SU526191A1 - Устройство дл термомеханического разрушени горных пород - Google Patents

Устройство дл термомеханического разрушени горных пород Download PDF

Info

Publication number
SU526191A1
SU526191A1 SU752129462A SU2129462A SU526191A1 SU 526191 A1 SU526191 A1 SU 526191A1 SU 752129462 A SU752129462 A SU 752129462A SU 2129462 A SU2129462 A SU 2129462A SU 526191 A1 SU526191 A1 SU 526191A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
piston
chamber
pusher
cylinder
drilling
Prior art date
Application number
SU752129462A
Other languages
English (en)
Inventor
Я.И. Шнапир
Ю.М. Страшненко
Ю.И. Водолазов
А.И. Щекин
С.З. Вайман
Original Assignee
Горнорудная Часть Государственного Проектно-Конструкторского И Экспериментального Института По Обогатительному Оборудованию
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 Горнорудная Часть Государственного Проектно-Конструкторского И Экспериментального Института По Обогатительному Оборудованию filed Critical Горнорудная Часть Государственного Проектно-Конструкторского И Экспериментального Института По Обогатительному Оборудованию
Priority to SU752129462A priority Critical patent/SU526191A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU526191A1 publication Critical patent/SU526191A1/ru

Links

Landscapes

  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

УСТГОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОГО РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД, включающее скупленный с буровым ставом корпус с магистрал ми дл  подвода горючего, воды и воздуха, камеру сгорани  с соплом, смесительную камеру, толкатель с долотом, соединенный с корпусом посредством шлицев, отличающеес  тем, что, с целью интенсификации процессов бурени  и расширени  скважин с одновременным повышением эксплуатационной надежности устройства, оно снабжено образующими промежуточную камеру цилиндром с поршнем- золотником и скрепленной с последним заслонкой с окном, опирающейс  на толкатель, причем промежуточна  камера сообщена с магистралью дл  подвода воды, а в цилиндре и поршне-золотнике вьшолне1п>&1 каналы, периодически сообщающие промежуточную и смесительную камеры.

