RU123820U1 - DRILLING EQUIPMENT - Google Patents
DRILLING EQUIPMENT Download PDFInfo
- Publication number
- RU123820U1 RU123820U1 RU2012122612/03U RU2012122612U RU123820U1 RU 123820 U1 RU123820 U1 RU 123820U1 RU 2012122612/03 U RU2012122612/03 U RU 2012122612/03U RU 2012122612 U RU2012122612 U RU 2012122612U RU 123820 U1 RU123820 U1 RU 123820U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- diameter
- drill
- cutting tool
- sampling chamber
- drilling
- Prior art date
Links
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title description 20
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims abstract description 37
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 20
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 2
- 102200124760 rs587777729 Human genes 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Буровой снаряд, представляющий собой буровой став, снабженный породоразрушающим инструментом, шнековым транспортером и пробоприемной камерой, отличающийся тем, что пробоприемная камера выполнена в виде стакана с ребрами на наружной поверхности, обращенного вниз открытым концом, диаметром меньшим на 15-20 мм диаметра породоразрушающего инструмента в виде цельного забурника, при этом в дне стакана выполнено отверстие, соосное с осью бурового става, пропущенного через него, с возможностью свободного вращения, причем длина шнекового транспортера менее половины высоты стакана, а его диаметр меньше диаметра полости стакана с разностью не более 10 мм.A drill, which is a drill rig, equipped with a rock cutting tool, a screw conveyor and a sampling chamber, characterized in that the sampling chamber is made in the form of a glass with ribs on the outer surface, facing down with its open end, with a diameter smaller by 15-20 mm of the diameter of the rock cutting tool in in the form of a whole bore, while in the bottom of the glass a hole is made, coaxial with the axis of the drill stand, passed through it, with the possibility of free rotation, the length of the screw conveyor rtera least half cup height, and its diameter is less than the diameter of the cup cavity with the difference not more than 10 mm.
Description
Полезная модель относится к буровой технике, а именно, к конструкции устройств для бурения разведочных скважин с поинтервальным отбором пробы и в целом предназначено для использования по крепким породам, например, в условиях криолитозоны.The utility model relates to drilling equipment, namely, to the design of devices for drilling exploratory wells with interval sampling and is generally intended for use in hard rocks, for example, in the permafrost zone.
Известна шнековая буровая коронка для вращательного бурения неглубоких скважин большого диаметра в мягких породах с твердыми включениями (см. патент RU 2234586 С1, МПК E21B 10/44), которая содержит вал с забурником из резцов на конце, формирующих опережающую скважину, а вокруг вала закреплены транспортирующие ленты, образующие цилиндрическую часть ленты. Вал дополнительно снабжен конической частью шнека, кромки транспортирующих лент которого армированы резцами. Эффективность бурения достигается путем удерживания шнекового бура на заданной оси и возможностью бурения пород при встрече устройства с твердыми включениями. Недостатком этой коронки является потеря представительности пробы пробуренного интервала при спуско-подъемных операциях вследствие попадания вмещающих пород со стенок скважины.Known auger drill bit for rotary drilling of shallow wells of large diameter in soft rocks with solid inclusions (see patent RU 2234586 C1, IPC E21B 10/44), which contains a shaft with a bore of cutters at the end, forming a leading well, and are fixed around the shaft transporting tapes forming the cylindrical part of the tape. The shaft is additionally equipped with a conical part of the screw, the edges of the conveyor belts of which are reinforced with cutters. Drilling efficiency is achieved by holding the screw auger on a given axis and the ability to drill rocks when the device meets solid inclusions. The disadvantage of this crown is the loss of representativeness of the drilled interval sample during tripping due to the ingress of host rocks from the borehole walls.
