RU2003769C1 - Downhole pneumatic hammer - Google Patents

Abstract

Использование: в горной промышленности, в частности в погружных пневматических машинах, используемых дл  бурени  взрывных скважин с применением породоразрушающего инструмента типа кЪронки. Сущность: погружной пневмоударник включает корпус с верхним и нижним переходниками , боек, центральную воздухораспределительную трубку с разделительным буртом, верхнюю буксу, влагоотделитель с основанием и конусной частью, верхней и нижней камерами и отводами, а также наковальню с инструментом и трубопровод обогащенной водной смеси, который размещен коакси- ально к центральной воздухораспределительной трубке и образует с ней кольцевой канал дл  подачи воздуха к боковым продувочным отверсти м инструмента 1 ил.Usage: in the mining industry, in particular in submersible pneumatic machines used for drilling blast holes using rock cutting tools such as kronka. SUBSTANCE: submersible hammer includes a body with upper and lower adapters, a hammer, a central air distribution tube with a dividing collar, an upper axle box, a water separator with a base and a conical part, upper and lower chambers and branches, as well as an anvil with a tool and an enriched water mixture pipeline, which placed coaxially with the central air distribution tube and forms with it an annular channel for supplying air to the side purge openings of the sludge tool 1.

Description

Изобретение относитс  к горной промышленности , в частности к погружным пневмоударникам, используемым дл  буре ни  взрывных скважин с применением по- родоразрушающего инструмента.FIELD: mining. SUBSTANCE: invention relates to mining industry, in particular, to submersible hammers used for drilling blast holes using a rock cutting tool.

Известен погружной пневмоударник, включающий наружный корпус с верхним и нижним переходниками, пневмЪудэрник с бойком и центральной воздухораспределительной трубкой, закрепленной в верхней буксе, и наковальню с породоразрушающим инстру ментом 1.A submersible hammer is known, including an outer casing with upper and lower adapters, a pneumatic hammer with a striker and a central air distribution tube fixed in the upper axle box, and an anvil with rock cutting tool 1.

Недостатком данного пнеамоударника  вл етс  отсутствие влагоотделени  при работе с воздушно-вод ной смесью, что снижает энергию удара и не позвол ет вести более производительное сухое бурение.The disadvantage of this hammer is the lack of moisture separation when working with an air-water mixture, which reduces the impact energy and does not allow for more productive dry drilling.

Наиболее близким из известных технических решений по своей сущности и достигаемому результату  вл етс  погружной пневмоударник, включающий корпус с верхним и нижним переходниками, расположенные в корпусе боек, центральную воздухораспределительную трубку, закрепленную в верхней буксе, влагоотделитель и наковальню с породоразрушающим инструментом 2, .The closest known technical solutions in their essence and the achieved result is a submersible hammer, comprising a housing with upper and lower adapters located in the body of the strikers, a central air distribution tube fixed in the upper axle box, a moisture separator and an anvil with a rock cutting tool 2,.

Данный пневмоударник обеспечивает разделение воздушно-вод ной смеси на обогащенную водную смесь и обезвоженную воздушн о смесь соответственно дл  пылеподав ени , работы пневмоударника и выноса буроеого шлама, т.е. создает услови  сухого бурени  и увеличени  энергии удара бойка.This hammer provides the separation of the air-water mixture into an enriched water mixture and a dehydrated air mixture, respectively, for dust control, hammer operation and brown mud removal, i.e. creates conditions for dry drilling and increased impact energy of the hammer.

Однако на поверхность забо  и особенно на ее центральную часть не поступает обогащенна  водна  смесь, что ухудшает процесс шламоудалени , а неорганизованные потоки водной и воздушной смесей в значительной степени гас т друг друга. However, an enriched water mixture does not flow to the surface of the face, and especially to its central part, which worsens the process of sludge removal, and unorganized flows of water and air mixtures largely damp each other.

Цель изобретени  - интенсификаци  шламоудалени  за счет подачи обогащенной водной смеси в центральную часть забо , а воздушной - тангенциально к поверхности забо  скважины,The purpose of the invention is the intensification of sludge removal by feeding the enriched water mixture to the central part of the bottom, and the air - tangentially to the surface of the bottom of the well,

Указанна  цель достигаетс  тем, что в погружном пневмоударнике, включающем корпус с верхним и нижним переходниками, расположенные в корпусе боек, центральную воздухораспределительную трубку, за- крепленную в верхней буксе, влагоотделитель и наковальню с породоразрушающим инструментом, коаксиально центральной воздухораспределительной трубке установлен трубопровод обогащенной водной смеси, соедин ющий конусную часть основани  влагоотделител  с приемной втулкой бурового инструмента, а во вла- гоотделителе выполнены верхн   и нижн  This goal is achieved by the fact that in the submersible hammer, which includes a housing with upper and lower adapters, located in the body of the firing pin, a central air distribution tube fixed in the upper axle box, a moisture separator and anvil with a rock cutting tool, an enriched water mixture pipe is installed coaxially with the central air distribution tube connecting the conical part of the base of the water separator with the receiving sleeve of the drilling tool, and the upper and lower are made in the moisture separator

