SU941568A1

SU941568A1 - Pneumatic percussive drill

Info

Publication number: SU941568A1
Application number: SU813272949A
Authority: SU
Inventors: Феликс Залманович Красновский; Анатолий Николаевич Селиванов; Зоя Александровна Снижко
Priority date: 1981-04-08
Filing date: 1981-04-08
Publication date: 1982-07-07

Description

(54) ПНЕВМОУДАРНЫЙ БУР(54) PNEUMATIC DRILL

1one

Изобретение относитс к средствам дл бурени скважин большого диаметра с получением керна и может быть использовано при создании технических средств, предназначенных дл бурени геологоразведочных и технических скважин и шурфов на россыпных и коренных месторождени х.The invention relates to means for drilling large diameter wells with obtaining core and can be used to create technical means for drilling exploration and technical wells and holes in placer and core deposits.

Известны буры ударно-враш,ательного бурени скважин большого диаметра с получением керна, включающие корпус, керноприемную камеру, пневмоударники, долота и механизм подрезки керна 1.Known drills of shock-vrash, well drilling of large-diameter wells with obtaining core, including a body, a core receiving chamber, hammers, chisels and a core trimming mechanism 1.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической суш.ности и достигаемому эффекту вл етс пневмоударный бур, содержащий корпус в виде двух кольцевых цилиндрических оболочек, размещенные внутри корпуса пневмоударники, включающие цилиндры и поршни, долота и керноподрезные элементы 2.The closest to the proposed invention for technical sush.nosti and the achieved effect is a pneumatic impact drill, comprising a housing in the form of two annular cylindrical shells, pneumatic impactors placed inside the housing, including cylinders and pistons, chisels and core-cutting elements 2.

Однако данные пневмоударные буры имеют большую ширину разрущаемого забо в св зи с необходимостью размещени между керноприемной камерой и корпусом бура пневмоударников, имеющих в известных конструкци х круглое поперечное сечение. Это приводит к больщим энергозатратам на разрушение забо , большому шламообразованию и, вследствие этого, к малым скорост м бурени и большому расходу воздуха дл удалени шлама. Уменьшение диаметра пневмоударников не обеспечивает решение проблемы, так как при этом происходит более интенсивное падение их ударной мощности и, следовательно, снижение механической скорости бурени .However, these pneumatic impact drills have a large width of the crush hole due to the need to be placed between the core-receiving chamber and the drill body of pneumatic hammers having a circular cross-section in known constructions. This leads to high energy consumption for the destruction of the bottom, large sludge formation and, consequently, to low drilling rates and large air consumption to remove the sludge. Reducing the diameter of the hammers does not provide a solution to the problem, since this results in a more intensive drop in their shock power and, consequently, a decrease in the mechanical drilling rate.

Цель изобретени вл етс увеличение механической скорости бурени и снижение расхода сжатого воздуха.The purpose of the invention is to increase the mechanical drilling rate and reduce the consumption of compressed air.

Указанна цель достигаетс тем, что цилиндры и порщни пневмоударников выполнены в форме кольцевых секторов в поперечном сечении.This goal is achieved by the fact that the cylinders and air impactors are made in the form of annular sectors in cross section.

На фиг. 1 изображен пневмоударный бур, FIG. 1 shows a pneumatic impact drill,

15 общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - пневмоударник, вертикальное сечение; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3.15 general view; in fig. 2 shows section A-A in FIG. one; in fig. 3 - pneumatic hammer, vertical section; in fig. 4 shows a section BB in FIG. 3

Пневмоударный бур состоит из корпуса The pneumatic impact drill consists of a body

20 бура 1, выполненного в виде кольцевой цилиндрической оболочки с керноприемной камерой 2. Между керноприемной камерой 2 и наружной поверхностью корпуса бура 1 размещены пневмоударники 3, с породоразрушающими долотами, и керноподрезные элементы 5. Пневмоударники 3 состо т из поршн 6 и корпуса пневмоударника 7, выполненных в форме кольцевых секторов в поперечнЬм сечении, что позвол ет при небольшой радиальной ширине поршн 6 и корпуса пневмоударника 7 получать достаточно большую плош,адь сечени поршн и соответственно высокую ударную мощность пневмоударников. В корпусе пневмоударника 7. выполнены впускное окно 8, воздухоподвод щие каналы 9 и 10 и выхлопные каналы 14 и 15. Поршень раздел ет корпус пневмоударника на нижнюю 16 и верхнюю 17 камеры.20 drills 1, made in the form of an annular cylindrical shell with a core-receiving chamber 2. Pneumatic hammers 3 are placed between the core-receiving chamber 2 and the outer surface of the drill casing 1, with rock-breaking chisels, and core-cutting elements 5. Air hammers 3 consist of a piston 6 and a hammer body 7, made in the form of annular sectors in the transverse section, which allows, with a small radial width of the piston 6 and the body of the hammer 7, to obtain a sufficiently large plate, a piston cross section and a correspondingly high impact force. Nost hammers. In the case of an air hammer 7. there are made an inlet port 8, air supply channels 9 and 10, and exhaust channels 14 and 15. The piston divides the body of the air hammer into the lower 16 and upper chamber 17.

