Породоразрушающий инструмент (часть 1)

Практика бурения восстающих показывает, что чаще всего используются двухступенчатые буры, состоящие из пилот-долота и разбуривателя (расширителя), соединяемых переходником (рис. 23.20).

Пилот-долото представляет собой, как правило, серийно выпускаемое трехшарошечное долото (см. рис. 23.10).
Расширитель 1 комплектуется либо конусными 2 (см. рис. 23.20), либо трапециевидными (рис. 23.21) шарошками при бурении в породах с f=5÷20.

При проведении восстающих в породах с f<5 в качестве пилот-долота используется резцовый бур 6 (см. рис. 23.19), а расширение пилот-скважины осуществляется резцовыми расширителями, аналогичными по конструкции резцовому буру 6.
Дисковые шарошки (рис. 23.21, б) работают эффективно в породах с f=4÷10; зубчатые (рис. 23.21, а) при f=6÷14; штыревые (рис. 23.21, в) при f=12÷20.
Одним из наиболее рациональных способов повышения скорости бурения является применение комбинированного породоразрушающего инструмента, у которого каждая пара шарошек оснащена породоразрушающими элементами соответствующей конструкции, а размещение таких шарошек на корпусе бура обеспечивает равномерную плотность поражения забоя.
Для обеспечения высокой скорости бурения восстающих в породах с коэффициентом крепости от 6 до 14 применяются в основном зубчатые шарошки, которые имеют клиновидные породоразрушающие зубцы, выполненные на корпусе шарошек, либо клиновидные твердосплавные вставки, запресованные в корпус шарошки (рис. 23.22, в, г).
При бурении восстающих в породах с коэффициентом крепости более 12 используются штыревые шарошки, армированные породоразрушающими твердосплавными вставками различной формы (рис. 23.22, а, б, д).

За счет оснащения венцов штыревых шарошек вставками различных конструкций можно добиться увеличения механической скорости бурения на 5—10%.
Производственными испытаниями определено, что отношение количества шарошек на буре, армированных вставками меньшего диаметра d, к количеству шарошек с вставками большего диаметра D должно быть в пределах от 1 до 0,5, при этом отношение d/D=0,9÷0,4.
Бурение пилот-скважины целесообразно осуществлять трехшарошечными зубчатыми или штыревыми долотами диаметром 190,5; 215,9 и 244,5 мм для бурения в породах средней крепости и крепких (f=7÷16); буровыми коронками диаметром 130, 170 и 250 мм резцового типа сплошным забоем в мягких породах (f≤5) в комплекте со шнековыми забурниками такого же диаметра, длиной до 1,5 м.