SU144797A1 - Устройство дл направленного бурени скважин по углю - Google Patents

Description

Известны устройства дл  направленного бурени  скважин по углю, выполненные с применением направл ющих лыж и опорных фонарей и примен емые дл  бурени  скважин по нластам большой мощности. В средних и тонких нластах направл ющие устройства известных конструкций неработоспособны, так как не обеспечивают бурение скважин с учетом гипсометрии пласта.

Предлагаемое устройство дл  направленного бурени  скважин по углю устран ет этот недостаток. С целью обеспечени  нодвижмости бурового сплава по мощности пласта н жесткости в плоскости простирани  пласта, устройство выполнено из двух опорных фонарей с изогнутыми лыжами и соедин ющих их двух трехзвенных щарнирных т г, расположенных в плоскости, параллельной плоскости простирани  пласта.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство в двух проекци х; на фиг. 2 - схема, по сн юща  принцип действи  предлагаемого устройства.

Устройство дл  направленного бурени  скважин предназначено дл  придани  передней части бурового става (на длине щести штанг от буровой головки) жесткости по простиранию пласта иподатливости (в известных пределах) но мощности пласта. Указанное устройство может примен тьс  при бурении скважин машинами СБМ-ЗУ и ЛБС-4. Оно состоит из двух трехзвенных шарннрных т г / н 2, расположенных и одной плоскости, параллельной плоскости залегани  пласта и двух опорнонат жных фонарей 3 с изогнутыми ниншимп н верхними опорными лыжами.

Трехзвенные шарнирные т ги крен тс  к боковым опорам опорнонат жных фонарей болтами с .потайными головками дл  обесг1ечени  гладких поверхностей, скольз щих по стенкам скважины. Звень  т ги представл ют собой отрезки стальной полосы, соединенные менаду собой с помощью валиков 4 (шарниров) увеличенного диаметра. Размеры поперечного сечени  звеньев шарннрных т г принимаютс  по возможности

jNo 144797

большие (в пределах от 120 X Ю мм до 200 X 20 мм). Профиль звеньев (в поперечном сечении) -дугообразный, соответствующий поверхности стенок скважины. Такую же ловерхность имеют и боковые опоры фонарей , к которым креп тс  звень  шарнирных т г.

Опорные лыжи (две нижиих и две верхних) опорно-нат жных фонарей имеют увеличенные размеры как по длине, так и по ширине, чтобы избежать вдавливани  их в угольный массив. Благодар  изогнутой форме (под углом 3-5° к оси скважины) опорных лыж первый фонарь представл ет собой податливую (уход шую) опору дл  переднего конца бурового става 5, пока лыжи не коснутс  стенок скважины всей поверхностью передней или задней своей половины (см. фиг. 2). После этого передний фонарь уже представл ет жесткую опору и ограничивает дальнейший изгиб передней части бурового става.

Угол разворота опорно-нат жного фонар , а следовательно, и переднего конца бурового става в 3 -f- 5° прин т с учетом максимальных изменений угла падени  пластов по высоте этажа на участке, равном длине налравл юшего устройства.

Возможность отклонени  бурового инструмента по мощности Пласта в данном случае легко установить, зна  разность усилий резани  и вдавливани , возникающих на резцах бура при перебуривании последним угл  и породы с различной крепостью.

В плоскости простирани  пласта шарнирные т ги с опорно-нат жными фонар ми и передн   часть бурового става (6 штанг) представл ют собой весьма жесткую систему. При действии боковых усилий на буровую головку шарнирные т ги работают на раст жение, не допуска  такИМ образом изгиба бурового става между опорно-нат жными фонар ми . Дл  компенсации неточностей наращивани  штанг между опорнонат жными фонар ми, т. е. при некотором несоответствии длины шарнирных т г (в пределах нескольких миллиметров) вставл ютс  разъемные дистанционные кольца 6 при наращивании штанги со вторым опорно-нат жным фонарем. Ширина кольца определ етс  величиной зазора между буртиками двух последних щтанг в направл ющем устройстве.

Сложный изгиб направл юшей системы (одновременно по мош,ности и по простиранию пласта) исключаетс , так как опорные лыжи допускают отклонение става по мошности пласта всего лишь на 3 .

Основным условием нормальной работы направл ющего устройства  вл етс  устойчивое положение шарнирных т г в плоскости, параллельной плоскости залегани  пласта. Это достигаетс  при переходе от круглой формы поперечного сечени  скважины к овальной.

Корпус редуктора 7, передающего вращение от бурового става к буровым головкам 8, конструктивно св зан с передним опорно-нат жным фонарем. Прочность трехзвенных шарнирных т г рассматриваетс  по усили м раст жени , возникающим в них при действии отклон ющих сил на буровую головку. Прочность боковых опор опорно-нат жных фонарей рассчитываетс  по изгибающим моментам, возникаюшим в них при нат жении: шарнирных т г. Продольный изгиб .передней часта бурового става может произойти только после удалени  опорно-нат жных фонарей друг от друга на 12-13 штанг. В данном случае это исключаетс .

Центральный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт подземного и шахтного строительства (ЦНИИподземшахтострой ) отмечает, что иде , положенна  в основу изобретени , т. е. обеспечение жесткости бурового става в плоскости залегани  пласта и подвижности в направлении, перпендикул рном плоскости залеганп  пласта,  вл етс  правильной. Изобретение должно дать эффект и рекомендуетс  к реализации.

Предмет изобретени 

Устройство дл  направленного бурени  скважин по углю, отличающеес  тем, что, с целью обеспечени  подвижности бурового става по мощности пласта и жесткости в .плоскости простирани  пласта, оно выполнено из двух опорных фонарей с изогнутыми лыжами и соедин ющих их двух трехзвенных шарнирных т г, расположенных в плоскости, параллельной плоскости простирани  пласта.

- 3 -№ 144797

. 2