Состояние и актуальность создания реновационных технологий при эксплуатации шарошечных долот, страница 5

Твердосплавные зубки запрессовывают в тело шарошки с оп­ределенным натягом. Зубки имеют три основные разновидности, и соответствии с ГОСТ 880-75: зубки формы Г—26 с полусферической формой рабочей поверхности, изготавливаемые из твердого сплава ВК8К; зубки формы Г—25 с клиновидной головкой, изготавливаемые из твердого сплава ВК11 В К, и зубки формы Г—54 цилиндри­ческие для армирования тыльного конуса шарошек и спинок лап и клиновые наклонные для шарошечных долог специального назначения. Эти зубки изготавливают из твёрдых сплавов ВК4В и ВК6В.

Таким образом, объективное стремление обеспечить нужные режимы бурения и повысить стойкость бурового инструмента вынуждают использовать для его изготовления высокопрочные и дорогостоящие стали и материалы, и как следствие, с достаточно сложной технологией изготовления шарошки, обуславливают высокую себестоимость изделия (табл. 1.3,1.4), не считая дополнительных устройств к ним ( пубрикаторов , обратных клапанов и д.р. )

Затраты на израсходованные долота,в несколько раз превышают стоимость самой машины за жизненный цикл последней (практически 10 лет) (Таблица 1.12)  

Таблица 1.12

Ориентировочное сравнение стоимости буровых станков типа СБШ с суммарными затратами на шарошечные долота диаметром 245-320 мм за срок службы станка

Особенно велика эта разница (в 5—8 раз) для тяжелых станков СБШ, применяемых в породах высокой крепости. Это объясняется высокой стоимостью неразборных шарошечных долот, которая за последние годы возросла в сотни раз не пропорционально стоимос­ти станков. Прочие затраты на бурение (стоимость машиносмены станка, включая расход электроэнергии) увеличились в десятки раз, но в меньшей степени по сравнению с затратами на долота. Это обстоятельство изменяет роль скоростных качеств буровых инстру­ментов по отношению к их стойкости при оценке результатов буре­ния по стоимости проходки 1 м скважины.

Как российские, так и зарубежные долотные заводы изготавли­вают ШД в основном для бурения глубоких скважин на нефть и газ, где их исторически начали применять и применяют в настоящее время. На карьерах ШД начали использовать с 60-х годов прошлого века. При этом в горной промышленности применяются ШД, прин­ципы создания которых определены, как правило, условиями про­ходки глубоких скважин, где решающим фактором эффективности инструмента является снижение потерь времени на замену изно­шенного долота на большой глубине. В этом случае потери произво­дительности от длительности подъемно-спусковых операций, сильно зависящей от износостойкости долота, не удается компенсировать увеличением скорости бурения. Это вынуждает нефтяников создавать опоры и вооружение ШД высокой стойкости, применяя слож­ную и затратную технологию изготовления.

Такой подход по инерции сохраняется при изготовлении долот горнорудного назначения с небольшой корректировкой конструк­ции, связанной с очисткой скважины сжатым воздухом вместо про­мывочной жидкости. Экономически это не всегда оправдывается,так как по сравнению с нефтяными и газовыми взрывные скважи­ны имеют в десятки и сотни раз меньшую глубину, поэтому затраты времени на замену долота и степень риска при их отказе бывают ничтожны. При этом существенно меньшими бывают потери энер­гии в буровом ставе и затраты её на эвакуацию буровой мелочи из скважины. Однако в себестоимости 1 м взрывных скважин затраты шарошечные долота в крепких породах в 2-6 раз и более (в

зависимости от диаметра и крепости пород) превышают остальные затраты из-за высокой стоимости ШД, которая не компенсируется достигаемой стойкостью долот и их скоростными качествами.

Более того, повышение долговечности ШД, связанное с повышением качества и естественно цены, не всегда приводит, как показывают наблюдения, к уменьшению удельных затрат на бурение.

В этом отношении характерны опытные данные Р.И. Сухова [4] полученные в условиях Главного карьера АО «Качканарский ГОК» при испытании на станках СБШ-250 МН-32 шарошечных долот ди­аметром 244,5 мм фирмы «Смит» в сравнении с дешевыми отече­ственными долотами. Буровой блок был представлен породами с коэффициентом крепости f= 14. Долота выходили из строя по причине износа подшипников опор. Испытания показали, что трехкратное уве­личение стойкости (проходки на долото) сопровождается трехкрат­ным увеличением стоимости долот и не дает экономического эффек­та, т.к. скоростные качества долот практически равноценны, а затраты времени на замену долота незначительны. Удельные затраты на буровой инструмент на 1 м бурения оказываются одинаковыми.

Аналогичные результаты получены при испытаниях отечествен­ных и зарубежных шарошечных долот на карьерах «Удачный» и «Юбилейный» АК «АЛРОСА>> [10]. Анализ стоимости бурения одного метра к скважины долотами ВН-50 и МАG 43СА (изготовитель фирма «Бейкер Хьюз»),  250,8 ТКЗ-ПГВ и 244,5 Т-ПГВ-Р221 (ОАО «Волгабурмаш»), 244,5 ТКЗ-ПВ W2 и 244,5 ТПВ W3 (АО «Уралбурмаш») показал, что этот показатель по долотной составляющей для отечественных импортных долот, при существенно различающихся показателях про­ходки, отличается незначительно и находится в пределах (75-90 руб/м) (карьер «Удачный»), причем на карьере «Юбилейный» самые лучшие стоимостные показатели(35-40руб/м) получены для отечественых долот производства «Волгабурмаш». Отрицательные результаты полу­чены на Мазульском карьере известняка (ОАО «Ачинский глинозем­ный комбинат») при испытаниях шарошечных долот Теrrа-5 и Теrrа-6 фирмы «Sandvic» в сравнении с отечественными долотами ТПВ-244,5 и ТКЗ-244,5, цена которых ниже зарубежных в 7—9 раз [2]. Не исключено, что в ряде условий могут быть получены положительные результаты, особенно в глубоком бурении.