5. Материально-техническое обеспечение

• Микроскопы МБС-9;

• Прибор УМПГ-3;

• Прибор ПОАП-2М;

• Прибор для определения твердости (керна и шлама) ТТА

• Сверлильный станок для моделирования процесса алмазного бурения

• Штампы твердосплавные, S=2мм и S=5мм;

• Твердосплавное и алмазное синтетическое и натуральное сырье. Коронки, долота твердосплавные, алмазные, долота PDC;

• Стенд для исследования процесса бурения твердосплавными, алмазными коронками и шарошечными и PDC долотами на базе станка УПБ-100;

• Образцы пород хрупкого, хрупко-пластичного разрушения, керны размером Ø=h=59мм; Пластины стали, дюралюминия, стержни стали серебрянки Ø=8мм.

• Прибор ПОК.

6. Перечень видов межсессионного контроля.

Усвоение материалов оценивается путем проведения текущего контроля при выполнении лабораторных работ, а так же в виде расчетно-графической, и контрольной работы. Итоговый контроль осуществляется на экзамене в конце пятого семестра (Приложение №1 и 2).

Рабочую программу составил:

Доцент кафедры современных технологий

буровых скважин ______________ И.Д. Бронников

Приложение №1

Перечень вопросов к контрольной работе

1. Абразивность, твердость, трещиноватость горных пород.

2. Свойства кристаллов, виды дислокаций в кристаллах, кристаллитах, структура, текстура горных пород.

3. Механизм разрушения горных пород при вдавливании индентора плоской формы.

4. Механизм разрушения горных пород при вдавливании индентора сферической и клинообразной формы.

5. Напряженное состояние массива горных пород. Формула Динника.

6. Влияние энергии удара, массы ударника, скорости приложения нагрузки и времени контакта на процесс разрушения породы.

7. Три вида разрушения пород: поверхностный, усталостный, объемный.

8. Зависимость между силой и деформацией в породах хрупкого, хрупко-пластичного и пластичного разрушения, коэффициент пластичности.

9. Статика и динамика работы резца без учета и с учетом сил трения на передней грани.

10. Определение механической скорости бурения твердосплавной коронкой.

11. Определение площади контакта резца в процессе бурения.

12. Объем износа твердосплавного резца.

13. Определение мощности, затрачиваемой на процесс разрушения горных пород твердосплавными и алмазными коронками.

14. Поведение алмазной коронки по результатам скоростной киносъемки.

15. Анализ факторов, влияющих на эффективность ударно-вращательного бурения.

16. Удельная энергоемкость и мощность, затрачиваемая на разрушение породы при ударно-вращательном бурении.

17. Конструктивные особенности и принципы выбора геометрических параметров вооружения долот дробяще-скалывающего типа.

18. Кинематика работы шарошечных долот.

19. Выбор осевой нагрузки на долото при помощи формул подобия для зубьев различной формы.

20. Характер влияния ряда факторов на начальную скорость бурения шарошечного долота.

21. Определение рационального времени работы шарошечного долота на забое.

22. Стоимость метра бурения скважины.

23. Влияния ряда факторов на эффективность разрушения пород при ударно-канатном бурении.

24. Мощность, затрачиваемая на подъем ударного снаряда, разрушение породы, деформацию снаряда.

25. Механическая скорость при ударно-канатном бурении.

26. Способы определения буримости горных пород.

27. Критерии управления процессом бурения.

28. Классификации горных пород по буримости.

29. Перспективные способы разрушения горных пород при бурении.

Приложение №2

Перечень экзаменационных вопросов по дисциплине

«Разрушение горных пород при проведении геологоразведочных работ»

Специальность 0807 (130 203) «Технология и техника разведки

месторождений полезных ископаемых»

1. Определение дисциплины «РГП при ГРР».

2. Твердость по штампу.

3. Динамическая прочность.

4. Определение абразивности по методу ЦНИГРИ.

5. Абразивность по методу Барона Л.И. и Кузнецова А.В.

6. Буримость горных пород.

7. Определение буримости методом опытного бурения.

8. Разрушение горных пород при ударно-канатном бурении.

9. Задача Буссинеска.

10. Определение режимов ударно-вращательного бурения.

11. Трещиноватость по методу ВИТР.

12. Закономерности разрушения при ударно-вращательном бурении.

13. Определение буримости горных пород по методу ЦНИГРИ.

14. Конструкция, область применения долот РДС.

15. Выбор шарошечных долот по методу ВНИИБТ.

16. Конструкция, область применения твердосплавных коронок типа М.

17. Закономерности разрушения при бурении твердосплавным ПРИ.

18. Схема и мощность процесса ударно-канатного бурения.

19. Конструкция, область применения однослойных алмазных коронок.

