Электрохимическая заточка торца матрицы
Из опыта бурения известно, что 15-20% всех отработанных буровых коронок преждевременно снимаются с эксплуатации из-за зашлифования торца матрицы. В целях повышения эффективности использования такого алмазного инструмента необходимо применять электрохимическую заточку торца матрицы, которая позволяет поддерживать заданный выпуск алмазов в процессе бурения.
Технические средства для электрохимической заточки алмазного инструмента могут быть исполнены в двух вариантах: стационарном и переносном (полевом). Стационарный вариант используется при массовой заточке, а переносной - для условий эксплуатации непосредственно на месте производства буровых работ. Существует ряд конструкций таких установок, разработанных в ВИТРе (типа УЗК), Каракумской ГРЭ (типа ППУ-1), ТулНИГП (УЗР-1) и др.
Размерная электрохимическая заточка алмазных коронок основана на принципе анодного растворения матрицы в растворе электролита при прохождении через него постоянного электрического тока.
Рациональный выпуск алмазов из коронки определяется из зависимости
ha = K1K2da /3,
где К1 — коэффициент, зависящий от формы алмазных зерен и
изменяющийся от Г до 0,5 (К1=1 для качественных алмазов XVa и XVa-1 групп;
К1=0,75 для алмазов XVa-4 группы; К1=0,5
для алмазов XVa-5 группы); К2 — коэффициент, зависящий от
степени трещиноватости буримых пород и изменяющийся от 1 до 0,5
(К2=1 при удельной кусковатости пород Куд не менее 5 - 10
шт/м; К2=0,75 при Куд=10-30 шт/м; К2=0,5
при Куд=30 шт/м); da — средний условный диаметр алмаза,
мм.
Рекомендуемый выпуск алмазов различной зернистости в зависимости от
типа горных пород приводится в табл.
2.24.
Таблица 2.24. Рекомендуемый выпуск алмазов из матрицы буровых коронок (по данным В. И. Власюка и В. И. Спирина)
Типичные представители пород | Категория пород по буримости | Трещиноватость пород |
Тип коронок | |||
однослойные | импрегнированные | |||||
зернистость алмазов, шт/кар | выпуск алмазов, мм | зернистость алмазов, шт/кар | выпуск алмазов, мм | |||
Сиениты, габбро, диориты, крупнозернистые граниты, кристаллические сланцы | VIII - IX | Слаботрещиноватые | От 30 - 20 | 0,30 - 0,40 | - | - |
То же | VIII - X | Трещиноватые | От 50 - 30 до 60 -40 | 0,25 - 0,30 | - | - |
Диориты, мелкозернистые граниты, кремнистые известняки | IX - X | Монолитные | 50 - 30 | 0,20 - 0,30 | 150 - 120 | 0,20 |
То же | IX - XI | Трещиноватые | - | - | От 120 - 90 до 400 - 200 | 0,15 |
Кварциты, роговики | X - XI | Слаботрещиноватые | - | - | От 200 - 150 до 400 - 200 | 0,15 |
То же | X - XII | Трещиноватые | - | От 200 - 150 до 400 - 200 | 0,10 | |
Железистые кварциты, джеспилиты, яшмы | XI - XII | Монолитные | - | - | От 200 - 150 до 400 - 200 | 0,15 |
То же | XI - XII | Слаботрещиноватые | - | - | От 200 - 150 до 400 - 200 | 0,08 - 0,10 |
То же | XI - XII | Трещиноватые | - | - | От 200 - 150 до 400 - 200 | 0,05 - 0,08 |