Файл: Михайлова, Н. Д. Практические расчеты при колонковом бурении учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 22.10.2024
Просмотров: 103
Скачиваний: 0
дется на'глубине 450 м, близкой к проектной для станка СБА500. Учитывая мощность станка (см.гл.УІІ,§ 3), бурение на глу бине 450 м диаметром 59 мм можно вести только на Шскорости вращения шпинделя, т .е . при 377 об/мин.
2. Осевая нагрузка на коронку. По данным табл.24 реко мендуемые значения осевой нагрузки составляют 350-650 кг. Из вестно, что при алмазном бурении необходима строгая координа ция скорости вращения и осевой нагрузки. В соответствии с этим для выбранной скорости вращения можно рекомендовать осе вую нагрузку на коронку в пределах 450-500 кг.
3. Количество промывочной жидкости. По данным табл.24 количество промывочной жидкости должно быть в пределах 20-30 лД ин.
При отсутствии ограничений с точки зрения сохранности керна следует задать расход Q = 30 л/мин. При этом скорость восходящего потока в затрубной пространстве 'при бурильных трубах штпельного соединения диаметром 50 ж ) составит
г= «______ -2________ _ =
F |
° ’785 |
|
|
|
|
0,030 |
|
= 0,63 |
BS/ с е к . |
= ----------------- ’-------------------- Я- |
||||
60 • 0,785(0,0592 - 0.0502 ) |
|
|
||
Режим бурения: |
Р = 450 + 500 кг |
, |
|
|
|
п = 377 об/мин (Ш скор.), |
|
||
|
Q = 30 л/мин . |
|
|
|
§ 3. Проектирование режимов дробового |
бурения |
|||
О с е в а я |
н а г р у з к а |
н а |
к о р о н к у |
является основным параметром режима дробового бурения, влияю щим на механическую скорость бурения и производительность ра бот. Требуемую осевую нагрузку определяют, исходя из значений рекомендуемых удельных давлений для различных видов дроби и
различных категорий пород по буримости.
Удельным давлением называется давление, которое прихо дится на і см2 рабочей площади торца дробовой коронки (за вы четом площади паза).
При бурении чугунной дробью обычного качества величину удельного давления рекомендуется выбирать в пределах 20-25
кг/см2 , улучшенного качества - 30-35 кг/сы2 . При бурении |
||
стальной дробью в породах средних (У1П, IX) категорий по бури |
||
мости удельное давление |
берется в пределах 50-70 кг/ск г, а |
|
для пород высоких категорий по буримости (XI, ХИ) 30-45 |
||
кг/см2 (табл.27). |
|
|
При дробовом бурении для создания требуемой нагрузки на |
||
коронку следует применять утяжеленные бурильные трубы. |
||
С к о р о с т ь |
в р а щ е н и я |
дробовой коронки |
определяется исходя из |
зеличины рекомендуемых окружных ско |
ростей (табл.28), допускаемых применяемыми буровыми станками и инструментом. При выборе окружной скорости вращения корон
ки необходимо учитывать глубину бурения и диаметр |
скважины, с |
||||||
увеличением которых число оборотов бурового снаряда следует |
|||||||
