Устройство для термомеханического бурения

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 61 олнительное к авт. свид-в 1)М Кл(22) Заявлено 23.05.80 (21) 2928345/22-03 Е 21 В 7/14 нением заявк с при Государственный комитет 23) Пр) Авторь зобретени сковский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров железнодорожного трайспбрта ител) УСТРОИСТВО ДЛЯ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОГО БУРЕ ерги ышени гается тем, чт ановленным н дечник которог элементом, рас устройство для я, общий вид; горелка устройИзобретение относится к устройству для термомеханического бурения скважин в крепких породах путем воздействия высокотемпературных газовых струй и ударных нагрузок,Известно устройство для. термомеханического бурения, имеющее ударное долото, в котором выполнена камера сгорания с сопловым отверстием, и взаимодействующий с хвостовиком долота пневматический ударный механизм, при этом хвостовик долота установлен подвижно в корпусе так, что обеспечивается избирательная работа камеры сгорания или пневматического ударного механизма путем регулирования им количества сжатого воздуха, подаваемого в камеру сгорания и пневматический ударный механизм 1.Однако конструкция этого устройства оказывается достаточно сложной в результате использования комбинации огнеструйной горелки и ударного механизма.Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому изобретению является устройство для термомеханического бурения, включающее буровую штангу и соединенную с ней огнеструйную горелку,имеющую смесительную камеру с магистралями подвода горючего и окислителя и сообщаемую с ней посредством клапана камеру сгорания с аксиально подвижной сопловой крышкой, жестко связанной с кольцевой буровой коронкой 2.В этом устройстве для возврата коронкипосле удара в исходное положение служит пружина, располагаемая снаружи корпуса огнеструйной горелки. В то же время при совершении коронкой рабочего хода для 10удара пружина сжимается, что приводит к непроизводительной затрате энергии взрыва топливной смеси в камере сгорания и к снижению энергии удара коронки. Цель изобретения - повудара коронки.Поставленная цель достустройство снабжено устштанге электромагнитом, серсвязан с коронкой гибкимположенным внутри штанги20 На фиг. 1 изображенотермомеханического буренина фиг. 2 - огнеструйнаяства, продольный разрез,9054 зо зз 3Устройство для термомеханического бурения скважин содержит буровую штангу 1 (фиг. 1) и соединенную с ней огнеструйную горелку 2. На штанге 1 закреплен электромагнит 3, сердечник 4 которого связан гибким элементом 5, например тросиком, с кольцевой буровой коронкой 6. Последняя является сопловой крышкой горелки 2 и имеет возможность осевого перемещения относительно буровой штанги 1 и горелки 2, В корпусе горелки 2 выполнены кольцевая камера 7 (фиг. 2) сгорания, имеющая систему подачи в нее бензовоздушной смеси. Она состоит из форсунки 8 с каналом 9, смесительной камеры 10 с каналом 11 для подачи воздуха, клапанов 12 и пламезащитного кольца 13. Для воспламенения бензовоздушной смеси в кольцевой камере 7 служит свеча 14 зажигания, смонтированная в запальной трубке 15, сообщенной с кольцевой камерой 7 сгорания. Каналы 16 предназначены для охлаждения корпуса горелки 2, а жестко скрепленные с ней направляющие упоры 17 - для размещения устройства на забое скважины 18. Устройство включает систему для подачи хладоагента на забой, состоящую из трубопровода 19, форсунки 20 для разбрызгивания воды в полости 21 водяного патрубка 22 и воздушного канала 23 для распыливания воды. Для дополнительного охлаждения кольцевой коронки 6 воздушно-водяной смесью предусмотрен патрубок 24, связанный с тросиком 5.Устройство работает следующим образом.Подают электрический ток на обмотку электромагнита 3. Его сердечник 4 втягивается и перемещает вверх с помощью тросика 5 кольцевую коронку 6 в положение, как это показано на фиг. 2. После этого горючее, поступившее по каналу 9 и распыленное форсункой 8, смешивается с воздухом в камере 10, и образующаяся бензовоздушная смесь через клапаны 12 и пламезащитное кольцо 13 поступает в камеру 7 сгорания, а также в запальную трубку 15. Далее отключается подача электрического тока на катушку электромагнита 3 и одно 134временно подается электрический разряд на свечу 14, которая инициирует взрыв бензовоздушной смеси в камересгорания. Под действием давления взрыва в камере 7 кольцевая коронка 6 перемещается вниз, ударяя по забою скважины 18. Затем высокотемпературные продукты взрыва в образовавшееся сопло истекают на забой, нагревая его. Затем снова подают ток на электромагнит 3, сердечник 4 втягивается, приподнимая коронку 6, и цикл повторяется. В процессе работы по трубопроводу 19 не прерывно подается вода и разбрызгивается форсункой 20, а воздухом, поступающим по каналу 23, она распыляется. Образовавшаяся воздушно-водяная смесь направляется водяным патрубком 22 через кольцевую коронку 6 на забой скважины, охлаждая его, Таким образом, забой скважины подвергается комбинированному воздействию: нагреву высокотемпературными газами, охлаждению воздушно-водяной смесью и ударной коронки.формула изобретенияУстройство для термомеханического бурения, включающее буровую штангу и соединенную с ней огнеструйную горелку, имеющую смесительную камеру с магистралями подвода горючего и окислителя и сообщаемую с ней посредством клапана камеру сгорания с аксиально подвижной сопловой крышкой, жестко связанной с кольцевой буровой коронкой, отличающееся тем, что, с целью повышения энергии удара коронки, оно снабжено установленным на штанге электромагнитом, сердечник которого связан с коронкой гибким элементом, расположенным внутри штанги.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Великий М. И. и др. Техника бурения скважин комбинированными способами. М Наука, 1977, с. 22, рис. 4 б.2. Авторское свидетельство СССР473012, кл. Е 21 В 7/14, 1974.Составитель О. Серегина Редактор Н. Воловик Техред А. Бойкас Корректор Н. Швыдкая Заказ 312/44 Тираж 623 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и о 1 крытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4