Ударное бурение

При ударном бурении разрушение горной породы на забое скважины или шпура происходит за счёт кинетической энергии, развиваемой движущимся элементом машины и передаваемой рабочему инструменту при ударе. Лезвие ударного бурового инструмента представляет собой симметричный двусторонний клин.

Наименьшие углы заострения применяют при бурении более мягких пород, в пределах 80.. .90°. При увеличении твердости породы угол заострения лезвия увеличивается до 100... 120°.

При ударной нагрузке лезвие бурового инструмента погружается в породу, при этом щеки клипа раздвигают породу, разрушая её на отдельные кусочки за счёт деформации сдвига. Непосредственно под острием лезвия происходит раздавливание породы. При деформации сдвига получаются сравнительно крупные фракции буровой мелочи. При раздавливании под лезвием бура порода превращается в тонкую пыль. Чем больше степень затупления лезвия, тем на меньшую глубину погружается в породу буровой инструмент и тем меньше объём разрушенной породы. При этом относительное количество крупных фракций уменьшается, а количество тонких фракций увеличивается.

При проникновении лезвия инструмента в породу последняя, разрушаясь, скользит по его щекам, вызывая их износ. Износ тем больше, чем больше трение между щеками лезвия и породой, а также чем абразивнес порода. В момент ударного нагружения буровой инструмент чаще неподвижем, поворот бура производится после удара, обычно при усилии прижатия почти равном нулю, поэтому затупление лезвия при ударном способе бурения протекает менее интенсивно, чем при других способах бурения. В отдельных случаях наблюдалось самозаострение лезвия.

Сопротивление горных пород разрушению при ударном бурении характеризуется динамической твердостью, которая значительно меньше статической. В равных условиях при динамическом характере действующих сил разрушается значительно больший объём породы, чем при статическом характере разрушающих сил.

Главным мероприятием, ведущим к росту скорости ударного бурения, является увеличение мощности буровой машины.

Мощность любой ударной буровой машины прямо пропорциональна произведению величины кинетической энергии А(), развиваемой ударным механизмом, на частоту ударов в одну секунду м.„ т. е.

Буровыми машинами ударного действия являются пневматические, гидравлические и электрические перфораторы (бурильные молотки), станки ударно-канатного бурения.

На горных работах из ударных буровых машин наибольшее значение имеют пневматические перфораторы. Станки ударно-канатного и ударноштангового бурения находят применение на открытых разработках, постепенно уступая место более производительным станкам термического и шарошечного бурения. Ударно-канатные станки еще применяют при разведке россыпей благородных и редких металлов, а также при бурении на воду.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >