ТВЕРДОСПЛАВНЫЕ КОРОНКИ ДЛЯ КОЛОНКОВОГО БУРЕНИЯ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫХ СКВАЖИН
Почти половина всего объема разведочных колонковых скважин бурится твердосплавными коронками. Использование различных типов коронок позволяет проходить как мягкие осадочные породы 1-1У категорий по бури — мости, так и более крепкие метаморфизованные, изверженные породы У-Ш и частично У1П-1Х категорий.
Эффективное разрушение горной породы твердосплавными коронками достигается за счет рационального подбора состава твердого сплава, геометрии резцов, их расположения по торцу коронки, развитой промывочной системы и оптимального сочетания параметров режима бурения.
Твердосплавная коронка состоит из металлического цилиндрического корпуса, на одном конце которого выполнена наружная резьба для соединения с колонковой трубой, а на другом конце в пазах установлены твердосплавные пластины — резцы. Резцы, расположенные на боковых поверхностях коронки, называются подрезными. Они бывают соответственно наружными и внутренними. Между ними по торцу коронки располагаются основные резцы.
Резцы должны перекрывать торец и выступать за наружную и внутреннюю боковые поверхности корпуса воронкй, а также возвышаться над торцом.
Величина выхода резцов за наружную и внутреннюю поверхности корпуса коронки принимается в зависимости от твердости пород и скорости углубки. Для бурения мягких пород резцы должны значительно выступать за боковые поверхности и возвышаться над торцом на 4-5 мм и более. Для бурения в твердых породах резцы в коронке выступают за наружную и внутреннюю поверхности на 0,5-1,0 мм, а над торцом — на 1,5-3 мм.
Выпуск резцов над торцом может быть на одном уровне или на нескольких уровнях — ступенчатым. Поэтому в зависи-
|
Рис. 7.1. Варианты расположения твердосплавных резцов коронки: а — резец с положительным передним углом, 8 > 0; б — передний угол 5 = 0; в — резец с отрицательным передним углом, 8 < 0; г, д — расположение резцов в торце коронки; а — угол резания; (3 — угол заострения; у — угол поворота резца относительно радиуса коронки |
мости от выпуска торцовых резцов забой может быть плоским, одно — или многоступенчатым. Ступенчатая форма забоя обеспечивает более эффективное разрушение горной породы.
Резцы в коронке в вертикальной плоскости могут располагаться вертикально, с наклоном в сторону вращения коронки с положительным передним углом и наклоном против направления вращения с отрицательным передним утлом 5 (рис. 7.1). Положительный угол обеспечивает повышения скорости бурения в мягких породах, а отрицательный угол — в твердых породах. В зависимости от твердости горных пород меняется и угол заострения резца. Для бурения мягких пород 1-1У категорий по буримости угол заострения резца принимается равным 45-50°. а в породах У-УП категорий по буримости — 65°. ЕГ некоторых самозатачивающихся коронках угол заострения у резцов отсутствует.
Резцы в горизонтальной плоскости могут быть повернуты относительно радиуса коронки на угол у. Такая вставка резца называется ориентированной. При этом по ходу вращения коронки резец образует двугранный угол, что повышает прочность резца и эффективность разрушения пород средней твердости трещиноватых с пропластками более твердых пород.