SU968293A1 - Устройство дл ударно-канатного бурени - Google Patents

Description

Изобретение относится к бурению скважин различного назначения, а именно к устройствам ударно-канатного бурения для использования в горно—добывающей промышленности, в геологоразведке и строительстве. 5

Известно устройство для ударно-канатного бурения, содержащее стрелу, через блок которой переброшен инструментальный канат, несущий ударную штангу с буровым снарядом и связанный с лебедкой[1 J.,⁰

Однако это устройство малоэффективно из-за низкой производительности бурения.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство ¹⁵ для ударно—канатного бурения, содержащее стрелу, через блок которой переброшен инструментальный канат, несущий на одном конце ударную штангу с буровым снарядом, а другим концом связанный с лебедкой, и дополнительный ударник.

В этом устройстве дополнительный ударник размешен внутри ударной штанги и подпружинен с двух сторон. В момент удара снаряда по забою ударник по инерции продолжает двигаться вниз и нано-, сит удар по нйжней наковальне штанги, после чего отскакивает и ударяет по верхней и т. д., совершая затухающие колебания. В результате снаряду сообщается до-* полнительная ударно-вибрационная нагрузка. Повышение частоты ударного воздействия увеличивает ударную мощность устройства [2 ] .

Однако известное устройство не лишено существенных недостатков.

Его эффективность существенно снижается тем, что значительная часть кинетической энергии дополнительного ударника поглощается и демпфируется при сжатии пружин. Кроме того, ударник наносит удары по штанге не только вниз, но и вверх, что не только бесполезно, Но и имеет негативные последствия. В частности, при импульсном движении штанги с ударником вверх под рабочую часть снаряда попадают куски уже разрушенной породы. В ре10 ,40

Лебедка 3 посредством инструментального каната 5 поднимает ударную штангу 2. Вместе со штангой 2 поднимается опирак>шийся на нее дополнительный ударник 8. В верхнем положении ответный зацеп 22 входит в грейферный замок 12. В этот момент лебедка 3 выключается, тормоз 6 лебёдки 3 опускается. Канат 5 начинает разматываться и ударная штанга 2 падает на забой. При ударе по забою снаряд 7 внедряется и разрушает породу. В этот момент натягивается (вручную или автоматически) трос 19 управления. Связанный с тросом 19 шарнирный двухзвенник 13 раскрывает грейферный замок 12 и дополнительный ударник 8, перемещаясь по инструментальному канату 5, и падает вниз. Ударяя по штанге 2, ударник 8 сообщает снаряду 7 второй импульс, разрушающий породу на забое. Разрушенная за два удара порода при совместном подъеме ударной штанги 2 и дополнительного ударника 8 извлекается из забоя. В дальнейшем вышеописанный цикл работы многократно повторяется до проходки скважины на заданную глубину.

Преимущества предлагаемого устройства заключаются в том, что оно имеет более высокую производительность при тех же удельных энергозатратах, что и известные устройства для ударно-канатного бурения. Этот положительный эффект достигнут практически без усложнения конструкции и без ущерба для автономности устройства.

Claims (2)

