Пневмоударный буровой снаряд

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 5(59 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ л. вЬв ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Свердловский ордена Трудового Красного Знамени горный институт им. В. В. Вахрушева(56) 1. Разведочный пневмоударник типов РП - 130, РП - 111, РП - 94. Министерство геологии СССР, ЦНИГРИ. Отделение экспериментальных исследований в г. Туле, Тула, 1970.2. Патент США3941196, кл. 175 в 1, опублик. 1976 (прототип). ЯО 1084436(54) (57) ПНЕВМОУДАРНЫЙ БУРОВОЙ СНАРЯД, включающий корпус, керноприемную трубу и установленный на ней подпружиненный клапан, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы пневмоударника путем снижения необходимого усилия на отжатие клапана, клапан имеет внутреннюю полость с двумя внутренними уплотняющими поверхностями, на керноприемной трубе выполнены два ряда отверстий, причем оси отверстий одного из рядов наклонены к оси снаряда, а выходы отверстий по наружному диаметру керноприемной трубы перекрыты внутренними уплотняющими поверхностями.1Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам для ударно-вращательного бурения обводненных скважин различного назначения в твердых горных породах с обратной продувкой забоя.Известно устройство для бурения скважин, содержащее пневмоударник с породоразрушающим инструментом, керноприемную трубу с выполненными на ней наклонными отверстиями, предназначенными для лучшей транспортировки керна на поверхность и двойную колонну бурильных труб 1.Недостатком этого устройства является отсутствие защиты пневмоударника от шлама в момент прекращения подачи воздуха, что приводит к засорению шламом воздухораспределительного механизма пневмоударника и к быстрому изнашиванию его трущихся частей.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является пневмоударный буровой снаряд, включающий корпус, керноприемную трубу и установленный на ней подпружиненный клапан 2.Однако в этом пневмоударном буровом снаряде шламозащитное устройство, расположенное над пневмоударником, не защищает его от загрязнения шламом при прекращении подачи воздуха, когда пневмоударник приподнят над забоем, а образец керна уплотняет кольцевую твердосплавную вставку, При этом возникают перетечки воды со шламом через пневмоударник и наклонные отверстия во внутрь керноприемной трубы. Кроме того, шламозащитное устройство не защищает пневмоударник от попадания шлама при спуске в скважину, В процессе бурения шламозащитное устройство быстро изнашивается и выходит из строя.Все это снижает надежность работы устройства.Цель изобретения - повышение надежности работы пневмоудар ника путем снижения необходимого усилия на отжат не клапана.Для достижения поставленной цели в пневмоударном буровом снаряде, включаюгцем корпус, керноприемную трубу и установленный на ней подпружиненный клапан, последний имеет внутреннюю полость с двумя виутренними уплотняющими поверхностями, а на керноприемной трубе выполнены два ряда отверстий, причем оси отверстий одного из рядов наклонены к оси снаряда, при этом, выходы отверстий по наружному диаметру керноприемной трубы перекрыты внутренними уплотняющими поверхностями.Наклонные отверстия расположены таким образом, что при движении через них сжатого воздуха в керноприемной трубе ниже этих отверстий за счет вихревого эффек та формируется зона разрежения, Благодаря тому, что в керноприемной трубе выполнены дополнительные отверстия разрежение ус 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 2танавливается и в разгрузочной камере. Это приводит к дополнительному уменьшению усилия, действующего на клапан со стороны пневмоударника. Таким образом, при подаче сжатого воздуха к пневмоударнику клапан постоянно находится в открытом положении.На чертеже изображен пневмоударный буровой снаряд, общий вид.Пневмоударный буровой снаряд содержит клапан 1, керноприемную трубу 2, пружину 3, корпус 4. Клапан 1 имеет упругий уплотнительный элемент 5, который входит в гнездо 6 корпуса 4 под действием пружины 3. Керноприемная труба 2 имеет наклонные отверстия А, предназначенные для подвода сжатого воздуха во внутрь керноприемной трубы 2, и дополнительные отверстия Б, которые служат для сообщения разгрузочной камеры В с зоной разрежения Г.В закрытом положении клапан 1 перекрывает наклонные отверстия А верхним направляющим пояском 7, а дополнительные отверстия Б нижним направляк)щим пояском 8. Корпус 4 соединяет снаряд с двойной колонной бурильных труб и пневмоударником (не показаны).Пневмоударный буровой снаряд работает следующим образом.В момент подачи сжатого воздуха клапан 1 перемещается вниз до упора в ограничитель 9. При этом открывак)тся наклонные отверстия А и дополнительные отверстия Б в керноприемной трубе 2. Основная часть сжатого воздуха поступает к пневмоударнику, а другая часть поступает по наклонным от перстням А во внутрь керноприемной трубы 2. При этом в нижней части керноприемной трубы 2 вследствие вихревого эффекта возникает зона разрежения Г.Так как разгрузочная камера В сообщается с внутренней полостью керноприемной трубы 2, то и в ней устанавливается разрежение.Таким образом, за счет разности рабочих площадей клапана 1 со стороны нагнетательной магистрали и со стороны пневмоударника и за счет разрежения в разгрузочной камере В усилие, действующее на клапан 1 от давления сжатого воздуха со стороны нагнетательной магистрали, будет больше, чем со стороны пневмоударника. В устройство устанавливается пружина 3, усилие которой меньше разности усилий от давления сжатого воздуха, действующих на клапан 1 сверху и снизу. Поэтому при подаче сжатого воздуха клапан 1 постоянно находится в открытом положении и не оказывает отрицательного влияния на рабочий цикл пневмоударника, При прекращении подачи сжатого воздуха клапан 1 закрывается под действием усилия сжатой пружины 3 и перекрывает доступ воды и шлама в нагнетательную магистраль как через пневмоударник, так и через наклонные отверстия А и дополнительные отверстия Ь. При спуске инструмента в1084436 Состаитель Ю. Стрелов Техред И. Верес Корректор О. Тигор Тираж 564 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4Редактор М. ЯновичЗаказ 1948/26 скважину клапан 1 так же постоянно находится в закрытом положении. Использование предлагаемого устройствапозволяет обеспечить нормальный режим работы пневмоударника при бурении скважин и предотвращает его зашламование при перерывах в подаче воздуха и при спуске инструмента в скважину. Все это понижает надежность работы устройства.