Известен также способ проходки горно-разведочных шурфов в криолитозоне (см. патент RU 2285802 С1, МПК E21D 9/02), позволяющий увеличить проходку шурфов без уменьшения извлекаемого объема пробы полезного ископаемого из продуктивного пласта. Проходка шурфа данным способом осуществляется по разным поперечным сечениям по вскрышным породам и продуктивному пласту отбойными молотками. Однако, известный способ проходки шурфов небезопасен, трудоемок (например, при проходке с буровзрывным способом) и малопроизводителен (например, способы «на пожог» и «проморозку» с использованием отбойных молотков).There is also a known method of sinking mining pits in the permafrost zone (see patent RU 2285802 C1, IPC E21D 9/02), which allows to increase the sinking of pits without reducing the recoverable volume of the sample of minerals from the reservoir. The pit is drilled in this way over different cross sections overburden and in the reservoir with jack hammers. However, the known method of drilling pits is unsafe, time-consuming (for example, when drilling with a blasting method) and inefficient (for example, methods of "fire" and "freezing" using jackhammers).
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является устройство для бурения шурфов и скважин большого диаметра в мягких породах (см. патент SU 615191, МПК E21B 9/02, E21D 1/06), включающее буровой инструмент, колонну труб, жестко соединенную на конце с конусно-цилиндрическим корпусом, шнековую колонну с забурником и редуктор, представляющую вместе с шестернями планетарную передачу, которая жестко соединена со шнековой колонной. Сущность изобретения заключается в том, что для повышения эффективности проходки скважин по мягким породам устройство снабжено невращающейся обсадной трубой с подпружиненными дисковыми роликами, контактирующими со стенками скважины и приемной камерой, жестко скрепленным в виде ножей буровым инструментом, выполненной из двух спиральных лотков с боковыми стенками, при этом обсадная труба связана с конусно-цилиндрическим корпусом посредством байонетного соединения и планетарным редуктором.The closest in technical essence to the claimed solution is a device for drilling pits and large-diameter wells in soft rocks (see patent SU 615191, IPC E21B 9/02, E21D 1/06), including a drilling tool, a pipe string, rigidly connected at the end with a conical-cylindrical body, a screw column with a bored hole and a gearbox representing a planetary gear together with gears, which is rigidly connected to the screw column. The essence of the invention lies in the fact that to improve the efficiency of drilling wells in soft rocks, the device is equipped with a non-rotating casing with spring-loaded disk rollers in contact with the walls of the well and a receiving chamber rigidly fastened in the form of knives by a drilling tool made of two spiral trays with side walls, wherein the casing is connected to the conical-cylindrical body by means of a bayonet coupling and a planetary gear.
Недостатки прототипа можно сформулировать следующим образом: устройство, включающее шнековую колонну с забурником и редуктор, которая вместе с шестернями создает планетарную передачу, жестко соединенную со шнековой колонной, образует сложную и ненадежную конструкцию для ведения буровых работ по твердым породам, при этом бурение возможно только по мягким породам. Подобное устройство, также, определяет его непригодность при бурении в условиях мерзлых пород россыпных месторождений. Кроме того, устройство предназначено для непрерывного бурения (с.4, абз.4) и, соответственно, не имеет возможности поинтервального отбора разрушенной породы для обеспечения достаточной представительности пробы, что необходимо при разведке продуктивных пластов россыпного месторождения, и не способствует определению их границ.The disadvantages of the prototype can be formulated as follows: a device comprising a screw column with a borehole and a gearbox, which together with the gears creates a planetary gear rigidly connected to the screw column, forms a complex and unreliable structure for conducting drilling operations on solid rocks, while drilling is possible only by soft breeds. A similar device also determines its unsuitability when drilling in the conditions of frozen rocks of placer deposits. In addition, the device is designed for continuous drilling (p. 4, para. 4) and, accordingly, does not have the possibility of interval sampling of the destroyed rock to ensure sufficient representativeness of the sample, which is necessary when exploring the productive formations of the placer deposit, and does not contribute to the determination of their boundaries.
Задачами полезной модели являются повышение эффективности разведки россыпных месторождений, обусловленное на сохранении представительности отбираемой пробы продуктивного пласта.The objectives of the utility model are to increase the efficiency of exploration of placer deposits, due to the preservation of the representativeness of the selected samples of the reservoir.
