SU1574818A1

SU1574818A1 - Буровое шарошечное долото

Info

Publication number: SU1574818A1
Application number: SU884472476A
Authority: SU
Inventors: Алексей Петрович Карпиков; Валерьян Константинович Шехурдин; Павел Федорович Смагин; Валерий Викторович Чуносов; Павел Аввакумович Беляев
Original assignee: Московский Геологоразведочный Институт Им.Серго Орджоникидзе
Priority date: 1988-05-26
Filing date: 1988-05-26
Publication date: 1990-06-30

Abstract

Изобретение относитс к горной промышленности, в частности к шарошечным бурам дл проходки восстающих горных выработок по схеме бурени снизу вверх. Цель - повышение производительности и эксплуатационной надежности путем увеличени механической скорости бурени и снижени вибрации шарошек за счет обеспечени крупного скола при одновременном снижении энергоемкости разрушени . Буровое шарошечное долото состоит из корпуса 1, на котором установлены четные и нечетные шарошки (Ш) 2, 3, породоразрушающие венцы 4 которых оснащены зубцами 5, 6. Рассто ние между зубцами 5, 6 на венцах 4 и между венцами на Ш 2, 3 равно. Площади поперечного сечени каждого зубца венцов 4 одной из Ш относ тс к площади поперечного сечени каждого зубца венцов 4 другой смежной с ней Ш как S₁/S₂=0,1-0,3. При этом радиус венцов 4 Ш с зубцами меньшей площади поперечного сечени больше, чем радиус венцов смежных с ними Ш. Первоначально на забой действуют зубцы 5 меньшей площади поперечного сечени Ш, поскольку они расположены с опережением по отношению к зубцам 6, имеющим большую площадь поперечного сечени , т.е.зубцы 6 скалывают выступы забо . 3 ил.

Description

Изобретение относитс к области горной промышленности, в частности к шарошечным бурам дл проходки восстающих горных выработок по схеме бурени снизу - вверх.

Целью изобретени вл етс повышение производительности и эксплуатационной надежности путем увеличени механической скорости бурени и снижени вибрации инструмента и энергоемкости разрушени за счет обеспечени крупного скола и перекатывани венцов шарошек каждой группы по одним и тем же траектори м.

На фиг. 1 показан общий вид бурового шарошечного долота; на фиг. 2 - формы поперечных сечений породоразрушающих зубцов; на фиг 3 - схема последователь-- ного воздействи зубцов шарошек на забой.

Долото состоит из корпуса 1, на котором установлены четные 2 и нечетные 3 шарошки.

Кажда группа (А,Б, В) шарошек 2 и 3 имеет породоразрушающие венцы 4. Нечетные I шарошки 3 оснащены зубцами 5, имеющими площадь Si поперечного сеченн меньше, чем у зубцов 6, которыми армированы четные II шарошки 2. Кроме того, в зубь х 6 выполнены осевые отверсти 7, площадь поперечного сечени которых вл етс составной частью общей площади S вставки 6. Дл соединени с буровой колонной, св занной со станком (не показаны) долото снабжено переходником 8.

Долото работает следующим образом.

При расширении пилот-скважины или при бурении восстающих выработок на полный диаметр снизу - вверх разрушение породы осуществл етс путем поочередного воздействи зубцов 5 и 6 венцов 4 шарошек 2 и 3 на забой. Первоначально на забой

сл J

4ь

ОС

оо

действуй) зубцы 5 меньшей площади поперечного сечени (фиг. 2), которыми оснащены нечетные шарошки 3, поскольку они расположены с опережением (фиг. 3) по отношению к зубцам 6, имеющим большую площадь поперечного сечени Sa- Это.приво- дит к формированию более шероховатого забо (фиг. 3, сплошна лини ), который впоследствии выравниваетс воздействием четных шарошек 2. Поскольку рассто ние между зубцами 5 и 6 и венцами 4 равное, то они в основном попадают в одни и те же точки контакта, что обеспечивает снижение вибрации инструмента, так как значительно снижаетс веро тность попадани зубцов 5 и 6 на выступы или уклоны лунок выкола забо . Зубцы 6, имеющие большую площадь поперечного сечени , выполнены с осевым отверстием 7, что снижает площадь их контакта с забоем, а следовательно, увеличивает контактное давление и в конечном итоге обеспечивает более крупный скол породы.

В результате такой работы зубцы 6 действуют на лунку аналогично клину, т.е. скалывают выступы забо (фиг. 3). Экспериментальными исследовани ми установлено , что угол раскрыти лунок выкола в упруго-хрупких породах колеблетс в пределах 120-140°. Исход из этого и на основе дополнительно проведенных экспериментальных исследований, на ударном копре было

установлено, что максимальный объем откалываемой породы (следовательно, минималь- на энергоемкость разрушени ) достигаетс при соотношении площадей поперечного сечени зубцов 5 и 6 S|/S2 0,1-0,3. При этом минимальное соотношение Si/Sj 0,l соответствует породам, угол раскрыти лунок выкола у которых соответствует значению 140°, а максимальное соотношение . Si/S2 0,3 значению угла 124°.

Claims

Формула изобретени

Буровое шарошечное долото, включающее корпус, на котором установлены

шарошки, венцы которых оснащены зубцами , отличающеес тем, что, с целью повышени производительности и эксплуатационной надежности путем увеличени механической скорости бурени и снижени вибрации шарошек за счет обеспечени крупнаго скола при одновременном снижении энергоемкости разрушени , рассто ние между зубцами на венцах и между вен- ц&ми на шарошках равно, а площади поперечного сечени каждого зубца Si венцов

одной из шарошек соотнос тс к площади поперечного сечени 5г каждого зубца вен цов другой смежной с ней шарошки как Si/52 0,1--0,3, при этом радиус венцов шарошек с зубцами меньшей площади поперечного сечени больше, чем радиус веннов смежных с ними шарошек.

Фиг. 2

Фиг.З