Коронка для ударно-вращательного бурения

(в) 1 Н 1 (1 ц 2005159 ПЯЦ ОПИС ИЕ ИЗОБРЕТ К ПАТЕНТ тельного бурении закреплены содругу, Угол накпляет 18 - 250;зующим кромкалирической 0-( Ж, ,)крепоаь пород по шкале прва; О - диаметр коронки, Кпорциональности, знак минус42 мм, знак плюс-ори Она паза 8 равна(115-Т 20и Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам(75) Фальшин Ф.Ф; Рогач М,ССамойлов ЮА Моржаретто АА Пашин АА; Волков АП(73) Фальшин Фонентин Феофанович; Рогач Михаил 4:тепанович; Самойлов Юрий Александрович;Моржаретто Альберт Александрович; Пашин Александр Алексеевич; Волков Александр Павлович(57) Использование: в горной промышленности,частности при разработке месторождений полезныископаемых как открытым, так и подземным способами. Сущность: в коронке для ударно-вращавставки выполнены в виде шаров смешением по отношению друг к она донной части полости составиаметр окружности по кернообрацентральных вставок связан эмзависимостью с корпусом, где (10 - 20) - оф М.М.Протодьяконо - коэффициент пропринимают при Окорболее 42 мм. Шири)О мм. 3 ил.Изобретение относится к области горной промышленности, в частности к корон,3кам для ударно-вращательного бурения илиразработке месторождений полезных ископаемых как открытым, так и подземным спосабами,Известна коронка для ударно-вращательного бурения, содержащая корпус и породоразрушающие элементы, установленные вгнездах, сообщающихся с центральным воздухоподводящим каналом, выполненным в корпусе 1).Эта коронка характеризуется большиммоментом трения о стенки скважины и большой силой трения при отрыве ее от забоя 15скважины и ее извлечении из скважины.Наиболее близким к изобретению техническим решением по своей сущнбвти идостигаемому результату является коронка;для ударно-вращательного бурения, содержащая корпус с центральной полостью исообщенный с последней центральный про-дувочный канал, закрепленные на корпусескважинно- и кернообразующие твердосплавные вставки, расположенный в центральной части кернолом в виде наклонногодна центральной полости и закрепленнойасимметрично твердосплавной вставки ирасположенный в корпусе и сопряженный снаклонным дном центральной полости паз 302.Эта коронка повышает эффективностьбурения за счет снижения энергоемкостипроцесса разрушения породы. Однако стойкость этой коронки низка, так как скважинно- и кернообразующие твердосплавныевставки совмещены в одной вставке, поэтому на них приходится вся нагрузка.Цель изобретения - повышение стойкости коронки за счет обьемного износа твердосплавных вставок и скорости бурения.Указанная цель достигается тем, что коронка для ударно-вращательного бурения,содержащая корпус с центральной полостью и сообщенный с последней центральный продувочный канал, закрепленные накорпусе скважинно- и кернообразующиетвердосплавные вставки, расположенный вцентральной части кернолом в виде наклонного дна центральной полости и закрепленный асимметрично твердосплавной вставкии расположенный в корпусе и сопряженныйс наклонным дном центральной полостипаз, скважинно- или кернообразующиегвердосплавные вставки выполнены в виде 55шаров и закреплены со смещением по отношению друг к другу, причем угол наклонадонной части центральной полости согтавляет 18-5", диаметр окружности по кернообрвзуювим кргмквм шаров свозч эмпирической зависимостью с корпусом коронкиОокр,=(10 20 )+(0,4 Оор)2 + 7Кмм,где (1020) - крепость пород по шкале проф. М.М, Протодьяконова;Ор, - диаметр аоронки;К - коэффициент пропорциональности, при этом знак минус принимают при Окор, = =42 им, знак плюс - при Окор. более 42 мм, а ширина паза равна:тв - (1,15+1,20)Окор, мм.На фиг,1 показана коронка для ударновращательного бурения; на фиг,2 - то же, вид со стороны рабочего торца; на фиг.З - то же, продольный разрез.Коронка для ударно-вращательного бурения содержит корпус 1 с хвостовиком 2 и подвижные периферийные твердосплавные вставки в виде шаров 3, установленных в гнездах 4, сообщающихся посредством наклонных каналов 5 с центральным каналом 6 корпуса 1 коронки для подачи водовоз- душной смеси, Хвостовик 3 воспринимает ударные импульсы от ударных машин. Шары 3 имеют возможность совершать поступательно-вращательное движение, т,е. происходит объемный износ шаров 3, а канал 6 и каналы 5 и поступающая по ним водовоздушная смесь не позволяют набиваться буровому шламу в гнездах 4 под шары 3 и заклиниваться им.