Технический результат, получаемый при использовании бурового снаряда, выражается в упрощении конструкции устройства, повышении производительности при бурении разведочных скважин по россыпным месторождениям, в т.ч. по крепким породам и в условиях криолитозоны, механизации производственных процессов и сохранении представительности отбираемой пробы продуктивного пласта.The technical result obtained when using a drill, is expressed in simplifying the design of the device, increasing productivity when drilling exploration wells in placer deposits, including on hard rocks and in conditions of permafrost, mechanization of production processes and maintaining the representativeness of the selected samples of the reservoir.
Для решения поставленных задач буровой снаряд, представляющий собой буровой став, снабженный породоразрушающим инструментом, шнековым транспортером и пробоприемной камерой, отличается тем, что с целью поинтервального отбора пробы продуктивного пласта россыпного месторождения в крепких породах и для накопления и транспортирования выбуренной породы, пробоприемная камера выполнена в виде стакана с ребрами на наружной поверхности для исключения возможного вращения камеры при заклине, обращенного вниз открытым концом, диаметром меньшим на 15-20 мм диаметра породоразрушающего инструмента, при этом в дне стакана выполнено отверстие, соосное с осью бурового става, пропущенного через него, с возможностью свободного вращения, причем длина шнекового транспортера менее половины высоты стакана, а его диаметр меньше диаметра полости стакана с разностью не более 10 мм.To solve the tasks, a drill, which is a drill rig equipped with a rock cutting tool, a screw conveyor and a sampling chamber, is characterized in that for the purpose of interval sampling of the productive layer of the placer deposit in hard rocks and for accumulation and transportation of cuttings, the sampling chamber is made in in the form of a glass with ribs on the outer surface to exclude the possible rotation of the chamber with a jam that faces down with its open end, with a diameter of 15–20 mm of the diameter of the rock cutting tool, and a hole is made in the bottom of the beaker that is coaxial with the axis of the drill head passed through it with the possibility of free rotation, the screw conveyor being less than half the height of the beaker and its diameter less than the diameter of the beaker cavity with a difference no more than 10 mm.
Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».A comparative analysis of the features of the claimed solution with the features of the prototype and analogues indicates the compliance of the claimed solution with the criterion of "novelty."
Совокупность признаков полезной модели обеспечивает решение заявленной технической задачи, а именно, использование бурового снаряда для работы по крепким породам, в т.ч. в условиях криолитозоны, упрощение в целом конструкции устройства и сохранение представительности отбираемой пробы продуктивного пласта с возможностью уточнения выборки их границ.The combination of features of the utility model provides a solution to the claimed technical problem, namely, the use of a drill for working on hard rocks, including under conditions of cryolithozone, simplifying the overall design of the device and maintaining the representativeness of the selected samples of the productive formation with the ability to refine the sample of their boundaries.
Заявленное устройство иллюстрируется чертежами, где на фигуре схематически показан его поперечный разрез.The claimed device is illustrated by drawings, where the figure schematically shows its cross section.
