Лопастное долото
BLADE BIT

Изобретение относится к горному делу, в частности к оборудованию для скважинной гидродобычи полезных ископаемых, и может найти применение для извлечения полезных ископаемых из подземных формаций, представленных металлосодержащими песками, суглинками и супесями.
Известно гидромониторное шарошечное долото по А.С. №295856, МПК Е21В 9/10, опубликовано 12.11.1971. Оно содержит шарошки и лапы, выполненные со сверлениями, соединяющими промывочные каналы долота с внешними поверхностями лап. Долото включает гидромониторные сопла, служащие для размещения насадок в центральном и боковых промывочных каналах. Каждое сопло, размещаемое в боковом промывочном канале, состоит из двух насадок, между которыми образовано пространство увеличенного по сравнению с ними диаметра, сообщающееся с центральным промывочным каналом.
Недостатком этого долота является необходимость привода от ротора или от турбобура, так как реактивные силы от гидромониторных струй не создают крутящий момент для вращения долота.
Указанное долото выбрано в качестве аналога.
Наиболее близким к предложенному по технической сущности является «Лопастное долото», Патент на полезную модель RU 96903 U1, МПК Е21В 10/60, опубликовано 20.08.2010, состоящее из корпуса с системой каналов для подачи промывочной жидкости на забой скважины и лопастей, армированных породоразрушающими элементами. В главном подводящем канале корпуса долота, соединенным с отводящими каналами, размещено гидромониторное сопло с гидромониторными насадками, расположенными выше концевых частей эжекционных каналов камеры пониженного давления.
Указанное долото выбрано в качестве прототипа.
Недостатком этого долота является невозможность его использования на скважинной гидродобыче (СГД) без индивидуального привода, так как реактивные силы от гидромониторных струй не создают крутящий момент для вращения долота, а вращение долота фактически осуществляется за счет привода бурового станка.
Существующие гидродобычные агрегаты без бурового долота преодолеть пропластки из пород средней крепости не могут.
Задачей изобретения является повышение скорости проходки прослоев горных пород и перевод долота для работы в нижерасположенный пласт.
Техническим результатом является создание крутящего момента на долоте, позволяющего разбуривать прослои пород средней крепости.
Технический результат достигается за счет того, что лопастное долото, состоящее из корпуса с каналами для подачи промывочной жидкости на забой скважины и лопастей, армированных породоразрушающими элементами, главного подводящего канала корпуса и гидромониторных насадок. Корпус долота выполнен из забуривающей и разбуривающей частей, забуривающая часть выполнена в виде резцов, с опережением в осевом направлении. Главный подводящий канал корпуса соединен с двумя каналами, снабженными посадочными гнездами для гидромониторных насадок, выполненных сменными, расположенных с возможностью образования пары сил, создающих регулируемый крутящий момент относительно оси вращения долота.
На фиг. 1 приведен общий вид долота, вид сбоку.
На фиг. 2 - вид долота со стороны торцевой поверхности.
Лопастное долото, состоящее из корпуса 8 с каналами 3 для подачи промывочной жидкости на забой скважины и лопастей 10, армированных породоразрушающими элементами 5, главного подводящего канала 9 корпуса 8 и гидромониторными насадками 4. Корпус долота 8 выполнен из забуривающей 1 и разбуривающей 2 частей, забуривающая часть выполнена в виде резцов (позиция на фигуре не обозначена), с опережением в осевом направлении. Главный подводящий канал 9 корпуса 8 соединен с двумя каналами 3, снабженными посадочными гнездами 11 для гидромониторных насадок 4, выполненных сменными, расположенными с возможностью образования пары сил, создающих регулируемый крутящий момент относительно оси вращения долота. Втулка 6, выполненная из антифрикционного материала типа «Маслянит» удерживается на корпусе 8 соединительной гайкой 7.
Лопастное долото работает следующим образом.
Через лопастное долото подается промывочная жидкость на гидромониторные насадки 4. Под воздействием гидромониторных струй, создаваемых гидромониторными насадками 4, и смонтированных на долоте в противоположные стороны, происходит размывание рыхлой руды, превращая ее в пульпу, которая под воздействием забойного давления и эрлифта поднимается на поверхность. Одновременно под воздействием гидромониторных струй, направленных в противоположные стороны на забуривающей части 1 и разбуривающей части 2, оснащенных высокостойкими режущими элементами, создается крутящий момент от пары сил, приводя во вращение долото.
При вращении лопастного долота и одновременном перемещении его в осевом направлении гидромониторные насадки 4, размывая рыхлую руду образуют круговой забой на всю глубину мощности пласта до встречи с пропластком скважины.
При встрече с пропластком забуривающая часть 1 долота под действием избыточного крутящего момента от гидромониторных струй и осевой нагрузки внедряется в породу, что исключает в дальнейшем поперечные перемещения и обеспечивает разбуривающей частью долота 2 устойчивую работу в осевом направлении.
После разбуривания пропластка лопастное долото переходит в нижерасположенный пласт и продолжает его разрушение.
Таким образом, применение лопастного долота для скважинной гидродобычи полезных ископаемых позволяет увеличить скорость проходки прослоев, разделяющих пласты рыхлых полезных ископаемых, расширить область его применения и увеличить производительность гидродобычи полезных ископаемых на многослойных месторождениях.