20. Мощность, затрачиваемая на разрушение забоя твердосплавными коронками.

21. Конструкция, область применения алмазных и импрегнированных коронок.

22. Классификация горных пород по твердости по штампу (по Л.А. Шрейнеру).

23. Конструкция, область применения ребристых твердосплавных коронок.

24. Определение мощности, развиваемой ударной машиной

25. Зависимость механической скорости от осевой нагрузки при бурении твердосплавным ПРИ.

26. Мощность, затрачиваемая на разрушение забоя алмазными коронками.

27. Закономерности разрушения при бурении алмазными ПРИ.

28. Конструкция, область применения шарошечных долот типа К.

29. Конструкция, область применения самозатачивающихся твердосплавных коронок.

30. Мощность, затрачиваемая на разрушение забоя шарошечными долотами.

31. Конструкция, область применения лопастных долот.

32. Определение режимов бурения алмазными коронками.

33. Определение скорости бурения алмазными коронками.

34. Конструкция, область применения шарошечных долот типа С.

35. Определение режимов бурения твердосплавными коронками.

36. Особенности бурения алмазными коронками пород типа «мрамор».

37. Особенности бурения песчаников алмазными коронками.

38. Особенности бурения алмазными коронками пород, склонных к «заполированию» алмазов.

39. Формула механической скорости бурения глубоких скважин.

40. Особенности бурения алмазными коронками пород типа «граниты».

41. Характерные особенности процесса зашламования при бурении.

42. Факторы, влияющие на начальную скорость бурения на нефть и газ.

43. Дифференциальное давление.

44. Конструктивные особенности, область применения алмазных долот для глубокого бурения.

45. Определение режимов роторного бурения шарошечными долотами.

46. Конструктивные особенности коронок для ударно-вращательного бурения.

47. Принципиальная конструкция элементов шарошечного долота.

48. Характерные типа долот для ударно-канатного бурения.

49. Центраторы, калибраторы для глубокого бурения.

50. Роль осевой нагрузки при ударно-вращательном бурении.

51. Схема снаряда «Недра» для бурения с отбором керна глубоких скважин.

52. Принципиальная схема бурового снаряда для пневмоударного бурения.

53. Соотношение пределов прочности горных пород при статическом и динамическом приложении нагрузки.

54. Критерии выбора алмазных коронок.

55. Критерии выбора твердосплавных коронок.

56. Графический метод определения рационального времени работы долота на забое.

57. Приработка и чередование алмазных коронок.

58. Отказы алмазных коронок.

4. Материалы по используемым инновационным методам обучения.

Не предусмотрено.

5. Материалы, устанавливающие содержание и проведение контрольных мероприятий (промежуточных и итоговых).

5.1. Формы и содержание текущей аттестации и итоговой оценки по дисциплине.

Текущая аттестация студентов и контроль знаний осуществляется во время выполнения и защиты лабораторных работ. Кроме того, усвоение дисциплины проверяется посредством проведения в середине пятого семестра контрольной работы, см. Приложение 1.

Также текущий контроль знаний студентов оценивается по уровню выполнения расчетного задания, выдаваемого на дом.

Итоговый контроль усвоения дисциплины осуществляется на экзамене в конце семестра, см. Приложение 2.

5.2.Примерная тематика рефератов, курсовых проектов, вопросов самоконтроля.

Перечень вопросов к контрольной работе

1. Абразивность, твердость, трещиноватость горных пород.

2. Свойства кристаллов, виды дислокаций в кристаллах, кристаллитах, структура, текстура горных пород.

3. Механизм разрушения горных пород при вдавливании индентора плоской формы.

4. Механизм разрушения горных пород при вдавливании индентора сферической и клинообразной формы.

5. Напряженное состояние массива горных пород. Формула Динника.

6. Влияние энергии удара, массы ударника, скорости приложения нагрузки и времени контакта на процесс разрушения породы.

7. Три вида разрушения пород: поверхностный, усталостный, объемный.

8. Зависимость между силой и деформацией в породах хрупкого, хрупко-пластичного и пластичного разрушения, коэффициент пластичности.

9. Статика и динамика работы резца без учета и с учетом сил трения на передней грани.

10. Определение механической скорости бурения твердосплавной коронкой.

11. Определение площади контакта резца в процессе бурения.

12. Объем износа твердосплавного резца.

13. Определение мощности, затрачиваемой на процесс разрушения горных пород твердосплавными и алмазными коронками.

14. Поведение алмазной коронки по результатам скоростной киносъемки.

15. Анализ факторов, влияющих на эффективность ударно-вращательного бурения.

16. Удельная энергоемкость и мощность, затрачиваемая на разрушение породы при ударно-вращательном бурении.

