Методика определения

Известно, что Р_шт≥P/S, где Р- осевая нагрузка на алмазную коронку;

S=δ₁+ δ₂+…+ δ_n- сечение зерен алмазов плоскостью забоя, м²;

Р_шт- твердость по штампу горной породы, Мпа.

Число всех зерен (резцов) равно:

N=S/S_ср, где

S_ср- среднее значение площади сечения одного резца, м²;

Величина S может быть определена из выражения:

S= m₀∙(D-d)/2, где

m₀- суммарная толщина алмазов в средней зоне рабочей поверхности конечного кольца;

D и d- внешний и внутренний диаметр коронки, см. Рис. 1.

Рис. 1 Однослойная алмазная коронка АЗД20К10.

Оборудование: Микроскоп МБС-9, однослойные алмазные коронки АЗД20К10, штангенциркуль.

Определение величин S_ср осуществляется по:

, где

D_a- диаметр алмаза, м;

Определение ведется по двум направлениям, через 90°, см. Рис.2.

Рис. 2 Вид со стороны забоя

1. Алмаз; 2- фрагмент торцевой поверхности матрицы.

Измеряем диаметры шести алмазов и принимаем среднее значение.

Результаты измерений заносятся в таблицу 1.

Таблица 1

1ый алмаз

2ой алмаз

3ий алмаз

4ый алмаз

5ый алмаз

6ой алмаз

Da, мм

Da, мм через 90°

Da, мм

Da, мм через 90°

Da, мм

Da, мм через 90°

Da, мм

Da, мм через 90°

Da, мм

Da, мм через 90°

Da, мм

Da, мм через 90°

…

…

…

…

…

…

…

…

…

…

…

…

Лабораторная работа №4 Определение влияния различных факторов на эффективность бурения твёрдосплавными коронками

Целью работы является изучение влияние параметров режимов на эффективность бурения твердосплавными коронками.

Методика проведения и применения оборудования.

Для проведения опытов применяется буровая установка УПБ-100, твердосплавные мелко резцовые коронки типа СМ-5 диаметром 36 мм и само завинчивающиеся коронки типа СА-1 диаметром 36 мм, показаны на рис.1, 2, 3 соответственно.

Работа осуществляется на стенде, основой которого является буровая установка УПБ-100.

Рис.3 Схема стенда на базе установке УПБ-100

1. буровой станок;

2. буровой насос;

3. зумпф;

4. мачта;

5. подвижный вращатель;

6. промывочный сальник;

7. бурильная труба;

8. переходник;

9. колонковая труба;

10. твёрдосплавная коронка;

11. блок породы;

12. лебедка.

Частота вращения станка при бесступенчатом регулировании бурового снаряда на различных скоростях коробки передач, мин ^-1:

I	60-175
II	120-350
III	240-700
IV	420-1400
Мощность привода вращателя, кВт	11
Подача бурового насоса, л/мин	240-700
Давление	420-1400

Опытное бурение осуществляется на блоках пород. Используется порода известки, сланцы VI категории по бурению.

За один опыт (замер) принимается углубка в блоке породы на 1 см проходки. Для получения достоверных результатов на одном режиме бурения необходимо провестишесть опытов (замеров).

Бурение осуществляется сначала коронкой типа СМ-5(36), затем коронкой СА-1(36).

В качестве показателей эффективности регистрируется механическая скорость бурения V_мех.(м/час)и мощность, затрачиваемая на разрушение забоя N _р.з. (кВт).

Полученный результат одного опыта заносится на одном режиме бурения и одним типом коронки в Таблицу 1.

Результаты 1^го опыта

Таблица 1

Показатели бурения 1го замера	Режимы бурения
	Рос., осевая нагрузка, Дан, 200	N, число оборотов в мин, 175	Q, подача жидкости, л/мин, 25
Vмех., м/час
N р.з., кВт

Опыты проводятся при постоянной подаче жидкости, равной 25 л/мин при изменении осевой нагрузки и числа оборотов. По полученным результатам строятся графики зависимостей механической скорости бурения и затрат мощности от осевой нагрузки и числа оборотов, см. рисунки 4,5 для каждого типа коронки.

Рис.4 Зависимости механической скорости бурения и затрат мощности на разрушение забоя от осевой нагрузки, коронка СМ-5 (36).

- V _мех.;

- N _р.з.;

Рис.5 Зависимости механической скорости бурения и затрат мощности на разрушение забоя от числа оборотов, коронка СМ-5 (36).

- V _мех.;

- N _р.з.;

По полученным графикам студент должен сделать комментарии, сравнив полученные результаты и те, которые можно достигнуть по рекомендуемым формулам 15, 16, 17, 18, изложенным в «Методическом пособии для студентов по расчетной работе по дисциплине «РГП при ГРР», Москва 2013».

Литература: Бронников И.Д. Расчетная работа по дисциплине «РГП при ГРР». Методическое пособие для студентов групп РТ, РТН, ЗРТ. Москва 2013, 9 с.