На чертеже показаны породоразрушающий инструмент 1, резцы породоразрушающего инструмента 2, шнековый транспортер 3, пробоприемная камера (стакан) 4, буровой став 5, разгрузочные окна 6, скважина 7, подшипниковая опора 8, усиленный переходник 9, усиленная втулка 10 соединения пробоприемной камеры со снарядом, наружные ребра на пробоприемной камере 11.The drawing shows a rock cutting tool 1, cutters of a
Шнековый транспортер 3 породоразрушающего инструмента 1, представляющий с собой штангу, к наружной поверхности которой приварена по спирали наклонная стальная лента, расположен внутри пробоприемной камеры 4. При этом диаметр стакана пробоприемной камеры должен быть таким, чтобы стакан не препятствовал свободной проходке бурению скважины. Для этого породоразрушающий инструмент выполнен с диаметром, большим на 15-20 мм наружного диаметра стакана пробоприемной камеры, что также позволяет свободному перемещению снаряда в скважине при спуско-подъемных операциях, в т.ч. при возможном уменьшении диаметра забоя скважины из-за изнашивания породоразрушающего инструмента.The
Пробоприемная камера представляет с собой стакан, обращенный вниз открытым концом, при этом в его дне выполнено отверстие, соосное с осью бурового става, пропущенного через него, с возможностью свободного вращения. Соединение стакана с буровым ставом осуществляется посредством втулки 10 через подшипниковую опору 8. Для извлечения выбуренной породы стакан содержит разгрузочные окна 6. Породоразрушающий инструмент армирован резцами из твердого сплава 8, которые могут быть изготовлены по технологии самозатачивающихся резцов. Буровой снаряд соединяется с квадратом буровой установки через усиленный переходник 9. Цилиндрическая форма стакана позволяет использовать ребра 11 на наружной ее поверхности для исключения возможного вращения камеры при заклине, что может привести к выходу ее из строя. Подобные явления могут происходить, например, в случае заклина разрушенной породы между ребордами шнека и самой камеры, что, в свою очередь, характерно для россыпных месторождений в крепких породах вследствие специфических физико-механических свойств разведуемой породы и сложных геологических строений. При этом исключается возможное смешение пробы со шламом от стенок скважины и соответствующее снижение представительности пробы. Рабочий объем камеры должна соответствовать методике разведки россыпных месторождений и составляет не менее 0,2 м3.The sampling chamber is a glass facing down with an open end, and a hole is made in its bottom that is aligned with the axis of the drill stand passed through it with the possibility of free rotation. The cup is connected to the drill stand by means of the
Буровой снаряд работает следующим образом. Использование бурового снаряда осуществляется после проходки до проектной глубины расположения продуктивного пласта россыпного месторождения известными способами. После размещения бурового снаряда в скважине породоразрушаюшим инструментом выбуривается определенный интервал породы на забое скважины. Процесс сбора разрушенной породы из забоя скважины и ее транспортирование осуществляется шнековым транспортером. При этом выбуренная порода накапливается внутри пробоприемного стакана. По мере бурения определенного интервала скважины снаряд поднимается на дневную поверхность для разгрузки, после через разгрузочные окна извлекается выбуренная порода (проба). Для случаев неполного извлечения остатков породы из снаряда предусмотрена фиксация бурового снаряда к буровой установке и включение левого вращения шнека с сопровождением ударами по снаряду (используется по мере необходимости).Drill works as follows. The use of a drill is carried out after sinking to the design depth of the productive layer of the placer deposit by known methods. After placing the drill in the well with a rock cutting tool, a certain rock interval is drilled at the bottom of the well. The process of collecting the destroyed rock from the bottom of the well and its transportation is carried out by a screw conveyor. In this case, the cuttings accumulate inside the sampling cup. As a certain interval of the well is drilled, the projectile rises to the day surface for unloading, after which drill cuttings (sample) are extracted through the unloading windows. For cases of incomplete extraction of rock residues from the projectile, it is provided for fixing the drill to the drilling rig and turning on the left rotation of the auger accompanied by blows to the projectile (used as necessary).