камеры, соединенные отводами и сообщающиес  далее с кольцевым каналом, образованным между трубопроводом обогащенной водной смеси, центральнойchambers connected by taps and communicating further with an annular channel formed between the pipeline of the enriched water mixture, central

воздухораспределительной трубкой, наковальней и инструментом, и с боковыми продувочными отверсти ми инструмента. air distribution tube, anvil and instrument, and with side purge apertures of the instrument.

На чертеже показан погружной пневмоударник , продольный разрез.The drawing shows a submersible hammer, a longitudinal section.

Погружной пневмоударник содержит корпус 1 с верхним 2 и нижним 3 переходниками , боек 4, центральную воздухораспределительную трубку 5 с разделительным буртиком 6, верхнюю буксу 7, влагоотдели5 тель 8 с основанием 9, конусной ее частью 10, камерами 11 и 12 и отводами 13, а также наковальню 14 с породоразрушающим инструментом 15 и трубопровод 16 обогащенной водной смеси.The submersible hammer comprises a housing 1 with an upper 2 and lower 3 adapters, an anvil 4, a central air distribution tube 5 with a dividing flange 6, an upper axle box 7, a moisture separator 5 with a base 9, its conical part 10, chambers 11 and 12 and outlets 13, and also an anvil 14 with a rock cutting tool 15 and a pipeline 16 of the enriched water mixture.

0 Погружной пневмоударник работает следующим образом.0 Submersible hammer works as follows.

Крут щий момент, осева  нагрузка и энергоноситель от бурового станка передаютс  через буровой став. Воздушно-вод 5 на  смесь через верхний переходник 2, проход  через верхний отражательный конус 17 влагоотделител  8, раздел етс  на два потока.Torque, axial load and energy from the drilling rig are transmitted through the drill stand. Air-water 5 to the mixture through the upper adapter 2, passing through the upper reflective cone 17 of the separator 8, is divided into two streams.

Поток обогащенной водной смеси, обла0 да  наибольшей массой, стекает по внутренней , стенке переходника 2 на конусную часть 10 основани .9, поступает в трубопровод 16 обогащенной водной смеси и через приемную втулку 18 породоразрушающегоThe stream of the enriched water mixture, with the largest mass, flows down the inner wall of the adapter 2 to the conical part 10 of the base .9, enters the pipeline 16 of the enriched water mixture and through the receiving sleeve 18 of the rock-destroying

5 инструмента 15 удар етс  в центральную часть забо , растека сь по его поверхности. Поток обезвоженного воздуха поступает через отверсти  19 во внутреннюю полость верхнего отражательного конуса 175, the tool 15 strikes the central part of the face, spreading over its surface. The dehydrated air stream enters through the openings 19 into the inner cavity of the upper reflective cone 17

0 влагоотделител  8, в камеру 11, отводы 13, камеру 12, кольцевой канал 20, образованный между трубопроводом обогащенной водной смеси 16, центральной воздухораспределительной трубкой 5, наковальней 140 water separator 8, into the chamber 11, taps 13, chamber 12, an annular channel 20 formed between the pipeline of the enriched water mixture 16, the central air distribution tube 5, anvil 14

5 и породоразрушающим инструментом 15, и далее через боковые продувочные отверсти  21 - тангенциально к поверхности забо  скважины.5 and rock-cutting tool 15, and then through the lateral purge holes 21 - tangentially to the surface of the bottom of the well.

Дл  предотвращени  попадани  шламаTo prevent sludge from entering

0 во внутреннюю полость пневмоударника при отключении энергии во внутренней части верхнего переходника 2 над влагоотде- лителем 8 устанавливаетс  обратный клапан.0, a check valve is installed in the inner part of the upper adapter 2 above the dehumidifier 8 in the internal cavity of the hammer when the power is turned off.

5 Данное техническое решение  л етс  новым, так как оно не известно из уровн  техники. Оно имеет изобретательский уровень , так как  вно не следует из уровн  техники, и промышленно применимо, так как может б1 ть использовано в области горной промышленности, а частности при бурении взрывных скважин.5 This technical solution is new since it is not known from the prior art. It has an inventive step, since it obviously does not follow from the prior art, and is industrially applicable, since it can be used in the field of mining, in particular when drilling blast holes.

