Буровое шарошечное долото

(51) 5 Е 3/ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ЗОБРЕТЕНИЯ ЕЛЬСТВУ И(71) Московский геологоразведочный институт им. Серго Орджоникидзе(54) БУРОВОЕ ШАРОШЕЧНОЕ ДОЛО(57) Изобретение относится к горной пмышленности, в частности к шбурам для проходки восстающвыработок по схеме бурения снЦель - повышение производитэксплуатационной надежностиличения механической скоростиснижения вибрации шарошек за ТО роарошечным их горных изу вверх. ельности и путем увебурения и счет обесИзобретение относится к области горной промышленности, в частности к шарошечным бурам для проходки восстающих горных выработок по схеме бурения снизу - вверх,Целью изобретения является повышение производительности и эксплуатационной надежности путем увеличения механической скорости бурения и снижения вибрации инструмента и энергоемкости разрушения за счет обеспечения крупного скола и перекатывания венцов шарошек каждой группы по одним и тем же траекториям.На фиг. 1 показан общий вид бурового шарошечного долота; на фиг. 2 - формы поперечных сечений породоразрушающих зубцов; на фиг, 3 - схема последователь ного воздействия зубцов шарошек на забой.Долото состоит из корпуса 1, на котором установлены четные 2 и нечетные 3 шарошки. ВТОРСНОМУ СВИ1574818 печения крупного скола при одновременном снижении энергоемкости разрушения. Буровое шарошечное долото состоит из корпуса 1, на котором установлены четные и нечетные шарошки (Ш) 2, 3, породораз. рушающие венцы 4 которых оснащены зубцами 5,6. Расстояние между зубцами 5,6 на венцах 4 и между венцами на Ш 2,3 равно, Площади поперечного сечения каждого зубца венцов 4 одной из Ш относятся к площади поперечного сечения каждого зубца венцов 4 другой смежной с ней Ш как Я/Яг=0,1 - 0,3. При этом радиус венцов 4 Ш с зубцами меньшей площади поперечного сечения больше, чем радиус венцов смежных с ними Ш. Первоначально на забой действуют зубцы 5 меньшей площади поперечного сечения Ш, поскольку они расположены с опережением по отношению к зубцам 6, имеющим большую площадь поперечного сечения, т.е. зубцы 6 скалывают выступы забоя. 3 ил. Каждая группа (А,Б,В) шарошек 2 и 3 имеет породоразрушающие венцы 4. Нечетные 1 шарошки 3 оснащены зубцами 5, имеющими площадь 81 поперечного сечения меньше, чем у зубцов 6, которыми армированы четные 11 шарошки 2. Кроме того, в зубьях 6 выполнены осевые отверстия 7, площадь поперечного сечения которых является составной частью общей площади Зг вставки 6. Для соединения с буровой колонной, связанной со станком (не показаны) долото снабжено переходником 8.Долото работает следующим образом.При расширении пилот-скважины или при бурении восстающих выработок на полный диаметр сниэу - вверх разрушение породы осуществляется путем поочередного воздействия зубцов 5 и 6 венцов 4 шарошек 2 и 3 на забой. Первоначально на забой15748163действуот зубцы 5 меньшей площади поперечного сечения (фиг. 2), которыми оснащены нечетные шарошки 3, поскольку они расположены с опережением (фиг. 3) по отношению к зубилам 6, имеющим большую площаль поперечного сечения 52. Это.приводит к формированию более шероховатого забоя (фиг. 3, сплошная линия), который впоследствии выравнивается воздействием четных шарошек 2. Поскольку расстояние межлу зубцами 5.и 6 и венцами 4 равное, то они в основном попадают в одни и те же точки контакта, что обеспечивает снижение вибрации инструмента, так как значительно снижается вероятность попадания зубцов 5 и 6 на выступы или уклоны лунок выколазабоя, Зубцы 6, имеющие большую пло.щадь поперечного сечения, выполнены с осевым отверстием 7, что снижает площадь их контакта с забоем, а следовательно, увеличивает контактное давление и в конечном итоге обеспечивает более крупный скол поролы. Формула изобретения В результате такой работы зубцы 6 действуют на лунку аналогично клину, т.е. скалывают выступы забоя (фиг, 3). Экспериментальными исследованиями уста нов. лено, что угол раскрытия лунок выкола в упруго-хрупких породах колеблется в прелелах 120 - 140". Исхоля из этого и на основе дополнительно проведенных экспериментальных исследований, на ударном копре было установлено, что максимальный объем откалываемой породы (следовательно, минималь ная энергоемкость разрушения) достигается при соотношении площадей поперечного сечения зубцов 5 и 6 .й/5 г=0,1 - 0,3. Гри этом минимальное соотношение 5/5 -- О, соответствует поролам, угол раскрытия лунок выкола у которых соответствует значению -140, а максимальное соотношение ,5/5 г=0,3 значению угла -124,1 О ФБуровое ша рошеч ное долото, вклю-.чающее корпус, на котором установлены 5 шарошки, венцы которых оснащены зубцами, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности и эксплуатационной належности путем увеличения механической скорости бурения и снижения вибрации шарошек за счет обеспечения круп ного скола при одновременном сниженииэнергоемкости разрушения, расстояние межлу зубцами на венцах и между венцами на шарошках равно, а площади поперечного сечения каждого зубца 5 венцов одной из шарошек соотносятся к площади поперечного сечения 5 кажлого зубца вен цов другой смежной с ней шарошки как 5/5=0,1 - 0,3, при этом радиус венцов шарошек,с зубцами меньшей площади попе-.речного сечения больше, чем радиус вен. Зо цов смежных с ними шарошек.Редактор О. СпесивыхЗаказ 1767ННИПИ Государственног113035, МПроизводственно.нздател СоставТехред А Тираж 38 комитета иосква. Ж - ьский комби ител ь Л. Че реп ен ки на Кравчук Корректор 5 Поди ясноеизобретениям и открытиям35, Раункская наб., д. 45 ат сПатент, г. Ужгород, ул. Т. Мален ри ГК 11 Т СССР1 агарцин, 101