Авторы надеются, что изложенные в книге опыт и результаты научных и конструкторских разработок будут способствовать дальнейшему развитию техники и технологии бурения взрывных скважин, расширению области перспективной технологии бурения резанием.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Материалы, приведенные в данной книге, указывают на целесообразность увеличения масштабов применения технологии бурения резанием для проходки взрывных скважин, которые используются не только на карьерах, но и в энергетическом строительстве, при сооружении практически всех гидравлических, тепловых и атомных электростанций, в строительстве плотин, котлованов ответственных наземных зданий, при проведении каналов, траншей для нефтяных и газовых трубопроводов и дорог на участках скальных пород. Наибольший эффект может быть получен на разрезах угольной промышленности, где бурение долотами режущего действия может занять 80 – 85 % от всех объемов бурения. Остальные 20 – 15 % будет занимать бурение шарошечными долотами, но и они должны претерпеть конструктивные изменения в сторону большей специализации применительно к условиям открытых горных разработок.
Углубление специализации буровых инструментов, наделенных новыми качественными признаками (разборности, многократного использования корпусов и сменных сооружений, ремонтопригодности и т.д.), позволит устранить диспропорцию между соотношением применяемых типов долот и распределением объемов пород различной крепости. Должен получить развитие принцип вторичного преобразования конструкций буровых долот, значительно повышающий их ресурс.
Одной из наиболее острых на карьерах остается проблема разработки эффективных инструментов и технологии бурения сложноструктурных пород. Низкая адаптация классических ШД (с конусными шарошками) к изменениям крепости пород и выпуск в связи с этим более 13 типов по виду вооружения (Т, К, ТЗ, ТКЗ, ОК и др.) заставляют искать более универсальные виды буровых инструментов для проходки взрывных скважин в сложноструктурных породных массивах, когда в пределах неглубокой скважины (глубиной 10 – 30 м) крепость пород быстро варьирует в широком диапазоне (наиболее часто f – 2 - 12), а использование различных типов долот на скважине исключено. Долота режущего действия с зубчато-дисковыми шарошками (ДЗДШ) в значительной мере решают эту проблему при наличии в геологическом разрезе до 30 – 40 % пород крепостью f= 8 - 10.
Оценивая дальнейшие перспективы бурения резанием с современных позиций, следует отметить целесообразность наложения на специализированные конструкции режущих долот ударных нагрузок, то есть осуществлять вращательно-ударное бурение. Однако это сразу же сильно усложняет и удорожает буровой инструмент и буровой станок, рассчитанный на большие диаметры скважин: 250 - 320 мм. Поэтому вращательно-ударный способ наиболее целесообразен при бурении скважин малого диаметра 40 - 60 мм, что и происходит на практике в подземном бурении.
К перспективным для бурения сложноструктурных пород на карьерах следует отнести режуще-ударный инструмент (РУИ), который хорошо адаптируются к изменению крепости пород в более широком диапазоне (f= 2 - 12), чем классические ШД. При проходке скважин диаметром 160 - 244.5мм РУИ, как показали его испытаания в промышленных условиях, может оказаться надежнее, производительнее и экономичнее известных режуще-шарошечных (РШИ) и ударно-шарошечных (УШИ) буровых снарядов.
Следовательно, дальнейшее исследование целесообразно направить на разработку типизированного ряда базовых моделей специализированного бурового инструмента не только для вращательного, но и для других способов бурения. При решении такой сложной задачи необходимо обеспечить согласованность параметров создаваемых новых моделей буровых инструментов с режимными параметрами процессов разрушения пород и удаления продуктов разрушения из забоя скважины, а также с параметрами буровых станков (механизмов вращения, подачи инструмента и очистки скважины).
Приведенные в данной монографии результаты изучения процессов удаления шлама из скважины указывают на необходимость углубления исследований в этом направлении, поскольку окончательно не определены оптимальные условия стабильного транспортирования из скважин крупнокомпонентных концентрированных пневмосмесей, образующихся при использовании высокопроизводительных долот режущего и режуще-скалывающего действия.
Большую роль в развитии буровой техники и технологии может сыграть разработанный в ГУЦМиЗ пневмо-эжекционный способ очистки скважин и реализующее его устройство (пневмо-эжекционный эвакуатор), позволяющий устанавливать рациональный режим очистки скважины путем автоматического управления концентрацией потока бурового шлама и регулирования параметров сжатого воздуха в пневмотранспортной системе бурового станка. Можно надеяться, что пневмо-эжекционный способ очистки скважин позволит, во-первых, устранить недостатки пневматического и шнекопневматического способов очистки скважин, связанные с интенсивным изнашиванием длинных шнековых ставов и увеличением потребляемой мощности привода вращателя, особенно при проходке скважин больших диаметров и глубины. Во-вторых, более надежно, производительно и с меньшими затратами энергии бурить скважины в аномальных гидрогеологических условиях (закарстованные участки). В-третьих, избежать дальнейшего увеличения мощности компрессорных станций, которые сопровождаются ростом габаритов, массы, мощности и, следовательно, стоимости буровых станков.
Проведение исследований по рассмотренному комплексу вопросов будет способствовать решению крупной научно-технической проблемы повышения эффективности средств и технологии бурения взрывных скважин на открытых горных работах, имеющей важное хозяйственное значение для развития горнодобывающей промышленности страны.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Воронов Ю.Е. Совершенствование бурового оборудования разрезов. – Кемерово: Кузбасс. гос. ун-т, 1998. – 192 с.
2. Буткин В.Д., Гилев А.В., Чесноков В.Т. и др. Специализированные долота для буровых работ в карьерах ⁄ Горный журнал. – 2004. - № 5. – С. 38 - 42.
3. Справочник. Открытые горные работы ⁄ К.Н. Трубецкой, М.Г. Потапов, К.Е. Виницкий, Н.Н. Мельников и др – М.: Горное бюро, 1994. – 590 с.
4. Буткин В.Д. Рациональность применения шарошечного бурения на карьерах по породам средней крепости ⁄ Науч. труды ЧНИИГД. - Копейск, 1961. Вып. 1. – С. 78 – 86.
5. Буткин В.Д. Опыт совершенствования технологии бурения на разрезах. – М.: ЦНИИЭИуголь, 1975. – 50 с.
6. Буткин В.Д., Телешев А.С. Совершенствование технологии бурения на Экибастузском месторождении / Уголь. – 1973. - № 6. – С. 24 – 28.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.