Сведения из теории ударно-поворотного бурения шпуров (часть 2)

При одиночном ударе лезвия бура о породу в ней образуются след и углубление в виде эллипса. При последовательных ударах объем воронки выкола (при повороте бура) увеличивается в том случае, когда расстояние между следами двух последовательных ударов по дуге круга диаметра не превышает 1,5—2 малой полуоси эллипса, т. е. при правильно выбранной полуоси эллипса удельный расход энергии в два-три раза меньше удельного расхода энергии при одиночном ударе.
С увеличением диаметра шпура dшп скорость бурения уменьшается.
При бурении шпуров машинами ударно-поворотного действия породоразрушающий инструмент подвергается одновременному действию нескольких нагрузок:
- динамических, периодически и с большой частотой воздействующих на буровой наконечник, что способствует эффективности разрушения породы и снижению износа лезвий по сравнению с вращательным бурением;
- статического осевого усилия, заглубляющего в забой режущую кромку лезвий долота;
- вращающего момента, вызывающего скол породы, находящейся впереди заглубленных резцов.
Общая схема механизма разрушения пород при бурении погружными пневмоударниками в значительной мере зависит от крепости горных пород и может иметь два вида.
Первая схема разрушения наблюдается при бурении пород средней крепости, когда статическая нагрузка и момент вращения достаточны для вдавливания лезвий долота в породу, а также раздавливания и скола ее гребешков между ударами. Глубина внедрения лезвий в породу и объем зоны разрушения складываются из суммы глубин и объемов от действия динамической и статической нагрузок.
Угол поворота бурового долота или расстояние между смежными ударами не имеют большого значения и могут быть увеличены, поскольку порода между смежными ударами разрушается в результате непрерывного действия статического осевого усилия и момента вращения.
Вторая схема разрушения характерна при бурении крепких и весьма крепких пород, когда величина осевого усилия, ограничиваемая условиями прочности и износостойкости лезвий долота, недостаточна для их вдавливания в породу и разрушения ее гребешков, остающихся между ударами.

---