Разработка полнопогружных буровых машин

Передача энергии удара на рабочие лезвия через промежуточные элементы ведёт к значительным её потерям.

Пневматические перфораторы, даже наиболее мощные, могут бурить с удовлетворительной скоростью только до небольших глубин, измеряемых метрами. Передача энергии удара через длинную колонну штанг значительно снижает КПД удара. Если принять энергию, развиваемую поршнем-ударииком ударной машины за единицу, то уже при глубине 1 м потери будут составлять 0,2, на глубине 5м- 0,5, а на десятом метре — 0,7. Это обстоятельство обусловливает экономическую целесообразность применения перфораторного бурения только на буровых работах при проходке неглубоких шпуров и скважин.

Перенесение буровой машины в скважину к ее забою является следующим, более высоким этапом в развитии буровой техники.

При перенесении пневматического перфоратора в скважину его конструкция, сохраняя все свои положительные качества, приобретает новые, а именно:

• 1. Решается проблема бурения глубоких взрывных скважин при высокой и постоянной скоростях бурения независимо от глубины.
• 2. Решается проблема борьбы с шумом. При работе пневмоударной машины после входа перфоратора в скважину работа его становится почти неслышной, что создаёт возможность для неограниченного повышения мощности машины.
• 3. Бур погружного перфоратора постоянный, небольшой длины, его можно изготовлять из наиболее высококачественных, высокопрочных и износостойких материалов, увеличивая время бурения.
• 4. Штанги, наращиваемые к перфоратору, мало нагружены, так как не передают крутящего момента и не имеют ударной нагрузки, а поэтому могут изготовляться из недорогих сортов стали.
• 5. Пофужной перфоратор создаёт возможность направленного бурения, что позволяет совершенст вовать технологию горных работ.
• 6. Погружные перфораторы имеют низкую металлоёмкость, не превышающую 2 МПа, что в несколько раз ниже, чем у других буровых машин. Перспективными конструкциями погружных перфораторов являются высокочастотные — с частотой ударов до 5 000- 6 000 в 1 мин⁴ с двумя, тремя или большим числом цилиндров, установленных на демпфер-телескопе и рассчитанных на работу при давлении воздуха до 2…3 МПа. Такие конструкции могут увеличить скорость бурения во много раз.

Применение для изготовления деталей перфораторов высококачественных сталей и новых материалов, новых методов технологии изготовления и упрочнения, в частности пористого хромирования, позволило значительно увеличить срок службы пневмоударных машин. Работы в этом направлении создают возможность изготовления более мощных и более производительных конструкций.

Интерес представляют бесштанговые погружные буровые машины. Разработано несколько конструкций погружных перфораторов, у которых в скважину входит вместе с ним подающий механизм с телескопно-шагающим устройством. Механизм подачи состоит из цилиндра и поршня. Цилиндр имеет пневматические распорки, которые, упираясь в стенки скважины, фиксируют его. Поршень со штоком, на котором крепится перфоратор, подается вперед, но мере ухода забоя скважины. После подачи на всю длину происходит расфиксация цилиндра податчика, фиксация корпуса перфоратора пневмораспорками, и цилиндр податчика подтягивается вперед, затем цикл подачи повторяется.