Гидромониторная буровая головка

ОП ИСАНИЕИЗЬВРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(53) УДК 622.24. 051.59 (088,8) Опубликовано 23.08.82. Бюллетень31Дата опубликования описания 28.08,82 вв елвм кэвбретений к еткрмтий(72) Авторы изобретения В. В. Махиня, Н. А. Друпов, Н. Я. Хижняк, Е. С, .Лукьянченко, В. ф. Слепец, А. И. Молчанов, М. М. Шапараев и А. К. Мурзин Украинский научно-исследовательский и проектноконструкторский институт подземной гидравли 1 еской добычи угля Министерства угольной промышленности, СССР(54) ГИДРОМОНИТОРНАЯ БУРОВАЯ ГО,ЛО 1 Э,"А:,Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для гидравлического бурения скважин.Известна гидромониторная головка с насадками, изменяющими угол установки насадок в процессе разрушения угля при зауженном сечении в забое скважины 11,Недостатком такого устройства является то, что с увеличением диаметра скважины резко увеличивается количество насадок и линий резания, что делает гидравлическое разрушение в условиях забоя скважины неэкономичным.Наиболее близкой к изобретению является гидромониторная буровая головка, включающая стволы с насадками, расположенными под углом друг к другу, при этом струи пересекаются в одной точке, вращая которую, производят разрушение угля по окружности 2.Недостатком известного устройства является постоянное расположение струй под некоторым углом к оси скважины, что способствует образованию каверн в стенках скважины при изменении скорости подачи или физико-механических свойств угля и в конечном счете приводит к искривлению скважины.Цель изобретения - уменьшение отклонения скважины от заданного направления.Указанная цель достигается тем, что устройство, включающее стволы с насадками, расположенными под углом друг к другу, снабжено разделительным кольцом, кинематически соединенным со стволами и уста О новленным с возможностью перемещениявдоль оси скважины посредством плунжера.При этом разделительное кольцо снабжено режущими ребрами.На фиг. 1 изображено устройство в исходном положении, общий вид; на фиг. 2 - положение гидромонитор ной буровой головки при встрече с крепкими прослойками породы.Гидромониторная буровая головка сос тоит из распределителя 1 со струеформирующими стволами 2 и 3 с насадками, соединенного с трубчатым ставом 4 подачи.Распределитель 1 снабжен плунжером 5 и выполняет функцию гидроцилиндра. Струе 953171формирующие стволы 2 и 3 жестко связаны между собой через втулку 6.Разделительное кольцо 7 снабжено по наружному диаметру режущими элементами, выполненными в виде продольных ребер 8, и соединено с хвостовиком 9. Хвостовик 9 посредством установленных на нем шпонок 10, передает крутящий момент от втулки 6 на разделительное кольцои свободно перемещается в ней на величину хода плунжера 5,1 О Устройство работает следующим образом.Напорную воду из става 4 подачи через распределитель 1 подают в струеформирующие стволы 2 и 3. Под действием давления из полости распределителя 1 разде лительное кольцо 7 перемещается в переднее крайнее положение плунжером 5. При этом струя из ствола 2 протекает над наружным диаметром разделительного кольца 7 между ребер 8, а струя, вытекающая из ствола 3, попадает на его внутреннюю поверхность.При вращении буровой головки ставом 4 подачи струи, вытекающая из ствола 2, образует кольцевой опережающий вруб, в который при подаче головки заходит разде лительное кольцо, а образующийся, при этом центральный керн разрушается струей вытекающей из ствола 3. Одновременно с этим вращающиеся стволы вовлекают во вращение разделительное кольцо 7, которое ребрами 8 зачищает возможные неровностиЗО стенок скважины.При переднем положении разделительного кольца 7 стенки скважины оформляются продольно направленной струей, вытекающей из ствола 2, а воздействие на них струи, вытекающей под углом к стенке скважины из ствола 3, полностью исключается.Это, наряду с механической зачисткой стенок, позволяет получать постоянные размеры скважины по всей ее длине, что решающим образом сказывается на ее на о правленности.Кроме того, разделительное кольцо 7 повышает эффективность гидравлического разрушения забоя скважины, так как разграничивает зоны воздействия струй на забой и пути оттока отраженной воды от забоя, исключая их взаимодействие между собой, приводящее к потере энергии в струях.При возникновении сопротивления продвижению разделительного кольца 7, превышающего усилие, создаваемое плунжером 5, что возможно при встрече с крепкими включениями, наличии пропластка и т. п. подача разделительного кольца 7 прекращается, а ствол 3, продвигаясь вперед вместе со стволом 2, совмещает с ним свою зону воздействия на забой и получаемый при этом эффект спаренных струй помогает преодолеть трудный участок скважины. Как только препятствие для продвижения вперед разделительного кольца 7 устраняется, плунжер 5 перемещает его в переднее положение и отсекает струю, вытекающую из ствола 3, исключая возможность размыва стенок скважины.Предлагаемое устройство позволяет уменьшить отклонение скважины от заданного направления.Формула изобретения1. Гидромониторная буровая головка,включающая стволы с насадками, расположенными под углом друг к другу, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения отклонения скважины от заданного направления,она снабжена разделительным кольцом, кинематически соединенным со стволами и установленным с возможностью перемещениявдоль оси скважины посредством плунжера.2. Головка по п. 1, отличающаяся тем,что разделительное кольцо снабжено режущими ребрами.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР649818, кл, Е 21 В 7/18, 1975.2. Патент Японии Юф 45-41284.кл. 9 В 102, опублик. 1970 (прототип).953171 1 К г б ю ФиййСоставитель Н. КлочковРедактор Л.филиппова Техред А. Бойкас Корректор Л. Бокшан Заказ 5860/53 Тираж 623 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4