Шарошечное бурение

Бурение скважин с применением долот шарошечного типа получило широкое распространение в горно-рудной промышленности. Станки выпускают для подземных и открытых горных работ.

При вращении инструмента прижатого к забою скважины, оснащенного конусами или цилиндрами с зубками (шарошками), которые перекатываются по забою, при этом зубки внедряются в породу с переменной скоростью (от максимума до нуля) и осуществляют ее разрушение, т.е. движение шарошки подобно движению по плоской поверхности катка с зубьями. Внедрение зубков в породу происходит под действием осевого усилия, передаваемого через буровой став.

При шарошечном бурении разрушение породы и формирование скважины основано на последовательном образовании по всей поверхности забоя лунок скола в результате динамического внедрения зубьев долота в породу и непрерывного удаления продуктов разрушения с помощью нагнетаемого в скважину промывочного агента (бурового раствора или воздушно-водяной смеси).

Режим шарошечного бурения определяется:

· осевым усилием, оказываемым буровым станком на забой,

· частотой вращения долота,

· количеством сжатого воздуха или воздушно-водяной смеси, расходуемой на продувку скважины.

Механическая скорость шарошечного бурения определяется по формуле

,

где P - осевое усилие на долото, H;

n – частота вращения долота, ;

f – коэффициент крепости породы;

D - диаметр долота, см.

Для инженерных расчетов при подсчете механической скорости шарошечного бурения можно пользоваться следующей формулой:

,

где - предел прочности породы на раздавливание, кПа.

Формула верна при:

150 кПа

70

150 мм 400 мм;

150 кН 400 кН.

Производительность станка шарошечного бурения определяется по формуле:

,

где - продолжительность смены, час;

- коэффициент машинного времени – 0,5…0,7.

Среднее значение можно принимать равным 0,55…0,6.