Работа пневмоударника осуществл етс за счет периодического поступлени сжатого воздуха в нижнюю 16 и верхнюю 17 камеры . В момент, когда поршень 6 находитс в крайнем нижнем положении (см. фиг. 3), сжатый воздух через впускное окно 8 и по каналам 12, 10 и 13 поступает в нижнюю камеру 16, заставл поршень подниматьс вверх, при этом в начальный момент из верхней камеры 17 происходит выхлоп воздуха через выхлопно . окно 11, а после перекрыти выхлопного окна поршнем 6 - сжатие воздуха в верхней камере до момента остановки поршн 6 в крайнем верхнем положении . При этом положении поршн сжатый воздух поступает из впускного окна 8 в верхнюю камеру 17 через каналы 12 и 9, а из нижней камеры 16 происходит выхлоп воздуха через канал 15 и выхлопное окно 14, что заставл ет поршень двигатьс вниз, нанос удар по долоту 4. В процессе работы бура воздух подаетс одновременно по всем пневмоударникам 3. Бурение осуществл етс путем одновременного вращени бура и ударного воздействи долот 4 на породу. Очистка забо скважины от шлама производитс воздухом, выход щим из выхлопных окон 11 пневмоударников 3. Образующийс в процессе бурени керн з аполн ет керноприемную камеру 2. По окончании рейса производитс выключение пневмоударников и включение керноподрезных элементов 5, осуществл ющих подрезку и захват керна.The operation of the hammer is carried out by periodically entering compressed air into the lower 16 and upper 17 chambers. At the moment when the piston 6 is in the lowest position (see Fig. 3), compressed air through the inlet port 8 and through the channels 12, 10 and 13 enters the lower chamber 16, causing the piston to rise upwards, at the same time from an upper chamber 17 exhausting exhaust air. the window 11, and after the exhaust window is blocked by the piston 6, the air in the upper chamber is compressed until the piston 6 stops in its extreme upper position. In this piston position, compressed air flows from inlet port 8 into upper chamber 17 through ducts 12 and 9, and from lower chamber 16 exhaust air flows through duct 15 and exhaust port 14, which causes the piston to move downward, striking the bit 4. During the operation of the drill, air is supplied simultaneously to all the hammers 3. Drilling is carried out by simultaneously rotating the drill and striking the impact of the bits 4 on the rock. The bottom hole is cleaned of cuttings by air coming out of the exhaust ports 11 of the hammers 3. The core formed during the drilling process fills the core pick-up chamber 2. At the end of the voyage, the blowers are turned off and the core cutting elements 5 are turned off and the core is trimmed and seized.

Выполнение пневмоударников в форме кольцевого сектора в поперечном сечении позвол ет значительно уменьшить ширину разрушаемого кольцевого забо при сохранении ударной мощности пневмоударников. В реальных конструкци х пневмоударных буров , предназначенных дл бурени скважин диаметром 500-800 мм, предлагаемое техническое рещение позвол ет уменьшить щирину забо без изменени ударной мощности и тем самым пропорционально повысить механическую скорость бурени и уменьшить массу разрушенной породы (шлама) дл выноса которой с забо скважины требуетс 5 значительно меньшее количество сжатого воздуха. При этом представл етс возможность использовать дл очистки забо скважины воздух, отработанный в пневмоударниках , без дополнительного расхода сжатого воздуха.The performance of the hammers in the form of an annular sector in the cross section allows a significant reduction in the width of the ring hole to be destroyed while maintaining the shock power of the hammers. In actual designs of pneumatic impact drills designed for drilling wells with a diameter of 500-800 mm, the proposed technical solution makes it possible to reduce the bottom width without changing the impact power and thereby proportionally increase the mechanical drilling rate and reduce the mass of broken rock (sludge) to be removed from wells require 5 significantly less compressed air. In this case, it is possible to use the air exhausted in the hammers for cleaning the bottom of the well without additional consumption of compressed air.

Claims

1. USSR author's certificate number 576402, cl. E 21 D 1/06, 1973.

2. Grabchak L. G. Drilling holes. Central Research Institute of Information and Technical and Economic Research of Non-Ferrous Metallurgy. M., 1973, p. 50-51 (prototype).

BUT

S

/

y / y /