Оптимальные режимы шарошечного бурения

Вращательное бурение шарошечным инструментом

В 60-е годы прошлого столетия начали создаваться мощные станки шарошечного бурения (производительность выше в 5-6 раз).

В настоящее время на карьерах шарошечное бурение наиболее широко применяется (более 80% общего объема бурения).

Буровые установки – самоходные. Бурение ведется с продувкой сжатым воздухом или ГЖС. Промывка применяется реже.

Три типа вращателей:

- шпиндельный с гидропатроном;

- неподвижный роторный;

- подвижный ротор, одновременно осуществляет подачу инструмента. Привод, как правило, электрический, может быть с плавным регулированием частоты вращения от 0 до 200 1/мин. Спуско-подъемные операции – механизированы.

Установки для бурения скважин глубиной до 18-20м обычно имеют соответствующей высоты мачту и могут проходить всю скважину без наращивания труб.

Все буровые установки устроены однотипно.

Наиболее распространена установка СБШ-250. Предназначена для бурения вертикальных и наклонных (15-30^°) скважин в различных породах и рудах. Все операции механизированы.

Техническая характеристика станков шарошечного бурения на открытых работах.

	СБШ-250	СБШ-320
Глубина бурения, м
Диаметр, мм	243;269
Диаметр штанг, мм
Ход подачи, м		17,8
Частота вращения, 1/мин	81;157	0-130
Мощность, кВт
Вес, т

Установка СБШ-250 применялась на карьерах Криворожских ГОКов, Магнитогорского, Оленегорского комбинатов и других предприятий. Средняяя производительность 3000м/месяц. На Коунрадском руднике диаметром 250мм достигнута максимальна производительность 114м/смену (при средней 50-58м/см).

Преимущества шарошечного бурения:

- высокая механическая скорость;

- возможность бурения вертикальных и направленных скважин большого диаметра на значительную глубину в породах с различными свойствами.

Недостатки:

- необходимость наращивания штанг;

- низкая производительность в обводненных породах;

- низкая стойкость долот в крепких породах.

-

Значительный резерв улучшения показателей буровых работ – это выбор рациональной технологии бурения, т.е. сочетания параметров режимов бурения.

Рекомендуемые пределы параметров режима бурения шарошечными долотами третьего поколения (отечественными) приведены в табл.3.1.

Таблица 3.1- Режимы бурения шарошечными долотами

Диаметр, мм	Осевая нагрузка, кН (Рос)	Частота вращения, 1/мин (n)	Расход воздуха, м^3/с
Т, ТК	К, ОК	Т, ТК	К, ОК
Долота на подшипниках качения
215,9	140-180	160-200	2,5-1,3	2,0-0,83	0,42
244,5	180-220	180-250	0,42-0,53
269,9	200-270	250-300	0,6-0,7
	до 350	до 500	0,81-1,0
Долота на подшипниках скольжения
215,9		180-220	2,0-1,0	1,7-0,83	0,42
244,5	200-250	220-270	0,42-0,53
269,9	220-270	250-320	0,6-0,7
	до 400	до 500	0,83-1,0

Верхние пределы осевого давления соответствуют нижним пределам частоты вращения.

Достаточным считается такой расход воздуха (Q_в), дальнейшее увеличение которого не сопровождается ростом V_мех, а уменьшение Q_в – приводит к снижению V_мех.

В случае возникновения при бурении больших вибраций бурового става следует снизить частоту вращения до 0,8-1,0 1/мин.

В станке СБША-250/320 использована система автоматического управления буровым станком на основе активного поиска оптимума режима бурения в зависимости от отдельных технологических параметров бурения.

Ударно-вращательный способ бурения, как известно, объединяет признаки ударного и вращательного бурения резанием. Осуществляется с использованием погружных пневмоударников.

Согласно ГОСТ 20078-74 станки для ударно-вращательного бурения взрывных скважин на карьерах погружными пневмоударниками обозначаются как СБУ – станки буровые пневмоударные.

Предусмотрено 4 типоразмера с диаметрами от 100 до 200мм. Область применения – породы с коэффициентом крепости 8-18. Изготавливаются Кыштымским заводом.

Кроме станков для вращательного бурения (СБР, СБШ, СБУ) по согласованию с потребителем выпускаются станки для открытых горных работ:

- СБУГ – бурение с выносными гидроударниками;

- СБУШ (СБШК) – шарошечное, ударно-шарошечное и пневмоударное бурение.

Дата добавления: 2014-11-29