книги из ГПНТБ / Комаров, М. А. Буримость горных пород и ее учет в техническом нормировании обзор

ловий бурения: типа перфоратора, диаметра коронки, давления сжа­ того воздуха и др. Отмечается, что применение таких .классифика­ ций более целесообразно, так как отсутствие в классификации пет­ рографических характеристик -затрудняло бы анализ и научное обоб­ щение данных по бурению, сравнение и объективную оценку резуль­ татов работы предприятий. При геологическом изучении новых место­ рождений, на которых показатели буримости пород не известны, со­ ставление проектов и смет может производиться исходя из петро­ графической характеристики пород [2 ] .

Решение этих вопросов применительно к бурению шпуров не яв­ ляется целью данной работы, однако, изложенные положения необхо­ димо учитывать при анализе метода нормирования, применяемого в колонковом разведочном бурении. Ранее отмечалось, чтз с 1959 г .

в ЕНВ "нормализованные" условия не приводятся, но перечень типич­ ных представителей пород для всех категорий по буримости остал­ ся. Таким образом, объединены две группы классификаций пород для технического нормирования. С одной стороны, устранены "нор­ мализованные" условия и поправочные коэффициенты, применение которых^при бурении разведочных скважин намного труднее, чем при буреции шпуров, с другой стороны, остался перечень пород, относящихся к определенным ранее категориям по буримости. При­ менение метода нормирования по классификации без указания наиме­ нований пород (классификация первой группы) в разведочном буре­

показателя буримости. Действительно, основным условием примене­ ния ЕНВ является единообразие организационно-технических усло­ вий. Пользоваться единой шкалой буримости, не "привязанной" к конкретным породам и техническим условиям, можно тогда, когда организационно-технические условия (опособ бурения, тип и раз­ мер породоразрушающего инструмента и т .д .) абсолютно одинаковы . иди их различие несущественно влияет на показатели бурения. При атом для установления категории породы необходимо^при рациональ­ ном режиме бурения определить показатель буримости (затраты времени на бурение I м ). При бурении шпуров некоторые факторы одинаковы для многих районов (например, тип и размер коронок, глубина шпуров) или отличаются Незначительно (тип перфоратора, режим бурения). Поэтому при бурении допуров нельзя отрицать во з-

- 9 -

можиости нормирования по классификации пород по машинному вре­ мени, хотя нельзя не согласиться с мнением ряда исследователей, что сравнение технико-экономических показателей и анализ приме­ няемой технологии бурения .затруднительны при наличии только по­ казателей машинного времени бурения I м шпура. Если же организа­ ционно-технические условия разнообразны (что характерно для раз­ ведочного колонкового бурения) и если даже они рациональные, применение единой шкалы буримости по машинному времени становит­

ведочное бурение имеется перечень типичных представителей пород для каждой категории по буримости, который ограничивает произ­ вольное определение категории, но весьма приближенно, так как породы одного наименования могут иметь различную буримость. На­ личие в классификации по буримости наименований пород нередко служит причиной того, что определение категории по буримости производят по петрографической характеристике, что, конечно, не способствует совершенствованию технического нормирования, на что указывает и классификация первой группы, в которой нет наимено­ ваний пород. Но если при бурении шпуров правильное определение категории по буримости на основе затрат времени не представляет сложности, так как методика ее определения приводится в каждом сборнике ЕНВ, то установить категорию по буримости при колонко­ вом разведочном бурении затруднительно, так как буримость поро­ ды зависит от многих факторов. Категория породы определяется, как правило, по петрографическим характеристикам.

Таким образом, построение ЕНВ на колонковое бурение на ос­ нове двух принципиально различных типов классификаций пород по буримости позволило, с одной стороны, отказаться от соблюдения "нормализованных” условий при определении категорий пород по буримости и разработке системы поправочных коэффициентов для учета фактических условий, но, с другой стороны, позволило со­ хранить принцип нормирования по единым нормам времени.

