Влияние массы инструмента и энергии удара.
Падуков Валентин Алексеевич и д.р. Разрушение горных пород при ударе и взрыве. Л., "Наука", Ленингр. Отд-ние, 1971. 161 стр.
Библиотека
Н. С. Успенский [25] считал, что для достижения одной и той же "живой" силы удара увеличение веса движущихся частей является более рациональным (главным образом ударной штанги), нежели соответственное увеличение их скорости. Он заметил, что при бурении скважин в крепких породах легкими ударными штангами скорость углубки практически равна нулю и увеличение числа ударов не влияло на эффект разрушения. Только с увеличением массы бурового инструмента скорость бурения возрастала. К. И. Иванов и другие исследователи [34] оспаривают вывод И. А. Остроушко, заявляя, что в пределах скоростей приложения ударных нагрузок в современных бурильных машинах ни скорость, ни масса инструмента существенного значения на энергоемкость разрушения пород не имеют. По мнению этих авторов, ". . . наиболее важное значение имеет абсолютная величина работы удара независимо, получена ли она за счет массы или скорости" [34, стр. 25]. Ими установлено, что процесс разрушения гранита (f=16 18) идет производительно при значениях энергии удара 10 кГм (2.2 кГм на 1 см длины лезвия коронки). Эту энергию авторы назвали "критической". Дальнейшее повышение энергии удара бурового инструмента ограничивается стойкостью твердого сплава (ВК-15) и не может превышать 15-20 кГм.
Л. А. Шрейнер [35] прочность горных пород при ударном бурении называет "динамической твердостью", под которой понимается минимальное значение работы удара, необходимое для полного разрушения породы под основанием цилиндрического пуансона, отнесенной к объему разрушения (табл. 7).
Данные табл. 7 свидетельствуют о том, что статическая твердость в восемь-девять раз больше динамической.
Исходя из скачкообразности процесса разрушения хрупких горных пород, Л. А. Шрейнер считает, что при ударном разрушении горных пород энергия поглощается отдельными частями - порциями, величина которых определяется объемом разрушения при каждом скачке.
График зависимости объемной работы разрушения от энергии одиночного удара приведен на рис. 8. Лишь при минимальных значениях объемной работы разрушения энергия удара используется производительно. Первому скачку погружения бурового инструмента соответствует первое минимальное значение объемной, работы разрушения.
Библиотека