SU817207A1

SU817207A1 - Earth-drilling tool

Info

Publication number: SU817207A1
Application number: SU792752956A
Authority: SU
Inventors: Михаил Семенович Агешин; Владислав Витальевич Большаков; Николай Алексеевич Литвин; Владимир Иванович Сорокин
Original assignee: Днепропетровское Отделение Инсти-Тута Минеральных Ресурсов
Priority date: 1979-04-16
Filing date: 1979-04-16
Publication date: 1981-03-30

Description

Изобретение относитс к горному делу, а именно к буровым снар дам. Преимущественно оно будет использоватьс дл встречи и пересечени угольных пластов в процессе бурени геологоразведочных скважин на уголь Известны буровые снар ды, содержащие подпружиненную внутреннюю керноприемную трубу со щт.ампом и корпус с породоразрушающим инструментом ll Недостатком этих снар дов вл етс возможность бурени относительно слабых пород и углей, где усилие действующее на штамп, достаточно дл его внедрени . При встрече твердых .разновидностей внедрение штампа прекращаетс и бурение становитс невозможным. Указанный недостаток устранен в снар дах, где керн, поступающий внутрь штампа, формируетс кернообразующими резцами на породоразрушающем инструменте. Известен снар д, содержащий корпус , размещенную в корпусе подпружиненную керноприемную трубу со штампо и породоразрушающий инструмент с кернообразующими резцами 2. При бурении таким снар дом м гких пррод штамп, поджимаемый пружиной. опережает резцы породоразрушающего инструмента и предохран ет керн от разрушени . При встрече пропластков твердых пород штамп, сжима пружину, поднимаетс до-плоскости резцов. В этом случае обуриваемый коронкой керн свободно проходит в штамп и последний не участвует в разрушении забо . Однако в процессе вращени подпружиненного штампа по твердой и прочной породе лезвие его притупл етс , что приводит к нарушению естественной структуры м гких пород (угл и др.). Кроме того, не исключен размыв керна м гких пород промывочной жидкостью , котора поступает внутрь штампа через пазы в нем. Цель изобретени повышение эффективности работы бурового снар5ада по перемещающимс породам за счет изменени вылета кернообразутощих резцов . Указанна цель достигаетс тем, что в известном буровом снар де кернообразующие резцы выполнены с ос ми и закреплены на них эксцентрично, причем на штампе выполнен круговой конический выступ, а на ос х - кулачки , взаимодействующие с выступом на штампе.FIELD OF THE INVENTION The invention relates to mining, in particular drilling drilling. It will mainly be used to meet and intersect coal seams while drilling exploration wells for coal. Drilling tools are known that contain a spring-loaded internal core tube with a pipe and a body with a rock-breaking tool. II The disadvantage of these shells is the possibility of drilling relatively weak rocks and coal. where the force acting on the stamp is sufficient for its implementation. When hard specimens meet, the punching stops and drilling becomes impossible. This deficiency is eliminated in the shells, where the core entering the die is formed by core-forming cutters on the rock-breaking tool. A projectile is known, comprising a housing, a spring-loaded core-receiving tube with a punch, and a rock-destruction tool with core-forming cutters 2 in the housing. When drilling with such a soft piercing head, the spring is pressed. ahead of the incisors of the rock-breaking tool and protects the core from destruction. When a layer of hard rock meets, the die is compressed, compressing the spring, up to the plane of the incisors. In this case, the core filled with the crown passes freely into the die and the latter does not participate in the destruction of the face. However, in the process of rotation of the spring-loaded stamp on hard and durable rock, its blade dulls, which leads to the disruption of the natural structure of soft rocks (coal, etc.). In addition, the erosion of the core of soft rocks with a washing liquid that enters the die through the grooves in it is not excluded. The purpose of the invention is to increase the operating efficiency of the drill over moving rocks by changing the departure of the core forming incisors. This goal is achieved by the fact that, in a well-known drilling rig, core-forming cutters are made with axes and are fixed eccentrically on them, with a circular conical protrusion on the stamp, and jaws interacting with a protrusion on the stamp on the axis.

Благодар такому конструктивному решению, а именно, оснащению породоразрушающего инструмента нежесткозакрепленными , а вьщвижными кернообразующими резцами, керноформирующий штамп и св занна с ним керноприемна труба остаютс неподвижными как при бурении м гких, так и твердых пород . Это способствует сохранению в керне естественной структуры отбираемой пробы, а отсутствие пазов на торце штампа устран ет опасность размыва керна.Due to such a constructive solution, namely, to equip the rock-cutting tool with non-rigidly fixed, and with moving core-cutting cutters, the core-forming stamp and the core-pipe connected to it remain motionless during drilling of soft and hard rocks. This contributes to the preservation in the core of the natural structure of the sample being taken, and the absence of grooves on the end of the punch eliminates the danger of scouring the core.

На фиг. 1 изображен буровой снар д , общий вид в разрезе; на фиг. 2 вид и на фиг. 1; на фиг. 3 - положение кернообразующего резца при бурении по м гким породам; на фиг. 4 сечение Б-Б на фиг. 3 на фиг, 5 положение резца при бурении по твердым породам; на фиг. 6 - сечение В-В на фиг. 5.FIG. 1 shows a drilling rig, a general sectional view; in fig. 2 and FIG. one; in fig. 3 - position of the core-forming tool when drilling on soft rocks; in fig. 4 section bb in fig. 3 in FIG. 5; the position of the tool when drilling over hard rocks; in fig. 6 shows a section B-B in FIG. five.