Единые нормы времени играют большую роль в организации труда и производства, так как они предусматривают типизацию со­ става процесса и,трудовых затрат на выполнение однородных работ,

- 10 -

вносят единство в нормирование и оплату труда. Однако переход на нормирование по единым нормам не исключен, а , наоборот, уси­ ливает требование всестороннего анализа применяемых в геолого­ разведочных партиях и экспедициях форм организации труда и про­ изводства с учетом передового опыта, а также режимов работы обо­ рудования с целью выбора наиболее рациональной технологии. Это требование тем более актуально при установлении единых норм вре­ мени на процесс бурения, так как определение "крепости" пород

является более сложной задачей, чем, например, определение “кре­ пости" металла, и "...тр еб у ет иных способов решения задачи нор­ мирования, чем в других отраслях промышленности" [29].

Для нормирования машинного времени разрабатываются техниче­ ские нормативы, на основе которых можно установить наиболее про­ изводительный режим работы оборудования и необходимые затраты рабочего времени. При установлении нормы времени на обработку металлов резанием по известным свойствам (предел прочности, твердость и т .п .) метзлла и типу резца по таблицам устанавлива­ ется оптимальный режим резания, который корректируется в соот­ ветствие с технической характеристикой станка, а затем по рас­ четным формулам определяется необходимое время на обработку де­ тали или ее части. Установить подобные нормативы на бурение скважин в настоящее время не представляется возможным из-за значительно более сложного и менее изученного характера зтого процесса по сравнению с резанием металлов. Поэтому нормативы времени устанавливаются не для каждой породы, а для больших групп (категорий), однако при этом не должен устраняться основ­ ной смысл понятия технического норматива, заключающийся в том, что технический норматив должен отражать наиболее производитель­ ный режим работы оборудования. Из справочника ЕНВ на колонковое бурение нельзя получить таких сведений, с чем приходится мирить­ ся, так как в настоящее время, невозможно составить таблицы нор-, мативов времени бурения с указанием точных режимов работы буро­ вого инструмента. Однако в ЕНВ не отмечены и те технологические ' условия, при которых установлены указанные в таблицах нормативы

- II -

Оптимальная напряженность нормативов времени на процесс

разрушения' породы при бурении

В теории нормирования общепризнанным положением является тот факт, что нормы труда должны соответствовать необходимым затратам рабочего времени. Оптимальная напряженность норм дости­ гается, если они устанавливаются на уровне необходимых затрат времени, т .е . при

определении необходимого времени, так как оно при всех методах нормирования находится из фактического времени, затрачиваемого на нормируемый процесс. Следует отметить, что одной из основных задач технического нормирования является активное воздействие на затраты необходимого времени, которые означают исследование возможностей их уменьшения за счет совершенствования производ­ ственного процесса. Поэтому при нормировании должно определять­ ся не только необходимое время, существующее в данный момент, но и время, которое может быть достигнуто при рационализации производственного процесса. Выше отмечалось, что нормативы вре­ мени на машинный процесс должны устанавливаться при наиболее производительном режиме работы оборудования. Таким образом,мож­ но сказать, что необходимое время на процесс разрушения породы при бурении должно соответствовать такому режиму бурения, при

котором обеспечивается получение наилучших технико-экономических показателей [37J. Для оценки технико-экономических показателей должен применяться единый критерий эффективности производства работ, в качестве которого в геологоразведочном бурении обычно принимается минимальная себестоимость I м проходки скважины при

жет значительно отличаться друг от друга в зависимости от точно­ сти отнесения пород к одной категории, применяемой технологии '