1. (54) .УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАРНО-КАНАТНОГО Изобретение относитс  к бурению скважин различного назначени , .а именно к устройствам ударно-канатного бурени  дл  использовани  в горно-добывающей промышленности, в геологоразведке и строительстве. Известно устройство дл  ударно-канатного бурени , содержащее стрелу, через блок которой переброшен инструментальный канат, несущий ударную штангу с буровым снар дом и св занный с лебедкой 1 Однако это устройство малоэффективно из-оа низкой производительности бурени . Наиболее близким к изобретению техническим решением  вл етс  устройство дл  ударно-канатного бурени , содержащее стрелу, через блок которой переброшен инструментальный канат, несущий на одном конце ударную штангу с буровым снар дом , а другим концом св занный с лебедкой , и дополнительный ударник. В этом устройстве дополнительный ударник размещен внутри ударной штанги БУРЕНИЯ И подпружинен с двух сторон. В момент удара снар да по забою ударник по инерции продолжает двигатьс  вниз и нано-, сит удар по нижней наковальне штанги, после чего отскакивает и удар ет по верхней и т. д., соверша  затухающие колебани . В результате снар ду сообщаетс  до- полнительна  ударно-вибрационна  нагрузка . Повышение частоты ударного воздействи  увеличивает ударную мощность уст ройства 2 . Однако известное устройство не лишено существенных недостатков. Его эффективность существенно снижаетс  тем, что значительна  часть кинетической энергии дополнительного ударника поглощаетс  и демпфируетс  при сжатии пружин. Кроме того, ударник наносит удары по штанге не только вниз, но и вверх, что не только бесполезно. Но и имеет негативные последстви . В частности, при импульсном движении штанги с ударником вверх под рабочую часть снар да попадают куски уже разрушенной породы. В результате при следующих ударах значительна  часть кинетической энергии расходует с  не на разработку забо , а на проходку уже разрушенной породы. Целью изобретени   вл етс  повышение производительности устройства за счет увеличени  ударной мощности без изменени  удельных aHepro3iaTpaT. Доставленна  цель достигаетс  тем, что дополнительный ударник установлен над ударной штангой с возможностью свободного перемещени  .по инструментальном канату, а на стреле смонтирован захват дл  взаимодействи  с дополнительным ударником. На фиг. 1 показано устройство, общий вид.; на фиг. 2 - захватывающе-спусковое гфиспособление. Устройство дл  ударно-канатного бурени  (фиг. 1) содержит стрелу 1, ударную штангу 2 и лебедку 3. На конце стрелы 1 закреплен блок 4, через который переброшен инструментальный канат 5 Один конец инструментального каната 5 св зан с лебедкой 3, имеющей тормоз 6. На другом конце каната 5 закреплена ударна  штанга 2 с буровым снар дом 7 в виде стакана. Устройство содержит дополнительный ударник 8, который выпол-. нен в виде бабы копра. Он установлен над ударной штангой 2 и имеет сквозное направл ющее отверстие 9. Через отверстие 9 пропущен инструментальный канат 5 который служит направл ющей дл  свободного перемещени  дополнительного ударника 8. Захватывающе-ч;пусковое приспособление , которое крепитс  на стреле 1, имеет следующее устройство (фиг. 2). На стреле установлены два кронштейна 10 и 11. На кронштейне 1О смонтирован грейферны замок 12, содержащий два шарнирно закрепленных рычага 13 и 14, на нижних концах которых имеютс  клиновидные выступы 15 и 16, обращенные навстречу друг другу. При этом нижние части рычагов 13 и 14 св заны между собой пружи нами 17. Верхние концы рычагов 13 и 14 св заны с шарнирным двухзвенником 18, к которому прикреплен трос 19 управ лени , переброшенный через ролики 2О и 21, закрепленные на кронштейне 11. На верхнем торце дополнительного ударника 8 под грейферным замком 12 закреп лен ответный зацеп 22, Ответный зацеп 22 имеет клиновидную или коническую форму. Устройство работает следующим образом . 9 934 Лебедка 3 посредством инструментального каната 5 поднимает ударную штангу 2, Вместе со штангой 2 поднимаетс  опирак шийс  на нее дополнительный ударник 8. В верхнем положении ответный зацеп 22 входит в грейферный замок 12. В этот момент лебедка 3 выключаетс , тормоз 6 лебёдки 3 опускаетс . Канат 5 начинает разматъгоатьс  и ударна  штанга 2 падает на забой. При ударе по забою снар д 7 внедр етс  и разрушает породу. В этот момент нат гиваетс  (вручную или автоматически ) трос 19 управлени . Св занный с тросом 19 шарнирный двухзвенник 13 раскрывает грейферный замок 12 и дополнительный ударник 8, перемеща сь по инструментальному канату 5, и падает вниз. Удар   по штанге 2, ударник 8 сообщает снар ду 7 второй импульс, разрушающий породу на забое. Разрушенна  за два удара порода при совместном подъеме ударной штанги 2 и дополнительного ударника 8 извлекаетс  из забо . В дальнейшем вышеописанный цикл работы многократно повтор етс  до проходки скважины на заданную глубину. Преимущества предлагаемого устройства заключаютс  в том, что оно имеет более высокую производительность при тех же удельных энергозатратах, что и известные устройства дл  ударно-канатного бурени . Этот положительный эффект достигнут практически без усложнени  конструкции и без ущерба дл  автономности устройства. Формула изобретени  Устройство дл  ударно-канатного бурени , содержащее стрелу, через блок которой переброшен инструментальный канат , несущий на одном конце ударную штангу с буровым снар дом, а другим концом св занный с лебедкой, и дополнительный ударник, отличаюшеес   .тем, что, с целью повышени  производительности путем увеличени  ударной мощности без изменени  удельных энергозатрат , дополнительный ударник установлен над ударной штангой с возможностью свободного перемещени  по инструмеНтальному канату, а йа стреле смонтирован захват дл  взаимодействи  с дополнительным ударником. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Володин Ю.И. Основы бурени . М., Недра, 1978, с. 267.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 592961, кл. Е 21 В 21/ОО, 1978 (прототип).

   20

   Фиг. 2