Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Эффективность ударно-вращательного буре­ния по сравнению с вращательным определяется тем, что при ударном воздействии на породу нагрузки значительно выше, чем при вращательном бурении, а время контакта породоразрушающего инструмента намного меньше, что снижает абразивный износ инструмента. В момент нанесения ударов на забое возникает зона "предразрушения", объем которой в десятки раз превышает объем разрушенной по­роды. Поверхностный слой забоя покрывается трещинами, облегчающими последующее отделение частиц от породы, что значительно повышает скорость бурения. Механическая скорость гидроударного бурения в 1,5-2 раза выше враща­тельного алмазного бурения, а стоимость 1 м бурения ниже на 10-13 %.

Осевая нагрузка при гидроударном бурении в твердых по­родах не играет существенной роли при разрушении горной породы. Она в основном обеспечивает плотный контакт поро­доразрушающего инструмента с породой с целью более пол­ной передачи энергии ударов. Осевая нагрузка в крепких по­родах вызывает только упругие деформации. Разрушение по­роды происходит под действием ударных импульсов, и на раз­рушение породы большое влияние оказывает динамическая нагрузка или энергия ударов. Энергию ударов (Н м) забойной машины для обеспечения эффективного разрушения горной породы определяют из выражения

Ау > Е7р-ау, (15.1)

где £УР — суммарная длина лезвий резцов породоразрушающе­го инструмента, см; ау — удельные затраты энергии удара на 1 см лезвия резца, Н-м/см.

Значения ау зависят от категории породы и принимаются согласно приведенным ниже данным.

Необходимая удельная энергия удара для пород различной буримости

Категория горных по­род по буримости VI-VII УШ-1Х X XI

ау, Н-м/см………………… 10 10-15 15-20 22-25

Очевидно, для алмазного бурения можно эксперименталь­ным путем установить аналогичную зависимость энергии уда­ра от единицы площади контакта алмазов с породой.

Частоту вращения бурового снаряда для гидроударников Г —

7, Г-9 принимают небольшой; при использовании гидроудар­ников ГВ-5 и ГВ-б ее повышают.

При вращении породоразрушающего инструмента резец успевает проходить какой-то путь 5 между ударами. Величина

5 будет зависеть от частоты вращения и частоты ударов. Не­обходимое число ударов резца для разрушения породы на за­бое за один оборот находят по формуле

т0 = пБср/З, (15.2)

где Д;р — средний диаметр коронки, мм; 8 — путь перемещения резца в мм между двумя смежными ударами.

Тогда частота вращения (об/мин) породоразрушающего инструмента

п п„ 8

п = —— = —-—, (15.3)

^0 *Оср

где пу — число ударов в 1 мин.

Для горных пород У11-Х1 категорий по буримости зна­чение 8 принимают равным 8-6 мм, для пород 1Х-Х1 катего­рий — 5-3 мм.

Количество промывочной жидкости принимается в соот­ветствии с паспортом машины.

Гидроударники находят успешное применение на ряде ме­сторождений. На месторождениях со сложным геологическим строением гидроударники обеспечивают значительное умень­шение искривления скважин. С этой целью нижнюю часть бурового снаряда собирают в виде стабилизированной компо­новки, состоящей из гидроударника с кожухами жесткости в местах шлицевых разъемов.

Комментарии запрещены.