Рекомендации по режиму ударно-вращательного бурения
Сила удара
Для эффективного разрушения твердых пород сила ударов должна превышать предел прочности породы. Если сила удара меньше предела прочности, объемного разрушения породы не происходит, а породоразрушающий инструмент интенсивно изнашивается. При этом он работает в наиболее тяжелых условиях, так как с увеличением затупления резцов сопротивление породы (критическое усилие) также возрастает, и вся энергия удара забойной машины расходуется на упругие деформации снаряда, в том числе и коронки. В практике гидроударного бурения такие случаи наблюдаются при чрезмерном увеличении длины рейса.
Энергия удара
Технологическими параметрами при ударно-вращательном бурении являются: энергия удара, приходящаяся на единицу площади соприкосновения резца с породой; число ударов за 1 оборот коронки; расстояние между насечками от двух смежных ударов; закон изменения силы удара во времени.
Энергия удара, отнесенная к единице длины лезвия коронки, должна находиться в пределах 1—2 Дж/м. Расстояние между насечками в зависимости от твердости и абразивности пород должно составлять 5—7 мм.
Частота вращения коронки
Рациональная частота вращения коронки, как функция расстояния между ударами и числом ударов, определяет объем сколотой породы при перемещении резца в промежутке между ударами и его износ.
Осевая нагрузка
Осевая нагрузка при ударно-вращательном бурении относительно слабых и средней твердости пород (слабые известняки, доломиты, глинистые сланцы и др.) выполняет практически те же функции, что и при вращательном бурении, обеспечивая наряду с ударными импульсами заглубление резцов в забой и поддерживая непрерывность процесса резания породы в периоды между ударами.
Частота вращения снаряда при ударно-вращательном бурении
Частота вращения снаряда при ударно-вращательном бурении характеризует с одной стороны общий путь трения резцов и, следовательно, их износ, а с другой стороны — путь пробега каждого резца между двумя последовательными ударами. Последний фактор зависит от соотношения частоты вращения снаряда и частоты ударов гидроударника. В зависимости от физико-механических свойств пород рациональные значения пути пробега резца между ударами должны составлять 5—7 мм (7 мм соответствует наиболее слабым, неабразивным породам).
Режим ударно-вращательного бурения
В табл. 7.27 даны рекомендации по режиму
ударно-вращательного бурения в различных комплексах горных пород.
Таблица 7.27. Рекомендуемый режим ударно-вращательного бурения.
| Типы пород | Коэффициенты | Осевая нагрузка, Р, кН | Частота вращения снаряда n, мин-1 | |
| динамической прочности, Fд | абразивности Кабр | |||
| Извержение и метаморфические породы | ||||
| Породы средней твёрдости твердые, среднеабразивные | 5—12 | 0,55—1,40 | 8—10 | 60—70 |
| Породы средней твердости твердые, высокоабразивные IV—IX категории по буримости | 8—14 | 1,50—2,15 | 4—5 | 60—40 |
| Породы твердые и крепкие малоабразивные VIII—X категории по буримости | 18—28 | 1,00—1,30 | 6—8 | 60—40 |
| Породы твердые и крепкие среднеабразивные,VIII—X категории по буримости | 18—28 | 1,50—2,15 | 4—5 | 30 |
| Породы твердые и крепкие высокоабразивные, IX—X частично XI категорий по буримости | 20—28 | 2,00—3,00 | 3—4 | 20 |
| Осадочные породы | ||||
| Алевролиты и слабые песчаники,V—VI категорий по буримости | — | — | 5—7 | 150—270 |
| Аргиллиты и глинистые сланцы,VI—VII категорий по буримости | — | — | 5—6 | 150 |
| Песчаники,VII—VIII категорий по буримости | — | — | 4—5 | 70—80 |