Предлагаемый буровой снаряд имеет следующие преимущества по сравнению с известными устройствами:The proposed drill has the following advantages compared with known devices:
- целевое назначение для разведки россыпных месторождений в крепких породах, в т.ч. в условиях криолитозоны;- the intended purpose for the exploration of placer deposits in hard rocks, including in conditions of cryolithozone;
- возможность обеспечения высокой представительности при поинтервальном отборе пробы в условиях россыпного месторождения, обеспечиваемого наличием пробоприемной камеры с ребрами, исключающего контактирование разрушаемой породы со стенкой скважины;- the ability to ensure high representativeness during the interval sampling in the conditions of an alluvial deposit, provided by the presence of a sampling chamber with ribs, eliminating contact of the rock being destroyed with the borehole wall;
- упрощенная конструкция бурового снаряда, основанная на использовании породоразрушающего инструмента в виде цельного забурника, при этом его замена осуществляется стандартными способами;- a simplified design of the drill, based on the use of rock cutting tools in the form of a solid barn, while its replacement is carried out by standard methods;
- породоразрушающий инструмент цельной конструкции может быть выполнен для бурения скважин большого диаметра, в этом случае его диаметр составляет не менее 500 мм, при этом возможны как технологический, так и валовый отбор проб выделенного горизонта;- a rock cutting tool of a one-piece design can be made for drilling large diameter wells, in this case its diameter is at least 500 mm, and both technological and gross sampling of the selected horizon are possible;
- при бурении в условиях крепких пород исключается необходимость в обсадной трубе, что также упрощает конструкцию устройства;- when drilling in hard rock conditions, the need for casing is eliminated, which also simplifies the design of the device;
- соединение пробоприемной камеры со снарядом выполнено посредством усиленной втулки на подшипниковой опоре, что обеспечивает надежность конструкции в целом при выполнении работ по крепким породам;- the connection of the sampling chamber with the projectile is made by means of a reinforced sleeve on the bearing support, which ensures the reliability of the structure as a whole when working on hard rocks;
- благодаря механизации основных работ при бурении скважин обеспечивается безопасность работ и практически исключается ручной труд.- thanks to the mechanization of the main works when drilling wells, work safety is ensured and manual labor is practically eliminated.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012122612/03U RU123820U1 (en) | 2012-06-01 | 2012-06-01 | DRILLING EQUIPMENT |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012122612/03U RU123820U1 (en) | 2012-06-01 | 2012-06-01 | DRILLING EQUIPMENT |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU123820U1 true RU123820U1 (en) | 2013-01-10 |
Family
ID=48807377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012122612/03U RU123820U1 (en) | 2012-06-01 | 2012-06-01 | DRILLING EQUIPMENT |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU123820U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2689455C1 (en) * | 2018-08-13 | 2019-05-28 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) | Method for drilling of mine working and device for its implementation |
-
2012
- 2012-06-01 RU RU2012122612/03U patent/RU123820U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2689455C1 (en) * | 2018-08-13 | 2019-05-28 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) | Method for drilling of mine working and device for its implementation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Vogt | A review of rock cutting for underground mining: past, present, and future | |
| US9995126B1 (en) | Low-frequency pulsing sonic and hydraulic mining system | |
| CN101353952A (en) | Coring method and device for collecting complete coal cores of underground outburst coal seams | |
| US12098636B2 (en) | Underground mining methods via boreholes and multilateral blast-holes | |
| US9995127B1 (en) | Low-frequency pulsing sonic and hydraulic mining method | |
| US20130106166A1 (en) | Horizontal Borehole Mining System and Method | |
| RU123820U1 (en) | DRILLING EQUIPMENT | |
| Lyle | Considerations for large-diameter raiseboring | |
| RU138113U1 (en) | CHISEL WITH ADVANCED BLADES | |
| US2831659A (en) | Earth coring apparatus | |
| US7225881B1 (en) | Passive logging sonde auger tool | |
| CN114109427B (en) | A rapid excavation and anchoring device based on hydraulic fracturing | |
| CN107461208B (en) | A connection pipeline well and construction method for inclined ore body | |
| Jackson | Tutorial: a century of sidewall coring evolution and challenges, from shallow land to deep water | |
| CN105134089A (en) | Intelligent all-dimensional rotary mine drill | |
| CN104481535A (en) | Drilling and production integrated method for steep-inclined coal seam | |
| Wang et al. | Comparison and analysis of subglacial bedrock core drilling technology in Polar Regions | |
| Shinmoto et al. | Development of a continuous directional coring system for deep-sea drilling | |
| RU2486339C1 (en) | Plant to extract hard ore from thin beds by drilling-out | |
| RU2326284C1 (en) | Method of trenchless pipeline construction | |
| Jackson | Rotary Sidewall coring advancements for deep water, Including a coring background overview | |
| CN219548814U (en) | Milling type drill rod | |
| RU2366814C1 (en) | Method of developing steep formations by bore-hole hydraulic mining | |
| RU2366794C1 (en) | Method of performing ascending workings for transporting mineral product | |
| Porozhsky | Synthesis of engineering designs of drilling facilities |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20170602 |
|
| NF9K | Utility model reinstated |
Effective date: 20190619 |
|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20200602 |