Характеристика твердосплавных коронок

‘Маркировка коронок Катего-рия пород по буримости Характеристика пород Типичные представители пород Диаметр, мм Число резцов   Осевая нагрузка на 1 основной резец, Η Окружная скорость коронки, м/с
Наружный Внутренний Основных Подрезных
Ml   I— III   Мягкие однородные …
 
Суглинки, глины, торф, мел   __ 500—600 1,0—1,5
   
   
   
М2     II— IV     Мягкие с твердыми прослойками   Глины, слабо сцементированные песчаники, глинистые алевролиты, мергели, неплотные известняки 600—800 1,0—1,5
   
   
   
           
М5   II— IV   Мягкие однородные   Глины, слабо сцементированные песчаники, ангидриты, глинистые сланцы 300—600 1,0—1,5
   
   
   
СМЗ (С)   IV— VI     Монолитные малоабразивные     Аргиллиты, алевролиты, глинистые сланцы, доломиты, гипсы, известняки 600—1000 1,0—1,6
   
   
   
   
   
     
CM4 (ΜΡ2ΗΠ-1)   V— VI, Частично VII     Малоабразивные монолитные и перемежающиеся по твердости   Алевролиты, аргиллиты, глинистые и сланцы, песчаники известняки, базальты, дуниты 500—800 0,8—1,5
12.    
   
   
   
CM5 (1HM)     V— VI   Малоабразивные монолитные и слаботрещиноватые     Доломиты, известняки, глинистые и песчаные сланцы, серпентиниты     400—600 0,8—1,6
   
   
   
   
   
   
   
CM5 (16HA)   VI-VII     Малоабра-зивные монолитные и трещиноватые     Доломиты, известняки, серпентиниты, перидотиты     500—700 1,0—1,6
   
   
   
   
   
   
CT2 (CT6)   IV— VI     Малоабра- зивные трещиноватыеперемежаю-щиеся     Известняки, частично окремненные доломиты, сланцы с с твердыми включениями   500—800 0,6—1,2
   
   
   
   
   
   
                               

Однослойную алмазную коронку следует заменить в случае: а) механического повреждения коронки; б) появления на торце коронки круговых борозд, вследствие отсутствия полного перекрытия рабочего торца алмазами; в) сильного оголения алмазов; г) износа коронки по диаметру. Износившиеся алмазные коронки отправляют на завод, где матрицу растворяют в соответствующих кислотах и отбирают алмазы, которые можно вторично использовать в коронках (рекуперация алмазов).

При бурении алмазными коронками частота вращения часто принимается в пределах 500—1500 об/мин. Осевая нагрузка подбирается из расчета 500—1200Н на 1 см2 рабочего торца коронки в зависимости от насыщенности торца алмазной коронки алмазами и крепости пород.

Параметры режима алмазного бурения применительно к коронкам различного диаметра и породам разной крепости приведены в табл. 7.2 (по данным ВИТРа). Производительность алмазного бурения при правильно выбранной коронке зависит от параметров режима бурения: осевой на­грузки на коронку, частоты ее вращения, количества и качества промывочной жидкости. Это положение, общее для вращательного бурения, приобретает при алмазном бурении особое значение вследствие чувствительности алмазной коронки на нарушение правильного соотношения между указанными режимными параметрами.

На процесс алмазного бурения сказывается влияние много­численных переменных факторов, и поэтому вопрос о режимах бурения должен рассматриваться раздельно по группам пород со сходными физико-механическими свойствами. В общем случае при алмазном бурении рекомендуется применять высокую частоту вращения, причем по мере ее увеличения необходимо одновременно повышать осевую нагрузку на коронку. Нормальной частотой считается 750—1500 об/мин, пониженной 400—750 об/мин для алмазных коронок диаметром 46 и 59 мм.

Величина осевой нагрузки определяется с учетом следующих основных факторов: а) с увеличением твердости породы осевые нагрузки должны повышаться; б) в трещиноватых, а также в тонкослоистых породах с чередованием твердых и более мягких прослоев осевые нагрузки должны быть меньше, чем в монолитных однородных породах; в) слоистые породы с тенденцией к искривлению ствола скважины бурят при пониженных осевых нагрузках; г) для коронок с алмазами меньшей величины осевая нагрузка уменьшается; д) при увеличенной подаче промывочной жидкости коронка меньше забивается шламом и поэтому осевые нагрузки можно увеличить. Одно из основных правил алмазного бурения заключается в том, что осевая нагрузка на коронку должна быть всегда равномерной и достаточной для объемного разрушения породы.

Таблица 7.2

 

Категории пород по буримости Диаметры коронок, мм
   
Осевая нагрузка на коронку
VI—VII VIII—IX IX—XI XI— XII 2500—3000 3000—5000 5000—7000 6000—8000 3 000—5 000 5000—7 000 6 000—9 000 7000—10000 4000—8000 6000—10000 8000—12000 10000—16000 5000—10000 8000—13000 10000—17000 13000—18000
Частота вращения об/мин
    400—700 500—900 800—1 400 600—1 000
Подача промывочной жидкости Q, л/мин
VI—VII VIII—IX IX—XI XI— XII 25-35 20-30 15-25 10-15 30-50 30-40 20-30 15-20 50-70 40-60 35-50 25-35 60-100 50-80 40-60 30-40

 

*Примечание. При бурении трещиноватых, абразивных и перемежающихся по твердости пород частота вращения и осевая нагрузка снижаются на 25—49%.