Буровой снаряд

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ц945365

\ в

C (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22)Заявлено 08.12.80 (21) 3212940/22-03 с присоединением заявки №(23)прноритетОпубликовано 23.07 82.Бюллетень № 27

Дата опубликования описания 23.07.82 (53)M. Кл.

Е 21 В 2 /00

3Ъвударствснный комнтвт

СССР (53) УДК622.243. .64(088.8) ао делан нзабретеннй н етнрытнй

М. С. Агешин, В. В. Большаков, В.

С. И. Грищенко и А. И. Макеев (72) Авторы изобретения

ДнепРопетровское отделение и»стет(те ищЪрДл » ресурсов (7I) Заявитель (54) БУРОВОЙ СНАРЯД

Изобретение относится к горному делу, а именно к средствам бурения с отбором керна.

Известны буровые снаряды, содержа-щие корпус, коронку и размещенную в корпусе подпружиненную керноприемную трубу со штампом, При бурении таким снарядом обеспечивается надежная защита керна слабых пород от механического и гидравлического разрушения (1)

Однако такое техническое рещение становится, неэффективным в породах, где обуривание керна штампом невозможно.

Надежное извлечение керна в таких условиях обеспечивает буровой снаряд с принудительно перемещаемыми в зависимости от свойства породы кернообраэующими резцами, содержащий корпус, размещенную в корпусе подпружиненную керноприемную трубу со штампом, коронку, закрепленные на осях в коронке выдвижные кернообразующие резцы с э к сцен трично- ра с положен ными режущими кромками и кулачками, взаимодей. ствующими со штампом (2 j.

Недостатком этого снаряда являет5 ся низкая надежность работы из-за малой прочности оси, связывающей кулачки и резцы, В большинстве пород в момент поворота ре з цов оси под ве р гаютс я дей1о. ствию значительных скручивающих и изгибающих усилий.

Целью изобретения является повышение надежности работы снаряда.

Указанная цель достигается тем, что в буровом снаряде кулачки расположены на кернообразующих резцах перед режущей кромкой, резцы выполнены с опорным хвостовиком, а коронка с выемкой, сопряженной с хвостовиком.

2о

В результате такого технического

I решения резцы во всех случаях находятся в условиях одноосного сжатия, чем обеспечивается прочност ь конструкции

945365

3 и возможность надежной работы в породах различной твердости.

На фиг. 1 изображен буровой снаряд, общий вил в разрезе; на фиг. 2 вид А на фиг, 1; на.фиг. 3 — положение кернообразующего резца и штампа при бурении по мягким породам; на фиг. 4 - то же, при бурении по твердым породам; на фиг. 5 - вид Б на

Фиг. 3; на фиг, 6 - вид В на фиг. 4, а

Буровой снаряд содержит корпус 1, соединенный в верхней части с переходником 2, а в нижней — с коронкой

3, которая оснащена скважинообразующими 4 и выдывижными кернообразующими 5 резцами. На кернообразующих резцах выполнены кулачки 6 и хвостовики 7.

Резцы 5 приподняты над резцами 4 и эксцентрично прикреплены к осям 8 со стопорами 9. Кулачки 6 расположены перед режущей кромкой 10 и со стороны, обращенной к штампу, они имеют скос .под углом, конгруэнтным углу приострения штампа. Концы хвостовиков 7 закруглены и упираются в сопря- женную выемку 11 в коронке 3. Оси 8 установлены в коронке 3 с небольшим радиальным зазором.

В исходном положении кернообразующие резцы фиксируются упором кулачков с одной стороны в корпус коронки, а с другой - в наружную поверхность штампа. При этом резцы выполнены и заточены так, что их передняя режущая кромка частью располагается в

35 створе резцов 4, а частью выступает за зону их действия, в сторону штампа.

° В корпусе бурового снаряда размещены упорный подшипник 12, пружина 13, а шток 14, переходник 15, керноприемная труба 16 и приостренный штамп 17 °

В процессе бурения по полезному ископаемому или мягким породам штамп

17 под действием пружины внедряется .в забой с опережением резцов 4 и 5.

При этом кернообразующие резцы в разрушении забоя непосредственно не участвуют, а лишь подчищают разрушенную породу в кольцевом зазоре между резцами 4 и наружной поверхностью штампа.

При встрече твердых пород внедрение штампа в забой прекращается. Под действием реакции забоя он перемещается вверх, дополнительно сжимая пру- 55 жину . Кернообразующие резцы 5 вступают в работу по разрушению породы в кольцевом зазоре между штампом и рез"

4 цами 4. При этом резцы поворачиваются, и кулачки 7 прижимаются к наружной. поверхности штампа эа счет момента, создаваемого относительно их шарниров равнодействующим усилием реакции разрушаемой ими части забоя. При перемещении кулачков по приостренной части штампа резцы 5 получают возможность поворачиваться к центру, перекрывая частично или полностью торец штампа.

При выходе в мягкие породы штамп под действием пружины перемещается вниз, а резцы 5, взаимодействуя кулачками с приостренной частью штампа, отталкиваются в исходное положение.

В процессе бурения как мягких, так и твердых пород штамп и связанная с ним керноприемная труба не вращаются.

Воспринимаемые кернообразующими резцами нагрузки передаются на коронку непосредственно через резцы. При этом их хвостовики при повороте в шарнирах выполняют роль пяты, а сопряженная с ними часть корпуса коронки - подпятника. Функция осей кернообразующих резцов с их стопорами сводится, в основном, к удержанию резцов в корпусе коронки.

Кернообразующие резцы в процессе бурения имеют дополнительную скользящую опору через кулачки о штамп. Нагрузка на резцы при этом распределяется более равномерно, так как радиальные зазоры между резцами и приостренной частью штампа (допуски изготовления, установки или износа резцов) с началом бурения выбираются автономно каждым резцом. Все это способствует повышению устойчивости и надежности работы кернообраэующих резцов и бурового снаряда в целом, Эффективность работы предлагаемого бурового снаряда, по сравнению с наиболее распространенными двойными колонковыми трубами конструкции

С, Е. Алексеенко заключается в возможности бурения по породам почвы и кровли угольных пластов, в эффективной порезке породных прослоев в них, в снижении интенсивности притупления и повышения ресурса работы штампа, при этом эксплуатационная надежность повышается на 20-303. формула изобретения

Буровой снаряд, содержащий корпус, размещенную в корпусе подпружиненную!

5 945365 б керноприемную трубу со штампом, ко- с опорным хвостовиком, а коронка с ронку, закрепленные на осях в корон- выемкой, сопряженной с хвостовиком. ке выдвижные кернообразующие резцы Источники информации, с эксцентрично расположенными режу- принятые во внимание при экспертизе щими кромками и кулачками, взаимодей- 1. Гребенюк А. А. Техника и техно!! It ствующими со штампом, о т л и ч а ю- логия получения керна, И., Недра шийся тем, что, с целью повыше- 1973, с. 56, рис. 26. ния надежности работы, кулачки распо- 2. Авторское свидетельство СССР ложены на кернообразующих резцах пе- по заявке У 2752956/22-03, ред режущей кромкой, резцы выполнены 1о кл. Е 21 В 25/00, 1979 (прототип).

ЬсдА

Фиа. Г

945365 фиг.3

ВиЫ

Вид 8

11

Фиг,6

Заказ 5282/43 Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В. Акслер

Редактор А. Шишкина Техред Т.фанта Корректор О. Билак