer surface of the housing. Between the protrusion 2 and the washer 10, spacers 14 of elastic material are installed with at least one longitudinal groove 15 on the outer surface for the passage of the stub.

Режущий орган 3 выполнен в виде конической фрезы, св занной больщим основанием с торцом поворотной оси, противолежащей шарнирной муфте, и соосной поворотной оси.The cutting body 3 is made in the form of a conical milling cutter, connected by a large base with an end face of the rotary axis opposite the articulated coupling, and coaxially with the rotary axis.

Устройство имеет ориентаторы положени цилиндрического корпуса в скважине в виде упругих пластин 16, установленных на противолежащих сторонах корпуса 1 .между режущим органом и упорным выступом параллельно друг другу и продольной оси корпуса с выходом их продольных краев за поперечные габариты корпуса. Ход вала 5 ограничиваетс выступом 17.The device has positioners of the cylindrical body in the borehole in the form of elastic plates 16 installed on the opposite sides of the body 1 between the cutting member and the thrust projection parallel to each other and the longitudinal axis of the body with the output of their longitudinal edges beyond the transverse dimensions of the body. The stroke of the shaft 5 is limited by the protrusion 17.

Соединение вала 5 и муфты 6 обеспечиваетс элементом 18. Каналы 19 и 20 служат дл подачи промывочного (продувающего) агента.The connection of the shaft 5 and the coupling 6 is provided by the element 18. The channels 19 and 20 serve to supply the flushing (blowing) agent.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

В исходном положении муфта 6 соединена хвостовиком вала с буровой штангой, обеспечивающей правое и левое вращение, при этом муфта сдвинута по валу вперед и введена выступами 13 в зацепление с пазами 12 гайки П. Распорные эле.менты 14 имеют поджатие, обеспечивающее свободное проталкивание устройства по скважине и зависание его. Устройство ориентируют по направлению выбранной плоскости разрушени пород и ввод т в скважину до требуе.мой отметки, при это.м режущий орган 3 находитс в контурах устройства, а пластины 16 предотвращают разворот корпуса 1 в моментIn the initial position, the clutch 6 is connected by a shaft shank to a drill rod, providing right and left rotation, while the clutch is biased along the shaft forward and inserted by the protrusions 13 into engagement with the grooves 12 nuts P. Spreader elements 14 have a preload, ensuring free pushing of the device along well and hang it up. The device is oriented in the direction of the selected plane of destruction of rocks and is injected into the well to the required mark, at which the cutting body 3 is in the contours of the device, and the plates 16 prevent the housing 1 from turning at the moment

его закреплени и не преп тствуют передвижению устройства по скважине. Вран1ением гайки 11 буровыми штангами через муфту 6 фиксатор сжимают до величины, предотвращающей разворот корпуса при нарезании щели. После закреплени устройства выступы 13 муфты вывод тс из пазов 12 гайки путем перемещени бурового става с муфтой по направлению к устью скважины. От привода буровой установки валу 5 сообщаетс вращение, которое через щарнирную муфту 7 передаетс режущему органу 3, наход щемус в кольце 9. При одновременном вращении и перемещении бурового става к устью скважины перемещаетс и вал 5 с режущим органом 3, при этом за счет поворота рыча- га 8 и кольца 9 режущий орган отклон етс к стенке скважины и врезаетс в нее на глубину , определ е.мую длиной режущего органа и углом разворота. Поворот заканчиваетс , когда вал кольцевым выступом 17 начинает конт актировать с корпусом 1. При дальнейщем выт гивании вращающего бурового става начинает перемещатьс по направлению к устью скважины все устройство преодолева трение между распорны.ми элементами 14 и стенкой скважины, при этом вращающийс вокруг своей продольной оси режущий орган 3 прорезает зародышевую щель вдоль скважины необходимой длины. Образующийс штыб удал етс из скважины через паз 15. После нарезани щели муфту 6 выступами 13 ввод т в пазы 12 гайки, разжимают распорные эле.менты, освобожда тем самым устройство, и извлекают его из скважины.its fixation does not prevent the device from moving along the well. Vraneniem nut 11 drill rods through the coupling 6 clamp is compressed to a value that prevents the rotation of the body when cutting the gap. After fixing the device, the protrusions 13 of the coupling are removed from the grooves 12 of the nut by moving the drill rod with the coupling towards the wellhead. From the drive of the drilling rig, the shaft 5 is connected with rotation, which through the hinged sleeve 7 is transmitted to the cutting body 3 located in the ring 9. With simultaneous rotation and movement of the drill rod to the wellhead, the shaft 5 moves with the cutting body 3, and due to the rotation of the lever - ha 8 and ring 9, the cutting element deflects against the borehole wall and cuts into it to a depth determined by the length of the cutting body and the turning angle. The rotation ends when the shaft begins to contact with the housing 1 with the annular protrusion 17. As the rotary drill rod is further pulled, the entire device moves towards the wellhead and overcomes the friction between the spacer elements 14 and the borehole wall, while rotating around its longitudinal axis the cutting body 3 cuts through the germinal gap along the well of the required length. The resulting pin is removed from the well through the groove 15. After cutting the gap, the coupling 6 with the projections 13 is inserted into the grooves 12 of the nut, expanding the spacer elements, thus freeing the device, and removing it from the well.

Claims

1. A device for the formation of gaps in the borehole walls, comprising a cylindrical body with a through longitudinal axial hole and an annular thrust protrusion at one of the ends, a cutting member on a rotary axis, located on the end face of the cylindrical case with a thrust protrusion the transverse dimensions of the cylindrical body, the rotation shaft, installed longitudinally in the axial hole, the transfer unit, connecting the rotation shaft with the rotary axis of the cutting member, the reversal unit his body, the coupling for coupling the rotation shaft shank

s 0 5 0

five

0

with a drill rod, a pressure washer coaxially mounted on the cylindrical body, a mechanism for longitudinal movement of the pressure washer, spacer elements mounted on the outer surface of the cylindrical body between the annular thrust and the pressure washer, characterized by the fact that in order to cut the longitudinal slots and increase the cutting efficiency, the transfer unit is made in the form of a swivel coupling, connecting the rotation shaft with a rotary axis, and the turning unit - in the form of a bearing ring, covering present rotational axis with the possibility of free rotation, and a lever pivotally associated opposite ends of the cylindrical body and the carrier ring to rotate in a longitudinal axial plane of the cylindrical housing, wherein the rotational shaft is mounted for limited longitudinal movement together with the coupling relative to the cylindrical housing.

2. The device according to claim 1, stating that the mechanism for the longitudinal movement of the pressure washer is made in the form of a nut, screwed onto the cylindrical body between the coupling and the pressure washer, while the nut and coupling are made with grooves and reciprocal lugs for their mutual engagement when moving in shaft rotation in the direction of the cutting organ.

3. The device according to claim 2, characterized in that the spacer elements are made of an elastic material, while on their outer surface there is made at least one longitudinal groove for the passage of the tip.

4. A device according to claim 1, characterized in that the cutting member is made in the form of a conical milling cutter, which is connected with the foot of the base to the end of the rotary axis opposite the articulated coupling and coaxially rotary axis.

5. The device according to II. 1, characterized in that it is provided with an orientator of the position of the cylindrical body in the borehole, EZYPOLNNY in the form of elastic plates mounted on opposite sides of the cylindrical body between the cutting member and the thrust projection parallel to each other and the longitudinal axis of the body with the output of their longitudinal edges beyond the transverse dimensions cylindrical body.

Aa

5-5

Fi.2

Figz

Yr

1b

Fi.C