- 12 -

бурения,состояния оборудования и организации работ.* Отраслевые нормативы разрабатываются путем изучения фактических затрат времени в различных районах проведения буровых работ. При изуче­ нии затрат времени в техническом нормировании основным методи­ ческим вопросом является правильный подбор исполнителей. Однако при определении затрат времени на бурение решение этой задачи нельзя считать достаточным для обеспечения разработки техниче­ ски обоснованных и оптимально напряденных нормативов, что объяс­ няется спецификой бурового процесса и организации буровых работ. Дело в том, что критерии на основе которых буровой мастер любой квалификации выбирает режим бурения, могут значительно расхо­ диться с теми критериями, которые определяют эффективность про­ изводства работ, и выявить это расхождение без проведения спе­ циальных исследований невозможно. Обоснование объема наблюдений при определении затрат времени на бурение также отличается от * аналогичных задач при нормировании труда других производствен­ ных процессов. Поэтому обязательным условием разработки опти­ мально напряженных нормативов времени на бурение следует считать проведение специальных исследований по разработке оптимальных режимов бурения.

При разработке оптимальных режимов бурения по единой мето­ дике необходимое на бурение пород одинаковой буримости время может отличаться друг от друга лишь в пределах точности шкалы классификации по буримости и методов измерения. Необходимое вре­ мя на бурение пород одинаковой буримости в различных районах может быть не одинаковым из-за различий в технологических реше­ ниях при разработке оптимальных режимов бурения. При разработке отраслевых нормативов времени следует принимать наилучшие-тех­ нологические и организационно-технические варианты. Отнесение пород к различным категориям необходимо производить централизо­ ванным порядком на основе материалов о фактической буримости пород, их петрографической характеристики и физико-механических свойств. При этом целесообразно использовать лабораторные.методы определения буримости пород. Буримость породы, определенная на образце в лабораторных условиях, очевидно, будет отличаться от буримости этой же породы в условиях скважины. Однако знание этих показателей в различных условиях позволяет более целенаправлен­ но исследовать факторы, обусловливающие их различие в лаборатор­

- 13 -

ных и производственных условиях. Изучение влияния этих факторов будет способствовать совершенствованию технологии бурения и со­ кращению необходимого времени, т .е . выполнению одной из основных задач технического нормирования. С другой стороны, всестороннее исследование бурового процесса повысит надежность и достоверност? лабораторных методов определения буримооти пород.

Таким образом, оптимальная напряженность нормативов времени на процесс разрушения породы при бурении и оптимальный режим бурения являются взаимосвязанными и неразрывными понятиями, и большинство недостатков как при разработке отраслевых нормати­ вов времени, так и в практике нормирования и оплаты труда объяс­ няются разобщенностью между технологической и нормативной рабо­ той. Для поддержания норм на оптимально напряженном уровне они

тимого отклонения. Допустимыми отклонениями считаются те, кото­ рые находятся в пределах установленной точности норм. При нор­ мировании по классификации пород точность установления нормы , равна половине величины интервала шкалы, соответствующей данной категории. Из-за объективных причин, которые будут отмечены ни­ же, показатель шкалы не может быть менее 1,67. Следовательно, показатель уровня напряженности, равный 0 ,7 5 -0 ,8 0 , или процент перевыполнения нормы, равный 120, являются пограничными, при достижении которых нормы должны пересматриваться [20]. По срав­ нению с другими отраслями промышленности допустимый интервал изменения показателя напряженности весьма значительный (в маши­ ностроении точность установления нормативов равна ±5%). Необхо­ димость повышения точности установления норм диктуется требова­ нием равной их напряженности, что является одним из основных принципов социалистического нормирования. Возможности повышения точности нормирования процесса бурения будут показаны ниже.