снижать |
[20, 23] . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л н д а 27 |
||
|
Рекомендуемые значения удельных давленой н осевых нагрузок |
|
|||||
|
|
прн дробовом бурении |
|
|
|
||
Диаметры |
Рабочая пло- |
Чугунная |
лробь |
|
Стальная дробь |
|
|
коронки, |
гаадь торца |
Удельное |
|
|
|
Осевая |
на |
м м |
коронки прн |
Осевая |
на |
Удельное ^ |
|||
|
ширине паза |
давлен^, |
грузка, |
кг |
давление, |
грузка, |
кг |
|
1/6 ДЛИНЫ |
кг/см |
|
|
кг/.см2 |
1 |
|
|
окружности 2 |
|
|
|
|
|
|
|
коронки, см |
|
|
|
|
|
|
91/66 |
20,3 |
20-25 |
406-506 |
30-45 |
810-810 |
|
|
|
|
30-35 |
610-710 |
50-70 |
1015-1420 |
||
110/85 |
26,2 |
20-25 |
525-655 |
30-45 |
785-1180 |
||
|
|
30-35 |
785-920 |
50-70 |
1310-1830 |
||
130/105 |
31,4 . |
20-25 |
62&-7Я5 |
30-45 |
840-1420 |
||
|
|
30-35 |
940-1100 |
50-70 |
1570-2200 |
||
150/ 125 |
36,7 |
2Q-25 |
735-920 |
30-45 |
1100-1G50 |
||
|
|
30-35 |
1100-1280 |
50-70 |
1835-2560 |
|
|
Т а б л и ц а 28 |
Рекомендуемые значения окружных скоростей прощения коронки |
||
Диаметр |
Окружная скорость вращения |
Число оборотов буро |
коронки, |
коронки, |
вого снаряда, об/мин |
мм |
м/сек |
|
75/54 |
0,58-1,20 |
150350 |
81/68 |
0,84 - 1,28 |
150-300 |
110/85 |
0,79- 1,58 |
150-300 |
130/105 |
1,0-0,90 |
150-300 |
150/125 |
1.10-1,47 |
150-200 |
При использовании стальной дроби-сечки для бурения пород УШ,ІХ категорий по буримости рекомендуется повышать значения окружных скоростей коронки до 1,8-2 м/сек. При бурении пород более высоких категорий по буриыостн (Х-ХШ стальная сечка сильно изнашивается, поэтому необходимо снижать скорость вра щения до 0,8-0,7. м/сек. .
Расход дроби зависит от категории разбуриваемой породы, диаметра коронки и вида дроби. При дробовом бурении применяют ся следующие способы питания забоя дробью: 1) рейсовый; 2)порцнонныі, крупнопорционный и мелкопорционный; 3) непрерывный.
При рейсовом питании скважин дробью в .скважину засыпают sa рейс только одну порцию дроби, достаточную для работы ко ронка до износа ее заправленной части на 70-80$.
При мелкопорцноннои способе питания в скважину через каж дые 10-15 мин чистого бурения подают мелкие порции дроби ве сом 80-150 г.
При крупнопорционнои способе питания в скважину сначала засыпают порцию дроби весом от 2-3 до 6 кг. Затем периодичес ки через каждые 0,5 -1,5 часа чистого бурения дополнительно за сыпается дробь в количестве от 1 до 3 кг. За рейс производят 3-5 дополнительных засыпок чугунной дроби.
Периодическое питание стальной сечкой применяют в основ ном в породах XI—XII категорий.
В табл,29 приводится вес первоначальной и дополнительной
порций стальной дроби—сечки в зависимости от диаметра воронки и категории пород. В табл.30 приводится вес рейсовой порции дроби душ пород различных категорий по буримости.