Description

1зобретение относитс  к горной промышленности , в частности к устройствам дл  термомеханического разруишни  горных пород, предназначенным преимущественно дл  бурени  взрьтных скважии. Известно устройство дл  термомеханического разрушени  горных пород, включающее скрепленный с буровым ставом корпус с магистрал ми дл  подвода горючего, воды и воздуха, камеру сторани  с соплом, смесительную камеру, Толкатель с долотом, соединегап га с корпусом посредством шлицев. Недостатком известного устройства  вл етс  низка  производительность, так как генерируемые в устройстве высокотемпературные продукты сгорани  раздел ютс  на два потока , один из которых- используетс  дл  образовани  парогаза при бурении, а другой дл  расширени  скважин,, что приводит к низкому использованию в обоих процессах продуктов сгорани  реактивной горелки и к снижению интенсивности процесса бурени  и расширени  скважины. В предлага лом устройстве указанные недостатки отсутствуют, так как значительна  часть продуктов сгорани , генерируемых в реактивной горелке, используетс  либо при расширении в виде высокотемпературной газовой струи, либо при бурении на образование парогаза, причем зти операции предусмот рено вьтолн ть при наличии одного сопла. Периодическое, максимально возможное ис пользование продуктов сгорани  горелки обе печивает эффективный режим работы устройства как при бурении, гак и расширении, чт ведет, к интенсификации того и другого процесса . Кроме того, в предлагаемом устройстве предусмотрена- посто нна  продувка и охлаждение шлицев Некоторым количеством окислител , что обеспечивает надежность работы устройства при бурении и расширении. В предлагаемом устройстве обеспечиваетс  при осуществлении процесса бурени  понижение температуры газовой струи, истекающей из сопла камеры сгорани  и подаваемой зате на образование парогаза, что позвол ет избежать высокотемпературного воздействи  на элементы конструкции, охлаждаемые воздухом или водой, что в целом значительно повышает эксплуатационную надежность устройства . Цель изобретени  - интенсификаци  процесса бурени  и расширени  скважин с одно временным повышением эксплуатационной на дежности . устройства дл  термомеханическог разрушени  горных пород. Поставленна  цель достигаетс  тем, что ус ройство снабжено образуюцшми промежуточ1 -2 пую камеру цилиндром с поршнем-золотииком и скрепленной с последним заслонкой с окном, опирающейс  на толкатель, причем промежуточна  камера сообщена с магистралью дл  подвода воды, в цилиидре и поршне-золотнике вьтолнены каналы, п .риодически сообщающие промежуточную и смесительную камеры , а камера сгорани  посредством заслонки попеременно сообще и с затрубным пространством и смесительной камерой. На чертеже изображено предлагаемое устройство . Устройство состоит из корпуса 1, скрепленного с буровым ставом (на чертеже ие показан ), внутри которого размещены магистрали 2-4 дл  подвода окислител : воздуха, горю-: чего и воды соответственно, токоподвода 5 дл  дистанционного зажигани  горючей смеси, камеры сгорани  6, в которой размешена, по крайней мере одна форсунка 7 дл  распылени  горючего и сопло 8 дл  образовани  газовой струи, цилиндра 9 с канапами 10 и ьоршн -золотника 11 с каналами 12, причем поршень-золотник и цилиндр образуют промежуточную камеру 13, заслонки 14 с окном 15, скрепленной с поршнем-золотником посредством крестовины 16. Чехол 17 вьтолиен с отверстием а , соосным с соплом камеры сгорани . Внутри корпуса размещен толкатель 18, св занный с корпусом посредством шлицев 19. Толкатель снабжен в нижней части резьбой 20 Г7Я подсоединени  долота 21. Полость между долотом и портлнем-золотником образует смесительную камеру 22. Магистраль дл  подвода окислител  сообщена с камерой сгорани  посредством каналов 23 и 24, а посредством каналов 25-28 - со смесительной камерой. Магистраль дл  подачи воды сообщена через каналы 29 и 30 с промежуточной камерой и через каналы 12 и Ш в поршне-золотнике и цилиндре - со смесительной камерой , а через каналы 31 - с затрубш/м пространством. Поршень-золотник имеет упло-гнение 32 и посредством крестовины 16 упираетс  в торец 33 толкател . Устройство работает следующим образом. Перед запуском устройство в кольцевой канал между чехлом и камерой сгорани  под давлением подаетс  вода, котора , проход  через канал, охлаждает камеру сгорани , после чего она поступает в промежуточную камеру, и воздействуй, нэ поршень-золотник, заставл ет его перемещатьс  в крайнее 1шжнее положение . При этом положении каналы поршн -золотника отсоединены от каналов цилиндра, в св зи с чем вс  вода. поступает только на пылеподавление в загрубное пространство. В таком положении устройства производит с  его запуск, осуществл емый следующим образом. Дистанционно посредством тока, подаваемого через токоподвод, в камере сгорани  производ т зажигание горючей смеси, образующейс  в результате смещети окислител  с распыл емым форсункой горючим. Устройство выводитс  на режим бурени  скважин, при котором коэффициент избытка окислител  максимальный (расход горючего мтшмальиый), в результате чего телтература газовой струи, истекающей из сопла, составл ет примерно 500-600°. Далее под действием осевого усили , развиваемого буровым станком (на чертеже не показан), долото пер мещает толкатель и св заннъю с ним заслонку и поршень-золотник в крайнее верхнее положение. При этом заслонка перекрывает отверстие в чехле, в результате чего газовый поток по ctynaeT в смесительную камеру, в которую через каналы в поршне-золотнике и цилиндре , совмещенные в результате того, что поршень золотник оказалс  в верхнем положении, поступает и вода. В смесительной камере газова  стру  и вода, пройд  через рассекатель, смешиваютс  и образуют низкотемпературную парогазовую смесь, поступающую затем через долото на забой скважины. Температура и расход парогазовой смеси с способствуют интенсификации процесса бурени  и въшоса разрушенных частиц горной . породы. Поступающа  по каналу 31 в затрубное пространство вода обеспечивает пылеподавлеиие мельчайших частиц породы. При расширении ходом бурового става сни зу вверх и сн тием при этом осевой нагрузки долота поршень-золотник под действием давлени  воды в промежуточной камере пере мещаетс  в крайнее нижнее положение, передвига  одновременно заслонку и толкатель С долотом, собственный вес которых также способствует указанному перемещению. При этом сопло через окно 15 заслонки и отверстие а корпуса сообщаетс  с затрубным пространством. Оператор на станке выводит расход гор чего на максимальную величину, коэффициент избьггка окиотител  снижаетс  до значени  0,9-1,0, в результате чего температура газовой струи, истекающей из сопла, повышаетс  до 1500° и вьш1е. Воздейству  с такой температурой на стенку скважины, газова  стру , производит ее разрушение и расширение диаметра скважины до оптимального значени , соответствующего определенной скорости подъема и вращени  бурового става. Отсутствие воды или парюгаза в пространстве , наход щемс  под газовой струей (каналы в nopiuHe-золотнике в этом случае отсоединены от каналов в цилиндре), значительно повышает интенсивность процесса разруше1ш , а подача некоторого количества окислител  через каналы 26-28 и смесителыгую камеру в продувочные отверсти  долота обеспечивает посто нную продувку и охлаждение щлицевого соединени  и долота, что предохран ет его от зашламовьтани  и перегревани . Данное устройство позвол ет вести процесс бурени  в крепчайших породах при интенсивном воздействии на забой скважины низкотемпературного парогазового пото а, вызьтающего в поверхностном слое горной породы термические напр жени , облегчающие дальнейшее разрущение забо  механическим инструментом (долотом), а также улучшающие очистку забо  скважины. Кроме того, автоматическое передвижение заслонки устройства при подъеме бурового става позвол ет сочетать подъем с операцией расширени  скважины при максимальном расходе компонентов газовой струи и исключении поступлени  воды или пара в пространство , наход щеес  ниже газовой струи, что в целом интенсифицирует процесс разрушени , исключает необходимость в дополнительных вспомогательных операци х при переходе с процесса бурени  на п1Х)цесс рас1 ирени . Ожидаемый технико-экономический эффект т применени  предлагаемого устройства составит пор дка 80-90 тыс. руб. на станок в год.

