Примечание. Таблица составлена с учетом применения специальной технологии постановки уступов в предельное положение.
2.2. Режим бурения и производительность
буровых станков
2.2.1. Цель занятия. Установить рациональный режим бурения. Проанализировать факторы, влияющие на режим бурения. Определить техническую скорость бурения и эксплуатационную производительность буровых станков.
2.2.2. Краткое теоретическое введение.
Проблема выбора и поддержания оптимальных режимов бурения связана с решением задач оптимизации, отражающих не только физические закономерности разрушения горной породы, но и основные технико-экономические связи, и конструктивные параметры буровых станков.
Основным показателем процесса является механическая (техническая) скорость бурения. В общем случае она зависит от оперативно регулируемых режимных параметров, на которые влияют механизм разрушения горных пород разными типами буровых станков и конструктивные параметры последних (в первую очередь диаметр и вид бурового инструмента). Задача выбора рационального режима бурения заключается в поиске такого сочетания регулируемых, конструктивных параметров, которое обеспечивает наилучшее значение принятого критерия оптимальности. При этом тип и конструкция бурового инструмента должны соответствовать физико-техническим свойствам горных пород.
Из технико-экономических критериев оптимизации режимов бурения наиболее представительными являются производительность бурового станка и затраты на буровые работы.
2.2.3. Последовательность выполнения работы
Для принятой ранее (занятие 2) модели бурового станка устанавливают рациональные параметры режима бурения с учетом его технической характеристики:
- для станков шарошечного бурения по табл. 2.8;
- для станков вращательного бурения по [1];
- для станков ударно-вращательного бурения (с пневмоударниками) по рекомендациями В.В. Ржевского [1].
Выбирая параметры режимов бурения, следует иметь в виду, что нельзя одновременно принимать максимальные значения частоты вращения и осевого усилия. С увеличением Пб возрастает усилие подачи и уменьшается частота вращения и наоборот. При бурении наклонных скважин усилие подачи на долото снижают на 20-25%.
В соответствии со значением Пб (занятие 2) с учетом принятых параметров режима бурения определяют техническую скорость бурения, м/ч.
Для станков шнекового бурения
, (2.6)
где Vб – техническая скорость бурения, м/ч; Ро – усилие подачи, кН; nо – частота вращения бурового става, с-1; dр – диаметр резца (коронки, долота), м.
Для станков шарошечного бурения
, (2.7)
где dд – диаметр долота, м.
Для станков с пневмоударниками
, (2.8)
где W – энергия единичного удара, Дж; nу – число ударов коронки, с-1; K1 – коэффициент, учитывающий диапазон изменения Пб (при Пб = 10 ÷ 14, K1 = 1; при Пб = 15 ÷ 17, K1 = 1,05; при Пб = 18 ÷ 25, K1 = 1,1); dк – диаметр коронки (долота), м; Kф – коэффициент, учитывающий форму буровой коронки (при трехперых коронках Kф = 1; при крестовых – Kф = 1,1).
Энергия единичного удара и число ударов коронки зависят от типа пневмоударника. Для пневмоударника П - 125К (станки СБУ-125-24, СБУ-160-18): W = 140 Дж, nу = 21 с-1; при П - 160А (станок СБУ – 160 - 18): W = 280 Дж, nу = 21 с-1; при П - 200 (станок СБУ – 200 - 36): W = 420 Дж, nу = 20 с-1.
Анализируют характер изменения Vб с изменением величины Пб. Для этого увеличивают значение Пб на 1, 2, 3 единицы, а затем уменьшают его на такую же величину. Например, если Пб = 10, ведут расчет для Пб = 11, 12, 13, а затем - для Пб = 9, 8, 7.
Изменяя Пб, не забудьте скорректировать соответствующим образом параметры режима бурения с учетом рекомендаций, указанных в учебнике [1].
На основании расчетных данных построить график Vб = f (Пб) и установить прирост или уменьшение Vб при изменении Пб на 1 единицу.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.