Устройство для ударного бурения скважин в слабых неустойчивых грунтах

 

Изобретение относится к буровой технике и предназначено для проходки скважин посредством уплотнения грунта. Цель - упрощение конструкции и облегчение извлечения устр-ва из скважины. Устр-во включает корпус рабочего органа (РО) с породоразрушающим коническим наконечником 8. Полость 11 корпуса расположена над ударником 9, выполненным в виде бойка с механизмами взвода и, рабочего хода. Механизм рабочего хода выполнен в виде кольцевой упругой оболочки 10 с внутренней полостью 12 и хвостовика 14, скрепленного с корпусом. Упругая оболочка 10 размещена между хвостовиком 14 и корпусом. Полости 11 и 12 сообщены между собой каналом 13 и заполнены сжатым газом. В процессе бурения ударник 9 соверщает возвратно-поступательные движения, нанося удары по корпусу и тем самым погружая наконечник 8 и РО в грунт. При взводе ударника 9 давление в полостях 11 и 12 возрастает и оболочка 10 расщиряется в направлении , перпендикулярном оси РО. Она уплотняет грунт вокруг себя и формирует скважину. Деформацию оболочки 10 ограничивает хвостовик 14. 2 ил. (Л tsS со оо 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИИ (19) (11) А1 (5D 4 Е 21 В 7/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

\ у

К А BTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3969950/22-03 (22) 22.10.85 (46) 28.02.87. Бюл. № 8 (71) Карагандинский политехнический институт (72) И. А. Янцен, Л. М. Бобылев

О. Г. Савчак и С. В. Кравченко (53) 624.131.34 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1155708, кл. Е 21 В 7/24, 1983.

Авторское свидетельство СССР № 1116138, кл. Е 21 В 7/24, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАРНОГО БУРЕНИЯ СКВАЖИН В СЛАБЫХ НЕУСТОЙЧИВЫХ ГРУНТАХ (57) Изобретение относится к буровой технике и предназначено для проходки скважин посредством уплотнения грунта. Цель — упрощение конструкции и облегчение извлечения устр-ва из скважины. Устр-во включает корпус рабочего органа (Po) c породоразруш ающим коническим наконечником 8. Полость 11 корпуса расположена над ударником 9, выполненным в виде бойка с механизмами взвода и, рабочего хода. Механизм рабочего хода выполнен в виде кольцевой упругой оболочки 10 с внутренней полостью 12 и хвостовика 14, скрепленного с корпусом. Упругая оболочка 10 размещена между хвостовиком 14 и корпусом.

Полости 11 и 12 сообщены между собой каналом 13 и заполнены сжатым газом. В процессе бурения ударник 9 совершает возвратно-поступательные движения, нанося удары по корпусу и тем самым погружая наконечник 8 и PO в грунт. При взводе ударника 9 давление в полостях 11 и 12 возрастает и оболочка 10 расширяется в направлении, перпендикулярном оси РО. Она уплотняет грунт вокруг себя и формирует скважину. Деформацию оболочки 10 ограничивает хвостовик 14. 2 ил.

1293314

Изобретение относится к буровой технике, в частности к устройствам для проходки скважин посредством уплотнения грунта.

Цель изобретения — упрощение конструкции и облегчение извлечения устройства из скважины.

На фиг. 1 изображена базовая машина для подвески устройства; на фиг. 2 —— предлагаемое устройство, общий вид.

Устройство для ударного бурения скважин в слабых неустойчивых грунтах включает базовую машину 1 для его подвески, рабочий орган 2 устройства, раму 3 рабочего органа, механизм 4 извлечения рабочего органа 2 из скважины с гибким элементом 5 и гидроцилиндры 6 крепления рамы к базовой машине.

Рабочий орган 2 состоит из корпуса с кожухом 7 и с породоразрушающим коническим наконечником 8, ударника 9, выполненного в виде бойка, кольцевой упругой оболочки 10 и механизмов взвода (холостого хода) и рабочего хода ударника. Механизм подъема может быть выполнен в виде подпоршневой полости, сообщенной с гидронапорной магистралью базовой машины (не показан). Полость 11 корпуса над ударником 9 и внутренняя полость 12 упругой оболочки 10 сообщены между собой каналом 13 и заполнены сжатым газом, образуя пневмоаккумулятор. Упругая оболочка

10 размещена между верхней частью корпуса и хвостовиком 14, скрепленным с корпусом. Упругая оболочка 10 и хвостовик 14 образуют механизм рабочего хода. Размер оболочки 10 вдоль оси устройства выбирается не меньшим, чем возможная величина внедрения рабочего органа за один удар бойка.

Устройство для ударного бурения скважин в слабых неустойчивых породах работает следующим образом.

При помощи базовой машины 1 и гидроцилиндров б рабочий орган 2 устанавливают на грунт над точкой погружения, и включают в работу ударник 9. При этом он совершает возвратно-поступательное движение внутри кожуха 7, нанося удары по корпусу и погружая конический наконечник 8 и рабочий орган 2 в грунт. Движение ударника (бойка) 9 вверх (взвод бойка) осуществляется механизмом его подьема под действием давления жидкости, подводимой к ударнику от гидропривода базовой машины 1, и сопровождается повышением дав1О

40 ления газа в полостях 11 и 12. Движение бойка 9 вниз (разгон) осуществляется механизмом рабочего хода под действием за. пасенной сжатым газом энергии и сопровождается падением давления газа в полостях 11 и 12.

Во время периода взвода бойка 9 давление газа в полостях 11 и 12 возрастает и упругая оболочка 10 расширяется в направлении, перпендикулярном оси рабочего органа 2, уплотняя грунт вокруг себя и формируя в грунте скважину с диаметром, превышающим диаметр скважины, формируемой наконечником 8. Деформацию упругой оболочки вверх скважины ограничивает хвостовик 14. За счет того, что размер оболочки 10 в направлении вдоль оси рабочего органа 2 не меньше величины его внедрения за один удар ударника, происходит перекрытие следов уплотнения и более равномерное формирование скважины.

Во время разгона бойка 9 в каждом цикле работы ударника оболочка 10 возвращается в исходное положение (сжимается) и выходит из контакта с грунтом, не оказывая сопротивления внедрению рабочего ор гана 2, проходящему под действием удара бойка 9 по корпусу 7. .После проходки скважины на расчетную глубину ударник выключают и при помощи механизма 4 с гибким элементом 5 рабочий орган 2 извлекают из грунта. При этом не происходит разрыхление грунта по стволу скважины и в ее устье, поскольку при подьеме контакт между рабочим органом и скважиной отсутствует. Снижается и усилие, необходимое для извлечения устройства из скважины, упрощается его конструкция.

Формула изобретения

Устройство для ударного бурения скважин в слабых неустойчивых грунтах, включающее корпус рабочего органа с породоразрушающим коническим наконечником и ударник с механизмами взвода и рабочего хода, размещенными в корпусе, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и облегчения его извлечения из скважины, механизм рабочего хода выполнен в виде кольцевой упругой оболочки и хвостовика, скрепленного с корпусом, при этом упругая оболочка размещена между хвостовиком и корпусом, а полость корпуса над ударником и внутренняя полость упругой оболочки сообгцены между собой и заполнены сжатым газом.

1293314

Фиг, г

Составитель Л. Черепеникина

Редактор Т. Митейко Техред И. Верес Корректор Л. Пилипенко

Заказ 358/33 Тираж 533 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие. г. Ужгород, ул. Проектная, 4