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, И.Я. Раков, Н.И. Сысоев. - М.: Недра, 1990. - 256 с., стр. 46, рис. 2.14 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 А1]. 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 размещением на ударной поверхности корпуса коронки инденторов, не являющихся периферийными относительно центра ударной поверхности корпуса коронки, по специальной схеме.

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

Указанный технический результат достигается тем, что предлагается буровая коронка, содержащая корпус, ударную поверхность корпуса и инденторы, при этом инденторы, не являющиеся периферийными относительно центра ударной поверхности корпуса, расположены на разных радиусах от центра ударной поверхности корпуса по лучам, проведенным из этого центра через заданный угол.

Предлагаемая буровая коронка поясняется чертежами: на фиг. 1 приведен ее общий вид, на фиг. 2 - схема размещения инденторов на ударной поверхности. Буровая коронка состоит из корпуса 1, его ударной поверхности 2 с центром в точке О, периферийных относительно точки О инденторов 3, инденторов 4, 5, 6, не являющихся периферийными. Инденторы 4, 5, 6 расположены на разных радиусах r₁, r₂, r₃ относительно точки О по лучам ОО₁, ОО₂, ОО₃ соответственно. При этом лучи OO₁, ОО₂, ОО₃ проведены из точки О через заданный угол ϕ.

Предлагаемое расположение инденторов 4, 5, 6, не являющихся периферийными относительно центра О ударной поверхности 2 корпуса буровой коронки, обусловлено достижением следующего эффекта. Буровая коронка при осуществлении ударно-поворотного бурения всегда после нанесения удара поворачивается на строго определенный угол ϕ, зависящий от коэффициента крепости разрушаемых пород. При первом ударе индентор 4 разрушит забой в точке, расположенной на луче OO₁ на расстоянии r₁ от центра О. Далее произойдет поворот коронки на угол ϕ и индентор 5 займет позицию также на луче OO₁ и за счет второго удара произойдет второе разрушение на этой линии. При следующем повороте коронки уже индентор 6 займет свое место на той же линии OO₁ и третьим ударом обеспечит радиальное разрушение по всей линии OO₁. В результате такой геометрии расположения инденторов на ударной поверхности корпуса буровой коронки можно целенаправленно производить разрушение забоя по лучевым линиям, исходящим из центра О через заданный угол. Доразрушение при этом производится периферийными инденторами 3.

Посредством предлагаемого расположения инденторов достигается разрушение горной породы по концентрическим линиям, проведенным из центра забоя через заданный угол, что устраняет переизмельчение разрушенной горной породы, а также упрощает конструкцию буровой коронки. В результате этого снижается энергоемкость бурения и трудоемкость при изготовлении буровой коронки.