БУРОВАЯ КОРОНКА ШТЫРЕВОГО ТИПА

Полезная модель относится к техническим средствам для бурения взрывных шпуров в крепких скальных горных породах при высокой энергии единичного удара, а именно к буровой коронке штыревого типа.
Из предшествующего уровня техники известна буровая коронка [1, с. 54, рис 5.5], армированная инденторами со сферической поверхностью для бурения скважин в крепких скальных породах погружными пневмоударниками. Недостатком коронки является низкое использование энергии единичного удара бурильной машины, высокая нагруженность инденторов периферийного ряда и, как следствие, их высокий абразивный износ. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является коронка для ударно-вращательного бурения [2], включающая опережающее лезвие, выполненное с размером по длине, равным диаметру долота, причем величина опережения лезвия по отношению к основным элементам армировки равна глубине внедрения лезвия. Недостатком коронки является то, что в ее конструкцию входит два типа инденторов, усложняющих ее изготовление и затачивание при эксплуатации. Другим недостатком является то, что для снижения энергоемкости разрушения крепких скальных пород используется только скалывание породы в направлении предварительно образованного вруба.
Цель заявленной полезной модели заключается в интенсификации процесса разрушения крепких скальных пород буровой коронкой штыревого типа, то есть в снижении энергоемкости процесса и повышении механической скорости бурения путем подбора рациональных параметров установки инденторов на рабочей поверхности коронки, обеспечивающих ослабление прочности забоя для последующего разрушения за счет скалывания породы одновременно двумя механизмами - промежуточным сколом в пространстве между спаренными инденторами и краевым сколом породы, находящейся в непосредственной близости от свободной поверхности луночных углублений, образованных предыдущими ударными воздействиями инструмента по забою шпура.
пр
кр
Данная цель достигается за счет того, что в конструкции буровой коронки штыревого типа, состоящей из хвостовика, головки с размещенными на ее рабочей поверхности породоразрушающими инденторами и продувочным отверстием, согласно полезной модели, для образования промежуточного скола породы в пространстве между инденторами любого ряда, спаренными на расстояние между собой L, равное 1,06d (где d - диаметр индентора). Для обеспечения краевого скола породы в сторону образованной предыдущим ударом свободной поверхности углубления расстояние между инденторами соседних рядов L должно быть равным 1,02d.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является улучшенное качество разрушения за счет более рационального расположения породоразрушающих инденторов на рабочей поверхности буровой |коронки штыревого типа, снижение нагрузки на инденторы первого ряда, повышение крупности частиц бурового шлама за счет образования свободных поверхностей инденторами, расположенными на торцевой поверхности коронки и одновременного скалывания породы в их сторону.
Устройство поясняется фиг. 1, на которой изображена рабочая поверхность диаметром D для буровой коронки штыревого типа, на которой породоразрушающие инденторы имеют рациональное расположение.
На фигуре 1 показаны:
1 - Торцевая поверхность бурового инструмента
2 - Инденторы первого ряда
3 - Первый ряд
4 - Второй ряд
5 - Инденторы второго ряда
6 - Отверстие для продувки
Устройство работает следующим образом.
Под действием ударного импульса спаренные инденторы первого ряда 2 внедряются в забой шпура, образуя в нем свободную поверхность за счет промежуточного скола породы в пространстве между собой в ряду 3. Одновременно с этим инденторы 5 второго ряда 4 под действием все того же удара испытывают контакт на участках забоя, близко расположенных от свободной поверхности, и начинают внедряться в породу, производя ее краевой скол в направлении свободной поверхности, образованной спаренными инденторами первого ряда 2. Далее при последующих ударах и вращении процесс разрушения повторяется.
Источники информации
1. Подэрни Р.Ю. Горные машины и комплексы для открытых работ / Р.Ю.
Подэрни // Учебник для вузов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: недра, 1985.) - 544 с.
2. Патент, РФ, 2009, №88053 по классу Е21В 10/36.