БУРОВЗРЫВНЫЕ РАБОТЫ

Принцип и теория вращательного бурения

При (вращательном бурении шпуров рабочим инструментом яв­ляется резец, которому буровая машина сообщает через буровую штангу вращательное и поступательное движение.

Принцип вращательного бурения заключается в следующем. Под непрерывным действием силы Р (рис. 82), создающей посту­пательное движение, резец углубляется в породу, раздавливая ее лезвием. Под действием силы Q, создающей вращательное движе­ние, резец снимает стружку породы толщиной h. Разрушенная порода выдается из шпура витками спиральной буровой штанги или потоком воды.

Процесс снятия резцом стружки породы происходит следующим образом. В начале бурения плоскость забоя перпендикулярна оси вращения (направлению подачи) резца. Затем при вращении и осе­вом перемещении резца она станет наклонной, а перед передней гранью каждого пера резца будет уступ высотой h, называемый толщиной стружки. Передняя грань пера резца соприкасается с по­родой не по всей толщине стружки; площадь соприкосновения — величина переменная. В начальный момент после скалывания оче­редного элемента стружки площадь соприкосновения незначительна (рис. 82, положение /). Затем по мере вращения резца (при этом происходит смятие породы передней гранью) и осевого перемеще­ния (при этом происходит разрушение породы под лезвием пера резца) площадь соприкосновения передней грани с породой увели­чивается до тех пор, пока возникающее при этом усилие не превзой­дет предела прочности породы по плоскости скалывания. В этот мо­
мент происходит образование нового элемента стружки (рис. 82, положение II). Откол элементов стружки происходит под углом скалывания <р, который равен 150—160° и не зависит от крепости породы и геометрической формы резца [15].

Скорость бурения зависит от ряда факторов, главными из кото­рых являются: осевое усилие, скорость вращения резца, крепость

Породы, форма и материал рез­ца и способ удаления разру­шенной породы.

Вследствие сложности во­проса общепризнанной теории бурения еще нет, но имеется ряд рабочих гипотез [21, 22, 24].

Согласно гипотезе проф. Л. А. Шрейнера [15], при вра­щательном бурении каждая точка лезвия резца описывает в шпуре винтовую линию. Тол-

R, 00 п щина снимаемой стружки (тол-

Рис. 82. Схема разрушения породы рез - „ r 4____

Цом при вращательном бурении Щина скалываемого слоя поро­ды) и скорость бурения зави­сят от осевого усилия на единицу длины лезвия Рі и числа оборотов резца. Усилие Pi и давление резания Qi, отнесенные к единице дли­ны лезвия, определяются из формул:

P1 = amF1 + fmbcCK:; (93)

Qi = mbaCK - f - faBAFi, (94)

Где аЕД — сопротивление породы вдавливанию;

Fі — площадь контакта лезвия с породой (на единицу длины

Лезвия): f — Коэффициент трения; Ь — толщина стружки;

Оск — сопротивление породы скалыванию;

1

Т =

Sin Є' (sin 6 — / cos 6) '

6 — угол между передней гранью резца и плоскостью скалы­вания;

6'= 90°-г 6 (см. рис. 82).

Вследствие сложности расчетов теоретическими формулами обычно не пользуются.

При расчете производительности или скорости бурения, а также при выборе режима бурения (осевого усилия и скорости вращения резца) пользуются данными практики или экспериментов.

Принцип и теория вращательного бурения

На рис. 83 приведены кривые зависимости скорости бурения и потребляемой мощности от осевого усилия Р и скорости враще­ния п при бурении в тонкозернистом песчанике (данные исследова-
ний ДонУГИ). Из кривых видно, что скорость бурения повышается с увеличением числа оборотов, но до известных пределов. Так, мак­симальная скорость бурения получена при 250—300 об/мин и при осевом усилии 830 кГ. При меньшем числе оборотов скорость буре­ния и энергетические затраты снижаются, а при большем числе обо­ротов (более 300) скорость бурения снижается, а энергетические за­траты на единицу длины или объема шпура повышаются. Это объяс­няется действием фактора времени — при большем числе оборотов

200 Ш

600

800 л. оВ/мин

Принцип и теория вращательного бурения

А

У

JCM/MUH

50-

45-

30-

7.0 10-

800 Р. кг

Н

Кбт

Рис. 83. Кривые зависимости скорости бурения v (сплошная линия) и потреб­ляемой мощности N (пунктирная линия):

А — от величины осевого усилия Р-, б — от скорости вращения п

Уменьшается продолжительность действия внешних сил по контак­ту между режущим инструментом' и породой в каждом данном положении [15]. Кроме того, большое значение имеет интенсив­ность удаления из-под резца разрушенной породы.

При определении рационального режима бурения можно руко­водствоваться ориентировочными данными, приведенными в табл. 22, составленной на основании работ А. Д. Имаса (ДонУГИ).

Таблица 22

Порода

Коэффициент крепости пород, /

Скорость вра­щения резца, об/мин

Осевое усилие иа резец, кГ

Ожидаемая скорость бу­рения, см/мин

Каменный уголь и антрацит

Глинистый сланец..................

Песчаник средней крепости Крепкий песчаник.................

1,5—2 3—4 6

4 8—10

600—1500 600—400 450—300 350—200

40—120 150—450 600—800 900—1100

200—600 200-150 100

30—50

БУРОВЗРЫВНЫЕ РАБОТЫ

СРЕДСТВА И СПОСОБЫ ВЗРЫВАНИЯ

Взрывание зарядов может быть огневое, электрическое и без - капсюльное — взрывание детонирующим шнуром. При первых двух способах взрывание, или инициирование, зарядов производят с по­мощью капсюля-детонатора. Капсюль-детонатор взрывают огневым способом …

Ручные электросверла

Ручные электросверла, применяемые в настоящее время, имеют классу-от 12 до 23 кг, мощность двигателя 1,2—1,4 кет. Вращение от двигателя к штанге передается посредством двухступенчатого или одноступенчатого редуктора (рис. 97) Электросверло …

Учет и подготовка взрывчатых материалов

Учет взрывчатых материалов. На каждом складе должны быть специальные книги для учета ВМ, (пронумерованные, прошнурован­ные и скрепленные подписью и печатью контролирующей органи­зации. Каждое поступление ВМ на склад или выдача со …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел. +38 05235 7 41 13 Завод
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 067 561 22 71 — гл. менеджер (продажи всего оборудования)
+38 067 2650755 - продажа всего оборудования
+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи всего оборудования
e-mail: msd@inbox.ru
msd@msd.com.ua
Скайп: msd-alexandriya

Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Представительство МСД в Киеве: 044 228 67 86
Дистрибьютор в Турции
и странам Закавказья
линий по производству ПСВ,
термоблоков и легких бетонов
ооо "Компания Интер Кор" Тбилиси
+995 32 230 87 83
Теймураз Микадзе
+90 536 322 1424 Турция
info@intercor.co
+995(570) 10 87 83

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.