Выбор оптимальной величины углубки за оборот

Выбор параметров режима бурения алмазными коронками.

При традиционном подходе, режим алмазного бурения, как и при других разновидностях геологоразведочного бурения, включает три основных параметра: осевая нагрузка на породоразрушающий инструмент, частота вращения и расход очистного агента

. В этом случае параметры режима являются аргументами, т.е. их величина задается бурильщиком и они выполняют роль органов управления процессом. Результатом управления, т.е. функцией будет механическая скорость бурения (скорость углубки) и интенсивность износа алмазов. Контрольными параметрами (тоже функции) служат затраты мощности на бурение и давление в нагнетательной линии очистного агента.

Особенностью алмазного бурения является решающая роль величины углубки резца - hр и особенно величины зазора между забоем и торцом матрицы hш. Их размеры зависят от величины осевой нагрузки, размеров алмаза и прочности породы. Но от величины осевой нагрузки эти величины зависят косвенно, что не дает возможности с помощью подбора осевой нагрузки достаточно точно и своевременно устанавливать оптимальный режим. И теория и практика алмазного бурения показывают, что значительно точнее и оперативнее можно находить и поддерживать оптимальный режим, если управлять процессом не по осевой нагрузке, а непосредственно устанавливая оптимальные значения углубки за оборот, т.е. оптимальные значения углубки резца hр и величины зазора hш. Для этого в гидросистему бурового станка устанавливается регулятор потока, позволяющий устанавливать и поддерживать заданную углубку за оборот. При таком управлении процессом углубка за оборот (скорость бурения) становится аргументом а осевая нагрузка функцией, т.е. величина осевой нагрузки автоматически получится в зависимости от установленной величины углубки за оборот. Преимущества управления по углубке за оборот в более точной и оперативной установке оптимальной глубины резанья и шламового зазора и, что особо важно, в возможности оперативно контролировать процесс по изменению величины осевой нагрузки, легко измеряемой имеющимися на станке приборами. Для повышения производительности бурения желательно устанавливать максимальное значение углубки за оборот, но при этом нельзя допускать такого увеличения глубины резанья, при которой начнется скол алмазных резцов или начнется зашламование забоя. Экспериментами было показано, что для каждого конкретного случая коронка – порода имеется предельное значение углубки за оборот, после которого начинается либо резкое разрушение резцов, либо зашламование забоя. Рис. 40.

hоб

hоб

а. б. в.

Рис. 40

Четкая связь между углубкой за оборот и осевой нагрузкой позволяет легко автоматизировать процесс нахождения и поддержания оптимального значения углубки за оборот. Простой автомат для этого был изготовлен и успешно испытан на производстве аспирантами кафедры бурения МГРИ (РГГРУ) И. Ганиным и А. Сумароковым. При управлении по величине углубки за оборот выбор и поддержание оптимального значения hоб. осуществляется опытным путем для каждого конкретного случая коронка - порода. Начальное значение hоб выбирается из примерных рекомендаций, затем углубку за оборот увеличивают, контролируя по величине осевой нагрузки, до начала резкого (не пропорционального) роста осевой нагрузки. Рекомендуемые значения углубки за оборот по данным В.П.Липатникова приведены в табл. № 14.Пример конкретных рекомендаций для импрегнированной коронки с зернистостью алмазов 120 шт./карат по данным «Севукргеология» приведен в табл. № 15

Таблица № 14

Категория пород	V11 – V111	1Х	Х	Х1	Х11
Зернистость алм.	20-12	30-20	50-30	60-40	120 – 90	150 – 120	400 – 150
hоб, мм/об..	0,3-0,2	0,25- 0,17	0,13- 0,15	0,12- 0,14	0,10-0,11	0,06 – 0,10	0,02 – 0,08

Таблица № 15

Категория пород	V1 – V11	V111 – 1Х	Х	Х1	Х11
Углубка за оборот мм/об.	0,24	0,146	0,097	0,068	0,034

Дата добавления: 2014-01-07