Буровой снар д (фиг. 1) содержит корпус 1, соединенный в верхней части с переходником 2, а в нижний С породоразрушающим инструментом 3, который оснащен скважинообразующими резцами 4 и выдвижными кернообразующими резцами 5, Причем последние приподн ты над забоем и эксцентрично прикреплены к ос м б с кулачками 7 . В корпусе размещен упорный подшипник 8, пружина 9, шток 10, переходник 11, керноприемна труба 12The drill bit (Fig. 1) includes a housing 1 connected in the upper part with an adapter 2, and in the lower part With a rock-cutting tool 3, which is equipped with well-forming incisors 4 and retractable core-forming incisors 5, the latter being raised above the bottom and eccentrically attached to mb with cams 7. A thrust bearing 8, a spring 9, a rod 10, an adapter 11, a core receiving tube 12 are placed in the housing.

штамп 13 с круговым коническим выступом 14,stamp 13 with a circular conical protrusion 14,

В процессе бурени по углю или м гким породам (фиг, 3 и 4) штамп 13 под действием пружины внедр етс в забой с опережением резцов 4 и 5, При этом кернообразующие резцы 5 отведены в нерабочее положение, а кулачок 7 оси 6 не взаимодействует с круговым выступом 14 на штампе. Формирование керна осуществл етс без вращени штампа и керноприемной трубы .In the process of drilling for coal or soft rocks (figs, 3 and 4), the stamp 13 under the action of the spring is inserted into the face ahead of the cutters 4 and 5, while the core-forming cutters 5 are retracted to the non-working position, and the cam 7 of the axis 6 does not interact with circular projection 14 on the stamp. Core formation is carried out without rotation of the punch and core tube.

При встрече твердых пропластков (фиг. 5 и 6) штамп под действием реации забо перемещаетс вверх, сжима пружину. Круговой конусный выетуп 14 на штампе начинает взаимо- действовать с кулачком 7, перемеща его в горизонтальной плоскости. При этом ось б поворачиваетс , а закрепленный на ней эксцентрично резец 5 перемещаетс к центру, перекрыва торец штампа. Передвижение штампа в осевом направлении и резцов . диальном будет продолжатьс до тех пор, пока керн, сформированный резцами 5, не начнет плотно входить в штамп, удержива его от проворота. В породах средней твердости формирование керна осуществл етс как кернообразующими резцами, так и штампом . При этом резцы неполностью перерывают торец штампа и формируют керн несколько большего диаметра, чем диаметр проходного отверсти щтампа , а последний под действием сжатой пружины срезает с внешней поверхности керна кромку.When hard seams (Figs. 5 and 6) meet, the stamp moves upward under the action of the reaction, compressing the spring. The circular tapered projection 14 on the stamp begins to interact with the cam 7, moving it in the horizontal plane. In this case, the axis b rotates and the eccentric cutter 5 fixed on it moves to the center, overlapping the end of the punch. The movement of the stamp in the axial direction and incisors. The diagonal will continue until the core, formed by the cutters 5, begins to fit tightly into the stamp, keeping it from turning. In medium hard rocks, core formation is performed by both core-forming cutters and a punch. In this case, the cutters incompletely break the end of the punch and form a core with a slightly larger diameter than the diameter of the bore hole, and the latter cuts off the edge from the outer surface of the core under the action of a compressed spring.

При входе в уголь или м гкие породы штамп под действием пружины перемещаетс вниз, выступ 14 и кулачок 7 выход т из взаимодействи , а з ксцентрично закрепленные на оси б резцы 5 привращении породораз руШающё го с инструмента отталкиваютс от керна и взаимодейству с забоем своими нижними режущими поверхност ми, возвращаютс в исходное положение.Upon entering the coal or soft rocks, the stamp moves downward under the action of the spring, the protrusion 14 and the cam 7 come out of the interaction, and the cutting tools 5 that turn the rock cutting tool from the tool are pushed off the core and interact with the bottom of their lower cutting surfaces, return to the starting position.

Эффективность работы предлагаемого бурового снар да заключаетс в том, что снижаетс интенсивность притуплени штампа при перебуривании твердых пород (штамп неподвижен) за счет чего повышаетс его ресурс и эффективность штамповани в м гких породах, буровой снар д позвол ет перебуривать не только маломощные пропластки, но и вести длительное бурение по твердым породам почвы и кровли пласта, У известных снар дов это приводит к затуплению лезви штампа.The effectiveness of the proposed drill string is that the intensity of the blunting of the punch during the overburdening of hard rocks (the puddle is stationary) is reduced, which increases its life and punching efficiency in soft rocks, and the drill rifle allows you to re-burn not only thin layers, but also to conduct long drilling in hard rocks of the soil and roof of the reservoir. In known projectiles, this leads to a bluntness of the punch blade.

Claims

Invention Formula

A drill bit comprising a housing, a spring-loaded core tube with a die, and a rock-forming tool with core-forming cutters, characterized in that, in order to increase its efficiency in moving rocks by changing the outreach of the core-forming cutters, the core-forming cutters are made with axes and they are fixed eccentrically on them, with a circular conical protrusion on the stamp, and cams on the axis for interacting with the protrusion on the stamp.

Sources of information taken into account in the examination

1, Atkin A, K, Testing of minerals during drilling. M., Nedra, 1968, p. 136.

2, USSR Author's Certificate No. 613078, class, E 21 V 25/00, 1976,

13

AND

S-f

Put.4

8-b

fput.e