2.2. Режим бурения и производительность буровых станков.

Цель занятия. Установить рациональный режим бурения. Проанализировать факторы, влияющие на режим бурения. Определить техническую скорость бурения и эксплуатационную производительность буровых станков.

Краткое теоретическое введение.

Проблема выбора и поддержания оптимальных режимов бурения связана с решением задач оптимизации, отражающих не только физические закономерности разрушения горной породы, но и основные технико-экономические связи, и конструктивные параметры буровых станков.

Основным показателем процесса является механическая (техническая) скорость бурения. В общем случае она зависит от оперативно регулируемых режимных параметров, на которые влияют механизм разрушения горных пород разными типами буровых станков и конструктивные параметры последних (в первую очередь диаметр и вид бурового инструмента). Задача выбора рационального режима бурения заключается в поиске такого сочетания регулируемых, конструктивных параметров, которое обеспечивает наилучшее значение принятого критерия оптимальности. При этом тип и конструкция бурового инструмента должны соответствовать физико-техническим свойствам горных пород.

Из технико-экономических критериев оптимизации режимов бурения наиболее представительными являются производительность бурового станка и затраты на буровые работы.

Для принятой ранее модели бурового станка (СБШ-250МНА-36) устанавливают рациональные параметры режима бурения с учетом его технической характеристики:

Выбирая параметры режимов бурения, следует иметь в виду, что нельзя одновременно принимать максимальные значения частоты вращения и осевого усилия. С увеличением возрастает усилие подачи и уменьшается частота вращения и наоборот. При бурении наклонных скважин усилие подачи на долото снижают на 20-25%.

В соответствии со значением с учетом принятых параметров режима бурения определяют техническую скорость бурения, м/ч.

Устанавливаем по табл. 2.7. рациональные параметры режима бурения для принятой модели бурового станка СБШ-250МНА-36 с учетом его технических характеристик. При бурении наклонных скважин усилие подачи на долото снижают на 20 %.

Усилие подачи

Частота вращения бурового става

В соответствии со значением , с учетом принятых параметров режима бурения определяют техническую скорость бурения, м/ч:

Где -диаметр долота, м; - усилие подачи, кН; - частота вращения бурового става, .

Далее проанализируем характер изменения с изменением величины . Для этого уменьшаем значение на 1,2,3 единицы, а затем увеличиваем его на такую же величину.

График =f( )

Таким образом при уменьшении на 1 единицу величина увеличивается на 9.23%, а при увеличении на 1 единицу величина уменьшается на 7.80%.

Вычисляем сменную эксплуатационную производительность бурового станка ,м:

Где -продолжительность смены (8 ч.); -длительность ежесменных перерывов в работе , ч; -основное время бурения 1м скважины, , ч; -затраты времени на выполнение вспомогательных операций при бурении 1м скважины(при шарошечном бурении ) , ч.

Расчетная величина меньше нормативной более, чем на 10% следовательно принимаем нормативную производительность для станка СБШ-250МНА-36 при значении из таблицы 2.8

Определяем годовую производительность бурового станка:

Где - число рабочих смен бурового станка в течении года с учетом их целосменных простоев, вызванных плановыми и неплановыми ремонтами и другими видами организационных и эксплуатационных перерывов (табл. 2.9)