Существенными признаками предлагаемого технического решени   вл ютс  следующие: коаксиально центральной воздухораспределительной трубке установлен трубопровод обогащенной водной смеси , соедин ющий конусную часть основани  влагоотделител  с приемной втулкой бурового инструмента, а во влагоот- делителе выполнены верхний и нижний камеры , соединенные отводами и сообщающиес  далее с кольцевым каналом, образованным между трубопроводом обогащенной водной смеси, центральной воздухораспределительной трубкой, наковальней и породоразрушающим инструментом , и с боковыми продувочными отверсти ми инструмента.The essential features of the proposed technical solution are as follows: coaxially to the central air distribution tube, an enriched water mixture pipeline is installed connecting the conical part of the base of the moisture separator to the receiving sleeve of the drilling tool, and the upper and lower chambers are made in the moisture separator, connected by branches and communicating further with the annular channel formed between the pipeline of the enriched water mixture, the central air distribution tube, the anvil and the bed crumbling tool, and with lateral apertures purge tool.

Установка коаксиально центральной воздухораспределительной трубке трубопровода обогащенной водной смеси, соедин ющей конусную часть основани  влагоотделител  с приемной втулкой бурового инструмента, позвол ет подавать водную смесь непосредственно в центральнуюThe installation of an enriched water mixture pipe coaxially to the central air distribution pipe connecting the conical part of the base of the water separator to the receiving sleeve of the drilling tool allows the water mixture to be fed directly to the central

часть забо  скважины, что интенсифицирует процесс шламоудалени  за счет большей энергии вод ного потока.part of the bottom of the well, which intensifies the process of sludge removal due to the greater energy of the water flow.

Выполнение во влагоотделителе верх5 ней и нижней камер, соединенных отводами и сообщающимис  далее с кольцевым каналом , образованным между трубопроводом обогащенной водной смеси, центральной воздухораспределительной трубкой, накр0 вальней и породоразрушающим инструментом , и с боковыми продувочными отверсти ми инструмента, обеспечивает подачу обезвоженного воздушного потока в камеры пр мого и обратного ходов пневмо5 ударника, что увеличивает энергию удара, а главное - тангенциальную продувку поверхности забо , не пересекающуюс  с потоком вод ной смеси, что дополнительно способствует Чиламоудалению.The implementation of the upper and lower chambers in the separator, connected by taps and further communicating with an annular channel formed between the enriched water mixture pipeline, the central air distribution tube, an anvil and rock cutting tool, and with the side purge holes of the tool, provides dehydrated air flow to the chambers forward and reverse strokes of the pneumatic hammer 5, which increases the energy of the impact, and most importantly, the tangential flushing of the face surface, which does not intersect the flow of the water mixture, which further contributes to Chilo removal.

00

(56) 1. Есин Н. Н. Погружные пневмоудар- ные машины ударного действи  дл  бурени  скважин. Новосибирск, Наука, 1976, с, 53.(56) 1. Esin N.N. Submersible pneumatic percussion shock machines for drilling wells. Novosibirsk, Nauka, 1976, p. 53.

5 2. Авторское свидетельство СССР № 939754, кл. Е 21 С 3/24, 1982.5 2. Copyright certificate of the USSR No. 939754, cl. E 21 C 3/24, 1982.

Формул а изобретени Formulas of the invention

ПОГРУЖНОЙ ПНЕВМОУДАРНИК, включающий корпус с верхним и нижним переходниками, расположенные в корпусе боек, центральную воздухораспределительную трубку, закрепленную в верхней буксе, влагоотделитель и наковальню с породоразрушающим инструментом, отличающийс  тем, что. коаксиально центральной воздухораспределительной трубке установлен трубопровод обогащенной воднойSUBMERSIBLE SHOULDER, comprising a body with upper and lower adapters located in the body of the strikers, a central air distribution pipe fixed in the upper axle box, a moisture separator and an anvil with a rock cutting tool, characterized in that. enriched water pipeline coaxial to the central air distribution tube

смеси, соедин ющий конусную часть основани  влагботделите   с буровым инструментом , при этом во влагоотделителе выполнены верхн   и нижн   камерыГсоё- диненные отводами и сообщающиес  да«лее с кольцевым каналом, образованным между трубопроводом обогащенной водной смеси, центральной воздухораспределительной трубкой, г наковальней и породоразрушающим инструментом и сообщенным с боковыми продувочными отверсти ми инструмента.mix the water connecting the conical part of the base with the drilling tool, and the upper and lower chambers are made in the moisture separator. They are connected by taps and communicating with the annular channel formed between the pipeline of the enriched water mixture, the central air distribution tube, the anvil and rock-cutting tool, and connected to the side purge holes of the tool.