Результат интеллектуальной деятельности: Буровая коронка

Изобретение относится к горному делу, а точнее к буровому инструменту ударно-поворотного действия.

Известна буровая коронка КОШ, армированная штырями сферической формы [Крапивин, М.Г. Горные инструменты [Текст] / М.Г. Крапивин. - М.: Недра, 1979. - 263 с., стр. 62, рис. 3.25 в].

Недостатком буровой коронки КОШ является истирание матрицы в процессе бурения с обнажением твердого сплава.

Наиболее близкой к предлагаемой является буровая коронка [Патент SU 1404631 A1]. Она состоит из корпуса с закрепленными на его ударной поверхности по концентрическим окружностям от центра к периферии инденторами, с цилиндрическими хвостовиками и расположенными на одном уровне рабочими частями, выполненными в виде выпуклой криволинейной поверхности вращения, пересекающейся с цилиндрической поверхностью хвостовика. При этом центр вращения криволинейной поверхности периферийных инденторов расположен вне оси хвостовика, а наибольший размер поперечного сечения рабочей части индентора расположен по контуру коронки.

Недостатком буровой коронки [Патент SU 1404631 A1] является значительная энергоемкость процесса бурения, а также трудоемкость в изготовлении коронки.

Задачей настоящего изобретения является снижение энергоемкости процесса бурения и трудоемкости при изготовлении буровой коронки.

Решение поставленной задачи достигается выполнением на ударной поверхности корпуса концентрического углубления глубиной не менее рабочего выступа индентора и диаметром не менее двух диаметров индентора.

Технический результат заявляемого изобретения заключается в снижении энергоемкости бурения и трудоемкости при изготовлении буровой коронки.

Указанный технический результат достигается тем, что предлагается буровая коронка, состоящая из корпуса, ударной поверхности корпуса и инденторов заданного диаметра с заданным радиусом их рабочего выступа, при этом на ударной поверхности корпуса выполнено концентрическое углубление глубиной не менее рабочего выступа индентора и диаметром не менее двух диаметров индентора, а инденторы расположены по краю концентрического углубления.

Предлагаемая буровая коронка поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан вид сверху буровой коронки, а на фиг. 2 показано сечение А-А на фиг. 1. Буровая коронка состоит из корпуса 1, его ударной поверхности 2, инденторов 3 заданного диаметра d с заданным радиусом r их рабочего выступа h (фиг. 1, фиг. 2). На ударной поверхности 2 выполнено концентрическое углубление 4 глубиной h₁ не менее рабочего выступа индентора h (h₁≥h), чтобы не происходило воздействие на забой дном углубления. Диаметр d₁ концентрического углубления 4 составляет не менее двух диаметров индентора d, (d₁≥2d) для достижения активного разрушения забоя в сторону углубления и снижения энергоемкости бурения.

Работает предлагаемая буровая коронка следующим образом. Буровая коронка закрепляется на штанге перфоратора. При нанесении коронкой ударов по забою скважины, вследствие наличия на ее ударной поверхности 2 концентрического углубления 4, образуется керн. Образовывающийся керн далее в процессе бурения легко скалывается возникающими усилиями от инденторов, расположенных по краю концентрического углубления 4, из-за появляющихся сил F (фиг. 2), направленных нормально к поверхности инденторов.

В результате этого устраняется переизмельчение разрушенной горной породы, а также упрощается конструкция буровой коронки, что в свою очередь снижает энергоемкость бурения и трудоемкость при изготовлении буровой коронки.