Мощность, расходуемая на бурение без промывки

Мощность двигателей при бурении скважин шнеками рассчитывается следующими формулами:

                        (8.19)

                       (8.20)

              (8.21)

             (8.22)

где n - частота вращения шнековой колонны, мин^-1; P_c - полное сопротивление, преодолеваемое механизмом вращения, Н; D_д - диаметр долота, м; М_р - момент сопротивления при разрушении породы долотом, H·м; М_т -момент сопротивления при вращении заполненного разрушенной породой шнека и транспортировании породы, Н·м; k_k - коэффициент учитывающий полноту контакта площади передней грани лопасти долота, k_k=0,5÷0,7; k_p -коэффициент разрыхления породы, k_p≈1,1÷1,2; _Нш - длина шнековой колонны, м; ρ' - относительная плотность горной породы; δ_мб - предел прочности породы при механическом бурении.

Мощность двигателей при ударно-канатном бурении рассчитывается с помощью следующих уравнений:

             (8.23)

G1=qд+qуш+qкз+qк1Hc            (8.24)

где N_б - затраты мощности на процесс ударно-канатного бурения ударным долотом, В_m;G₁ - вес бурового снаряда, Н; k₁ - коэффициент дополнительных сопротивлений при долблении, k₁= 1,4; k₂ - коэффициент динамичности, k₂= 1,1÷1,25; η_п - КПД передачи от вала двигателя до ударного механизма, η_п=0,7÷0,8; q_д - вес ударного долота, Н; q_уш - вес ударной штанги, Н; q_H - вес ножниц, H; q_кз- вес канатного замка, H; q_k1- вес единицы длины инструментального каната, Н/м; Н_с - длина ствола (глубина) скважины, м; n - частота вращения кривошипа, мин^-1; 0,02 - размерный коэффициент, учитывающий среднюю скорость движения инструмента,м.

Мощность на подъем инструмента N_n (Вт)

                  (8.25)

где k₃ = 1,1÷13 - коэффициент дополнительных сопротивлений при подъеме;

V_n = π·R·n_б/30- окружная скорость на барабане лебедки, м/с; R - радиус барабана с учетом витков намотанного каната, м; n_б - число оборотов барабана в 1мин.

При выбранной скорости навивки на желоночный барабан V_ж(м/с) затраты мощности (в Вт) на работу желоночного барабана

                          (8.26)

где G₂ - вес (в Н) поднимаемого при желонировании снаряда с учетом коэффициента дополнительных сопротивлений k₄=1,4

G₂=k₄(q_ж+q_н+q_k2·Hc),            (8.27)

где q_ж - вес желонки, Н; q_n - вес породы и шлама при заполнении желонки, Н; q_k2 - вес единицы длины желоночного каната, Н/кг.