17. Конструктивные особенности и принципы выбора геометрических параметров вооружения долот дробяще-скалывающего типа.

18. Кинематика работы шарошечных долот.

19. Выбор осевой нагрузки на долото при помощи формул подобия для зубьев различной формы.

20. Характер влияния ряда факторов на начальную скорость бурения шарошечного долота.

21. Определение рационального времени работы шарошечного долота на забое.

22. Стоимость метра бурения скважины.

23. Влияния ряда факторов на эффективность разрушения пород при ударно-канатном бурении.

24. Мощность, затрачиваемая на подъем ударного снаряда, разрушение породы, деформацию снаряда.

25. Механическая скорость при ударно-канатном бурении.

26. Способы определения буримости горных пород.

27. Критерии управления процессом бурения.

28. Классификации горных пород по буримости.

29. Перспективные способы разрушения горных пород при бурении.

6.Методические рекомендации по реализации дисциплины в учебно –воспитательном процессе.

6.1.Методические рекомендации для преподавателя по дисциплине «Разрушение горных пород при проведении геологоразведочных работах».

Методические рекомендации для преподавателя

Изучение дисциплины «Разрушение горных пород при проведении геологоразведочных работ» предусматривает использование различных форм самостоятельной работы, выводя студентов к завершению изучения учебной дисциплины на её высший уровень. Пакет заданий для самостоятельной работы выдается в начале семестра, определяются предельные сроки их выполнения и сдачи. Задания для самостоятельной работы составляются из обязательной и факультативной частей.

Лекционный курс по дисциплине построен с целью формирования у студентов ориентировочной основы для последующего усвоения материала методом самостоятельной работы. Содержание лекции отвечает следующим дидактическим требованиям:

-изложение материала от простого к сложному, от известного к неизвестному;

-логичность, четкость и ясность в изложении материала;

-возможность проблемного изложения, дискуссии, диалога с целью активизации деятельности студентов;

-тесная связь теоретических положений и выводов с практикой и будущей профессиональной деятельностью студентов.

Семинарские занятия курса проводятся по узловым и наиболее важным темам, разделам учебной программы. Они построены как на материале одной лекции, так и на содержании нескольких лекции.

При подготовке к семинарам предусмотрено при необходимости проведение консультаций для студентов. На подготовку к занятию студентам дается несколько дней, рекомендации о последовательности изучения литературы (учебники, учебные пособия, конспекты лекций, статьи, справочники, информационные сборники, статистические данные и др.). При подготовке к занятию возможно использование набора наглядных пособий и специального оборудования.

Используемые критерии оценки ответов:

• полнота и конкретность ответа;

• последовательность и логика изложения;

• связь теоретических положений с практикой;

• обоснованность и доказательность излагаемых положений;

• наличие качественных и количественных показателей;

• наличие иллюстраций к ответам в виде рабочих тетрадей, с выполненными таблицами и схемами;

• уровень культуры речи:

• использование наглядных пособий и т.п.

В конце занятия дается оценка всего семинарского занятия, где обращается особое внимание на следующие аспекты:

• качество подготовки;

• результаты выполненной работы;

• степень усвоения знаний;

• активность;

• положительные стороны в работе студентов;

• ценные и конструктивные предложения;

• недостатки в работе студентов и пути их устранения.

Одной из задач преподавателей, ведущих занятия по дисциплине «Разрушение горных пород при проведении геологоразведочных работ» является выработка у студентов осознания важности, необходимости и полезности знания дисциплины для дальнейшей работы эколога.

Методическая модель преподавания дисциплины основана на применении активных методов обучения.

Принципами организации учебного процесса являются:

• активное участие студентов в учебном процессе;

• проведение практических занятий, определяющих приобретение навыков решения проблемы;

• приведение примеров применения изучаемого теоретического материала к реальным практическим ситуациям.

Используемые методы преподавания: лекционные занятия с использованием мультимедиа технологий; индивидуальные и групповые задания при проведении практических и занятий.

Для более глубокого изучения предмета преподаватель предоставляет студентам информацию о возможности использования по разделам дисциплины Интернет- ресурсов, кафедральной библиотеки.

Содержание занятий определяется календарным планом.

При наличии академических задолженностей по практическим занятиям, связанных с их пропусками преподаватель должен выдать задание студенту в виде задач по пропущенной теме занятия.

Для контроля знаний студентов по данной дисциплине необходимо проводить текущий и промежуточный контроль

Текущий контроль выполняется в виде приема допусков и защит практических работ, устного опроса на семинарских занятиях.

Промежуточный контроль проводится в виде зачета, на котором обсуждаются теоретические вопросы курса. Практическая часть зачитывается по результатам работ, выполненным в семестре.