Claims (1)

  1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОГО РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД, включающее скрепленный с буровым ставом корпус с магистралями для подвода горю- чего, воды и воздуха, камеру сгорания с соплом, смесительную камеру, толкатель с долотом, соединенный с корпусом посредством шлицев, отличающееся тем, что, с целью интенсификации процессов бурения и расширения скважин с одновременным повышением эксплуатационной надежности устройства, оно снабжено образующими промежуточную камеру цилиндром с поршнемзолотником и скрепленной с последним заслонкой с окном, опирающейся на толкатель, причем промежуточная камера сообщена с магистралью для подвода воды, а в цилиндре и поршне-золотнике выполнены каналы, периодически сообщающие промежуточную и смесительную камеры.
SU752129462A 1975-04-29 1975-04-29 Устройство дл термомеханического разрушени горных пород SU526191A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU752129462A SU526191A1 (ru) 1975-04-29 1975-04-29 Устройство дл термомеханического разрушени горных пород

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU752129462A SU526191A1 (ru) 1975-04-29 1975-04-29 Устройство дл термомеханического разрушени горных пород

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU526191A1 true SU526191A1 (ru) 1986-08-15

Family

ID=20617895

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU752129462A SU526191A1 (ru) 1975-04-29 1975-04-29 Устройство дл термомеханического разрушени горных пород

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU526191A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5088568A (en) * 1990-06-18 1992-02-18 Leonid Simuni Hydro-mechanical device for underground drilling

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5088568A (en) * 1990-06-18 1992-02-18 Leonid Simuni Hydro-mechanical device for underground drilling

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1170173A (en) Downhole steam generator using low pressure fuel and air supply
US4380267A (en) Downhole steam generator having a downhole oxidant compressor
RU2524226C2 (ru) Скважинный парогенератор и способ его использования
US4385661A (en) Downhole steam generator with improved preheating, combustion and protection features
CN101067372B (zh) 用于石油热采注气机的高压混合气发生装置
US4583601A (en) Hammer drill
SU526191A1 (ru) Устройство дл термомеханического разрушени горных пород
CN104653158B (zh) 一种井内蓄热式燃烧加热装置
US3476194A (en) Flame jet drilling
CN101825279A (zh) 油喷嘴管路注水式高压燃烧方法
SU588785A2 (ru) Устройство дл термомеханического разрушени горных пород
CN201013341Y (zh) 带喷水调温器的高压混合气发生装置
SU734409A1 (ru) Термомеханическое буровое устройство
SU1129350A1 (ru) Устройство дл термомеханического бурени скважин
SU977570A1 (ru) Способ термического укреплени грунта
SU958590A1 (ru) Способ термического укреплени грунта
SU1620580A1 (ru) Способ запуска огнеструйной горелки и устройство дл его осуществлени
SU905413A1 (ru) Устройство дл термомеханического бурени
SU810922A1 (ru) Устройство дл проходки скважин
SU1268710A1 (ru) Устройство дл совмещенного механического бурени и термического расширени скважин
SU759695A1 (ru) Устройство для термомеханического бурения горных пород 1
SU438782A1 (ru) Устройство дл термического бурени скважин
SU1002497A1 (ru) Устройство дл совмещенного механического бурени и термического расширени скважин
SU1716110A1 (ru) Способ подземной газификации горючих полезных ископаемых
SU985236A1 (ru) Устройство дл термомеханического бурени скважин