Разрушение горных пород при вращательном бурении резанием
За каждый оборот бурового става с забоя срезается слой породы толщиной h (рис. 2.10). Резец в заглубленном состоянии удерживается осевым усилием Poc, порода разрушается в результате сложения крутящего момента Mкр и осевого давления Poc. Этому давлению препятствует сопротивление породы N1 и N2 соответственно с задней и передней граней резня. С этих же направлений действуют силы трения F1 и F2.

Силы сопротивления породы по граням равны:

где σсж и σск - предел прочности породы сжатию и сдвигу;
Sk, S'k - площади контакта с задней и передней стенками.
Силы трения пропорциональны коэффициенту трения f:

где f=tgφ, φ - угол трения.
Разрушение породы наступит, когда:

Разложив усилия N1 и N2 с учетом угла заточки резца а или спроектировав последнее соотношение на горизонтальную и вертикальную плоскости, получим:

где h - глубина внедрения резца; L - длина лезвия резца.
Заменив N1, получим осевое усилие:

Связь глубины внедрения с осевым усилием представляется в виде:

Скорость бурения будет равна:

где n - скорость вращения, об/мин; m - число резцов в коронке (долоте).
Величина крутящего момента, необходимого для вращения бурового става под нагрузкой определяется как:

или

где Kз - коэффициент на степень затупленности резца.
Объем породы, разрушаемый долотом:

где Kp - коэффициент разрыхления породы.
Для обеспечения транспортировки разрушенной породы объемом V1 по шнеку необходимо, чтобы выполнялось условие V>V1:

где D и d - соответственно диаметр шнека и его вала;
К - коэффициент на просыпание породы в зазор между шнеком и стенками скважины;
Ψ - коэффициент заполнения шнека;
nвр - частота вращения шнека;
no - критическая частота вращения;
S - шаг винта шнека.
Подъем разрушенной массы по шнеку возможен при условии nвр>n0:

- Теория разрушения пород вращательным шарошечным бурением
- Теория рабочего процесса машин ударно-вращательного и вращательно-ударного бурения
- Основы теории разрушения пород при ударном бурении
- Забойные процессы и механизм разрушения горных пород при бурении
- Технологическая характеристика термического бурения
- Технологические характеристики вращательного шнекового бурения
- Технологическая характеристика шарошечного бурения
- Ударно-вращательное и вращательно-ударное бурения
- Технологическая характеристика ударно-поворотного бурения
- Технология и технологические основы буровых работ
- Классификация буровых машин и виды бурения
- Свойства горных пород по отношению к бурению
- Бурение шпуров и скважин
- Дилатонный механизм разрушения твердых тел
- Немеханические способы разрушения горных пород
- Влияние условий нагружения на процесс разрушения горных пород
- Работа разрушения горных пород
- Законы дробления
- Сопротивляемость горных пород разрушению
- Разрушение как процесс
- Влияние скорости деформации на результаты разрушения
- Структура разрушения горных пород
- Теории разрушения горных пород
- Структурная неоднородность горных пород и массивов
- Показатели и свойства горных пород, ответственные за прочность и разрушение
- Покрытие олово-висмут
- Сборка водяного насоса на резьбовых шпильках после планового ремонта
- Делаем ремонт: немецкая технология выравнивания полов
- В Горно-Алтайске запустили цех производство керамзита
- Под Тулой открылся один из крупнейших металлообрабатывающих заводов