Коронка для ударно-вращательного бурения имеет кернолом 7 с пазом 8, установленным в ее головной части, угол наклона торца которого к горизонтальной плоскости составляет 18-25, диаметр окружности по кернообоазующим кромкам шаров связан эмпирической зависимостью с корпусом коронкиОокр. =(102 202)+(0,40 кор) + 7К ммгде (10+20) - крепость пород по шкале проф, ЛЛ,М. Протодья конова:Окор. - диаметр коронки;К - коэффициент пропорциональности. При этом знак, минус принимают при Окор. = =42 мм, знак плюс - при Окор, более 42 мм, а ширина паза равна гв =(1,15+1 20)Окор. ммКрепление шаров 3 в гнездах 4 коронки осуществляется посредством крышки 9, которая фиксируется штырем 10, и приваривается к корпусу 1 буровой коронки. Оформление стенки скважыв г уврствляется посредством перикон: ." в:ч 1 пв 11=59 мм;иООокр. = горных пород, равно при креп кор.= 42.м, Авторское75784, кл. Е А М 3537539, кл, 175 б свидетельство СССР21 В 1036, 1988,Формула изобр О)где (10 - 20) - крепопроф.М. М,ПротодьякоОкор - диаметр короК - коэффициент прпри этом знак минус- 1,20)Окор, ММ,кор) + 7 К,мм,ть пород по шкаленова;нки;порциондльнос Ги;ринимают при Окоринймают при О.а равна Ь -(1 15 + а керн формируется посредством центральных шаров 12.Разрушение керна осуществляется посредством твердосплавного штыря 13, далее кусочки породы, поднимаемые керном по пазу 8 кернолома 7 до стенки скважины, , разрушаются корпусом 1 коронки и стенкой скважины.Для гарантированной подачи водовоз- душной смеси под шары 3, центральный продувочный канал б корпуса 1 коронки перед выходом в паз 8 кернолома 7 имеет уменьшенный диаметр перед наклонными каналами 5 под шары 3, что позволяет создать противодавление в наклонных каналах 5 и обеспечить надежную очистку гнезд 4 под шарами 3 от.бурового шлама и как результат, исключить эаклинивание шаров 3.Процесс бурения скважин или шпуров данной коронкой осуществляется следующим образом.Под воздействием осевого усилия, крутящего момента и ударных импульсов коронка внедряется в породу. При 25 формировании неразрушаемой центральной части забоя (керна) центральными породоразрушающими шарами 12 керн достигает кернолома 7, упирается в его йаклонный торец и ломается, а затем под дей ствием следующего цилиндрического фрагмента(керна) попадает в паз 8 и за счет крутящего момента, попадая между корпусом 1 коронки и шпура, дробится на более мелкие частицы и выносится вместе с ос тальным буровым шламом из скважины или . шпура. Промывочная (водовоздушная смесь) жидкость под давлением по центральному каналу 6 корпуса 1 коронки и наклонным каналам 5 постоянно поступает в 40 КОРОНКА ДЛЯ УДАРНО-ВРАЩАТЕЛЬ НОГО БУРЕНИЯ, содержащая корпус с, центральной полостью и сообщенный с по-.следней центральный прьодувочный канал, закрепленные на корпусе твердосплавные вставки, расположенный в центральной ча сти кернолом в виде наклонного дна центральной полости и закрепленной асимметрично твердосплавной вставки и расположенный в корпусе и сопряженный с наклонным дном центральной полости паз, отличающаяся тем, что, с целью повышения стойкости коронки за счет обьемного износа твердосплавных вставок и скорости бурения, твердосплавные вставки выполнены в виде скважино- и кернообраполость разрушения, охлаждает породоразрушающие шары 3. захватывает продукты разрушения и выносит их иэ скважины или шпура. Процесс скола керна циклический,Пример определения диаметра окружности по кернообразующим кромкам шаров в зависимости от крепости горных пород:при крепости горных пород. равной 10, и Окор. = 42 мм Оокр. = 10 + ( 0,4 х 42при крепости горн и Окор - 125 ммц 1 Р + ( О,4 25 ) =58 мм;при крепост и Окор. =42 мм и горных пород, равной 15,04 х 42) -7 хК=13 мм,горных пород, равной 15,крепости горных пород = 20 и Окор.= зующих вставок шаровой формы, причем кернообразующие вставки закреплены со смещением в плане по отношению к скважинообразующим вставкам, а угол наклона донной части центральной полости составляет 18 - 25, диаметр окружности по кернообразующим кромкам шаров связан эмпирической зависимостью с корпусом ко- ронки