|
П р о м ы в к а |
п р и |
д р о б о в о м |
б у р е |
н и и |
является фактором, регулирующим поступление дроби под |
торец коронки. Количество подаваемой в скважину промывочной хидкости зависит от диаметра скважины, способа питания забоя дробью и размера дроби. Количество промывочной жидкости опре деляется по формуле
|
Q |
= kD t л/мий , |
|
і |
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
29 |
Расход дроби при крупнопорцнопном способе питания забоя |
|
||||
Диаметр дробовой |
Вес порции дроби, кг |
Категория пород по |
ЕНВ |
||
коронки, мм |
|
|
XI |
ХП |
|
130 |
Первоначальный |
2,6 |
3,0 |
|
|
|
Дополнительный |
. 0,28 |
0,26 |
|
|
110 |
Первоначальный |
2,2 |
3,3 |
|
|
|
Дополнительный |
0,22 |
0,22 |
|
|
Ѳ1 |
Первоначальный |
1,8 |
2,7 |
|
|
|
ч Дополнительный |
0,18 |
0,18 |
|
|
75 |
Первоначальный |
1,5 |
2,2 |
|
|
|
Дополнительный |
0,15 |
0,15 |
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а ft) |
|
|
Рдеход дроби при рейсовом способе питания забоя |
||||
Сорт дроби |
Категория |
Вес рейсовой порции дроби при диаметре коронки (мм), |
||||
|
пород по |
|
кг |
|
|
|
|
бурпмости |
130 |
110 |
81 |
75 |
|
|
|
|
||||
Чугунная* |
УП. У111 |
12-14 |
8-10 * |
8-3 |
4-8 |
|
дробь |
IX, |
X |
18-20 |
14-18 |
10-12 |
8-8 |
|
Х1-ХП |
20-22 |
16-18 |
12-14 |
8-10 |
|
Стальная |
УШ |
2,0 |
1,6 |
■ 1,4 |
1,1' |
|
ДіОбЬ- |
IX |
2,6 |
2,2 |
1.8 |
1.5 |
|
сечка * |
X |
|
3,8 |
3,3 |
2,7 |
2,2 |
|
XI, |
ХП |
5,0 |
4 |
3,5 |
3,0 |
где D - наружный диаметр коронки, см; к - удельный расход жидкости на I см диаметра коронки, л/мин, величина которого зависит от способа питания забоя дробью и этапа бурения (на чало и конец рейса).
Перед подъемом снаряда (заклинной керна) производят ин тенсивную промывку забоя скважины до полного выноса шлама. Раоход промывочной жидкости при этом примерно в 2 раза больше,
чем в |
начале рейса (табл.31). |
|
|
|||
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
31 |
|
|
|
Значения удельного расхода жидкости при дробовом бурении |
|
|||
Катего- |
Вид дроби |
Способ питания забоя дробью |
Начало |
Конец |
||
рнп |
по |
|
|
|
рейса |
рейса |
род |
до |
|
|
|
|
|
бурь- |
|
|
|
|
|
|
мостп |
|
|
|
|
|
|
|
|
Стальная |
сечка |
Рейсовый |
4,6 |
1,8 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
Крупнопорцнонный |
3,6 |
3,2 |
УШ-1Х |
|
|
Мелкопорцнонный н непрерывный |
3,6 |
3,2 |
|
|
|
Чугунная |
|
Рейсовый |
4,6 |
1,8 |
|
|
|
МелкопорцнонныЛ и непрерывный |
3,2 |
2,8 |
|
|
|
Стальная |
сечка |
|||
|
|
Рейсовый |
4,0 |
2,0- 1,8 |
||
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
Крупно- и мелкопорцнонный |
2,8- 2,0 |
2 ,2- 1,8 |
Х-Х1 |
Чугунная |
|
Рейсовый |
4,5 |
2,0 |
|
|
|
|
Мслхопоршюинілй и непрерывный |
4,0 |
3,6 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
Ре »'гсовый |
4,0 |
1,6 |
хи |
|
Стальная |
сечка |
Крупнопорционный |
1,8 |
1,6 |
|
|
|
|
Мелкопорцнонный и непрерывный |
1,8 |
1,6 |
|
П р и м е р |
4. |
|
|
|
|
|
При разбуривании песчаника X категории по буримости ко |
|||||
ронкой |
диаметром 91 мм применяется дробовое бурение станком |
|||||
ЗИФ-ЗООМ. Разработать технологический режим бурения. |
|
|||||
|
Р е ш е н и е |
. 1. |
Принимает стальную дробь-сечку, |
имею |
щую ряд преимуществ перед чугунной. По данным табл.27 находим для коронки диаметром 91 мм значения осевых нагрузок: Р = 1015 + 1420 кг.
2. Число оборотов бурового снаряда (см.табл.28) рекомен-