SU592983A1 - Устройство дл электротермомеханического бурени горных пород - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к горной промышленности .

Известно устройство дл  электротермомеханического бурени  горных пород, включающее корпус, шарошки и электроды, выполненные в виде свободно перекатываюш;ихс  по забою конических органов, расположенных между шарошками 1.

Электроды в указанном устройстве  вл ютс  пассивными и предназначены только дл  подвода к горной породе электрической энергии . Их свободное перекатывание по забою приводит к временной потере электрического контакта с породой, разрыву электрической цепи и образованию дуги, быстро вывод ш,ей электроды из стро . Зоны нагрева породы пассивными электродами не совпадают с участками приложени  механической нагрузки под вершинами зубьев, что резко ухудшает эффективность электротермомеханического разрушени  горных пород.

Наиболее близким к нредлагаемому по технической суш,ности и достигаемому эффекту  вл етс  устройство дл  электротермомеханического бурени  горных пород, включаюш ее шарошечное долото, соединенное с буровым ставом через стабилизатор, диэлектрические вставки и источник электрического питани  с двум  токоподводами, один из которых подсоединен к долоту 2.

Активный электрод - шарошечное долото- прижат к забою с рабочим усилием и при перекатывании но поверхности забо  не тер ет с ней контакта. Зубь  шарошек-электродов , внедр  сь в породу, обеспечивают надежный электрический контакт и значительную глубину прогрева породы непосредственно под зубь ми.

Недостатком данного устройства  вл ютс 

большие потери электрической энергии в межэлектродной цепи и необходимость тш,ательной электрической изол ции бурового става от стенок скважины во избежание электрического пробо .

Цель изобретени  - уменьшение энергоемкости и повышение эффективности процесса бурени .

Указанна  цель достигаетс  тем, что диэлектрические вставки установлены меладу

сочленени ми буровой став - стабилизатор и стабилизатор - шарошечное долото, при этом другой токоподвод подсоединен к стабилизатору . Применение стабилизатора пружинного типа обеспечивает надежный распор устройства в стенки скважины и электрический контакт с породой. При этом резко увеличиваетс  устойчивость бурового става, а следовательно , и контакт долота с забоем. Использование

упругих элементов стабилизатора в качестве

токоподвод щих устройств обеспечивает существенное уменьшение сопротивлени  межэлёктродного промежутка, т. е. энергоемкости процесса бурени . При бурении стабилизатор перемещаетс  лишь поступательно, что обеспечиваетс  подвижным соединением его обойм с валом. Отсутствует необходимость электрической изол ции бурового става от стенок скважины и от станка, так как буровой став не находитс  под напр жением. Диэлектрические вставки испытывают только сжимающие напр жени  и поэтому способны выдерживать значительные нагрузки.

На чертеже изображено предлагаемое устройство дл  электротермомеханического бурени  горных пород, в разрезе.

Устройство имеет шарошечное долото 1, наддолотный стабилизатор, состо щий из вала 2, обойм 3 и 4, упругих элементов 5. Соединение стабилизатора с долотом и буровым ставом выполнено посредством кулачковых муфт, состо щих из полумуфт 6 и 7, между кулачками которых расположены диэлектрические вставки 8 и 9. Полумуфты соединены между собой болтами 10 через диэлектрические вставки 11 и 12. Токоподвод к стабилизатору и долоту осуществл етс  посредством проводников 13 и 14, соединенных с разноименными полюсами источника электрической энергии, например, через скольз щие токоподводы .

Устройство работает следующим образом.

Устройство, навинченное на буровой став и соединенное с источником электрической энергии, подают на забой с рабочим усилием и числом оборотов, оптимальным дл разрушаемой породы. После того как инструмент

прижат к забою с рабочим усилием, подаетс  напр жение. Через упругие э.чемейты стабилизатора и породу к зубь м шарошек подводитс  электрический ток, обеспечива  нагрев горной породы и создава  в пей термические напр жени , снижающие сопротивл емость механическому разруплению. Очистка забо  и охлаждение инструмента осуществл етс  сжатым воздухом, подаваемым через буровой став и долото забой.

Применение предлагаемого устройства позволит уменьшить энергоемкость процесса бурени , повысить устойчивость бурового става и Злучшить контакт долота с забоем, упростить конструкцию станка и повысить безопасность работ.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 344096, кл. Е21С 37/18, 1971.

2.Патент США № 3179187, кл. 175-16, опублик. 1965.