- 14 -

Анализ Факторов, влияющих на качество' нормативов при алмазном бурении

В действующих нормах на бурение разведочных скважин норма­ тивы времени даны в зависимости от важнейших факторов, влияющих на производительность труда, таких, как тип станка, категория породы по буримости, глубина скважины. Усреднение технико-тех­ нологических условий бурения значительно упростило нормирование. Нормы времени должны быть прежде всего качественными, что пол­ ностью характеризуется двумя показателями - уровнем напряженно­ сти и степенью их прогрессивности в отраслевом масштабе. Для анализа качества норм обычно используют следующие показатели: удельный вес технически обоснованных норм, средний процент их выполнения и распределение рабочих по уровню выполнения норм. Первый показатель целесообразно применять при анализе общего состояния технического нормирования труда на предприятии.

Уровень выполнения норм (отношение нормы к фактическому времени) обусловливается^ конечном, счете двумя факторами, к первому„из которых относится индивидуальная производительность данного рабочего (бригады), зависящая от квалификации, интен­ сивности труда и других субъективных факторов. Относительная индивидуальная производительность труда выражается соотношением между необходимым временем и временем, фактически затрачиваемым данным рабочим (бригадой). Второй фактор - уровень напряженности норм. Уровень выполнения последних прямо пропорционален первому фактору и обратно пропорционален второму •

Эти два фактора действуют вместе, поэтому кроме показателя среднего процента выполнения норм применяется показатель расп­ ределения рабочих (бригад) по уровню выполнения норм. Для ана­ лиза качества единых отраслевых нормативов на бурение по этим показателям необходимо иметь большое количество данных на основе фотохронометражных наблюдений, так цак из Ър^Щ авля&шх форм*

*

- 15 -

отчетности по производительности и выполнению норм выработки

димым временем, то задача намного упрощается, а достоверность анализа повышается. Знание необходимого времени позволяет непо­

и прогрессивности совпадают. Лучшим показателем прогрессивности является коэффициент напряженности, равный единице; менее прог­ рессивные нормы будут иметь коэффициент ниже единицы.

Анализ опубликованных материалов показывает, что при соб­ людении рациональной технологии алмазного бурения коронками сушествующих типов наблюдается как невыполнение, так и перевыпол­ нение норм времени. В породах средних категорий по буримости алмазные и твердосплавные коронки показывают примерно одинако­ вые результаты, в то время как нормы выработки для алмазной ко­ ронки выше в два раза, чем норма для твердосплавной [3 4 ]. Пере­ выполнение норм в отдельных организация ТГУЦР при бурении ал­ мазными коронками по породам X-XI категорий составляло в зави­ симости от типа коронки и скорости вращения снаряда от 160 до 340%, в то же время,при бурении некоторых пород имело место.не­ выполнение норм по скорости и проходке за рейс (80% и менее) [4 ] .

По данным фотохронометражных наблюдений в Березовской экс­ педиции проведен анализ выполнения нормативов времени на буре­ ние (таб л .1 ). Время на механическое бурение алмазными коронками приводится в соответствии с расчетным интервалом глубин для данного типа станке по ЕНВ.

Из табл.1 видно, что с уменьшением категории породы по буримости напряженность нормы времени при одинаковой скорости вращения снаряда увеличивается. Приведенные примеры свидетель­ ствуют о том, что несоответствие фактических и нормативных за­ трат времени на бурение объясняется,в основном,ошибками при определении буримости пород и разработке нормативов. Поэтому этот вопрос был исследован с привлечением более представитель­ ного фактического материала по буримости пород. В табл.2 при­ ведено сравнение нормативных и фактически достигнутых показате­ лей механической, скорости алмазного бурения при рациональных

- 16 -

разработке рациональной технологии бурения в различных районах, систематизированные и обобщенные Е«А*Козловокиы. Значения макси­ мальных механических скоростей бурения, обеспечивающих минималь­ ную себестоимость проходки по породам различных категорий,груп-

Рис.1. Изменение механической скорости бурения одно­ слойными алмазными коронками в породах различных катего­

рий по буримости

пировались по типам коронок и скорости вращения снаряда при див' метре коронок 59 мм и глубине скважин 100-600 м. Среднерейсовая механическая скорость бурения по породе каждой категории опре-

- IB -