Повышение эффективности использования коронок для бурения шпуров и скважин

• Автор: Хадонов, Амиран Владимирович
• Шифр специальности: 05.05.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Владикавказ
• Количество страниц: 145 с. : ил.

Содержание

Введение
1. Развитие теории и практики бурения шпуров и скважин
1.1. Краткий исторический обзор теории динамического процесса
бурения
1.2. Штыревой буровой инструмент
1.3. Материал твердосплавных штырей
2. Обзор исследований по режимам работы пневмоударной
буровой техники и износу коронок
2.1. Режим работы пневмоударных инструментов
2.2. Анализ износа бурового инструмента
2.3. Характер и закономерности износа металлов при трении
2.4. Задачи исследования
3. Исследование эффективности применения сжатого воздуха
высокого давления
3.1. Оценка эффективности применения сжатого воздуха
повышенного давления для бурения скважин
3.2. Динамика работы пневмоударников
3.3. Совершенствование конструкций погружных ударников
3.4. Область применения сжатого воздуха высокого давления для
бурения скважин
3.5. Область применения сжатого воздуха повышенного давления
при бурении шпуров
3.5.1. Технико-экономическая модель
3.5.2. Оценка влияния экономических параметров на уровень рабочего
давления сжатого воздуха
3.5.3. Анализ влияния крепости горных пород на рациональное
давление воздуха в пневмосети
3.5.4. Анализ влияния площади поперечного сечения горных
выработок на рациональное рабочее давление
3.5.5. Влияние диаметра шпуров на выбор оптимального давления
воздуха
3.6. Выбор рабочего давления буровой техники при проходке
горизонтальных выработок
3.7. Выводы
4. Обеспечение стойкости бурового инструмента
самозатачивающегося типа
4.1. Оценка эффективности применения самозатачивающихся
буровых коронок
4.2. Анализ напряженного состояния элементов штыревых коронок
4.3. Основы проектирования штыревых коронок на базе изучения
температурных деформаций
4.4. Выбор материала для литых коронок
4.5. Выводы
5. Технология изготовления самозатачивающихся штыревых
коронок
5.1. Экспериментальное определение напряженного состояния
штырей в коронках литого типа
5.2. Технология изготовления штыревых коронок для бурения
скважин на базе реставрации перьевых коронок К 100В
5.3. Технология изготовления штыревых коронок для бурения
шпуров на базе реставрации коронок типа КДП
5.4. Испытание штыревых коронок
5.5. Выводы
Заключение
Литература

Введение
Актуальность темы исследования. Буровзрывной способ отбойки руд при подземном и открытом способах разработки получил преимущественное распространение. Проходка выработок и камер осуществляется за счет шпуровой отбойки пород. Значительны объемы бурения при добыче руды, мергеля, известняка, мрамора, гранита и других строительных материалов. Удельные затраты на буровые работы составляют основную долю эксплуатационно-подготовительных работ горного производства. В связи с этим снижение расхода на буровой комплекс за счет интенсификации процессов, эффективного использования дорогостоящего инструмента, снижения удельных затрат энергии приобретает в настоящее время особое значение и актуальность.
Широкое применение на рудниках энергии сжатого воздуха для бурения шпуров и скважин и низкий уровень эффективности ее использования заставляют предпринимать усилия для снижения удельных эксплуатационных потерь энергии. Отказ от централизованного производства воздуха при определении рациональных значений рабочего давления пневмоударной буровой техники является одной из актуальных задач науки и практики горного дела.
Следует отметить, что коронки и долота буровых машин не всегда используют ресурс, заложенный в их конструкциях. В первую очередь это относится к корпусам коронок погружных пневмоударников. Повторное использование таких коронок при высокой стоимости и их корпусов представляет возможность получения существенного экономического эффекта.
Цель работы. Повышение эффективности функционирования горных пневмоударных машин для бурения шпуров и скважин.

отношение величины линейного износа к пути трения с1Б, на котором происходило изнашивание.
При работе бурового инструмента интенсивность изнашивания всех активных и пассивных элементов необходимо обеспечить постоянной. Это позволит сохранить работоспособность инструмента без переточек. Известны, например, разработки кафедры механического оборудования карьеров МГИ под руководством проф. Подэрни Р. Ю. по созданию самозатачивающихся клиньев, ковшей экскаваторов, обычно изготавливающихся из высокомарганцовистой стали 110Г13Л (Гадфильда). Невысокая исходная твердость этой стали (200-300 НВ) за счет чрезвычайно интенсивного упрочнения в процессе изнашивания обеспечивает повышение микротвердости на поверхности трения до 8000-11000 МПа [65], что более чем в 20 раз превышает предел прочности конструкционных сталей. Интенсивное упрочнение в процессе изнашивания получают также высокоуглеродистые стали типа У8 (табл. 2.1).
Таблица
Микротвердость и абразивная износостойкость стали
Материал Т ермообработка, Твердость Твердость Абразивная
тип структуры ДО после стойкость,
испытания, испытания, £
МПа МПа
Армко-железо Нормализация при 1300 2800 1
1000°С, феррит
45 Нормализация при 900°С, феррит + перлит 2200 3650 1
110Г13 Закалка при 1100°С в воде, аустенит 2440 5840 2
100Г7ХЗМФ Закалка с 1120°С в воде, аустенит 2500 715 3
У8 Закалка с 810°С в воде, отпуск при 200°С, мартенсит отпущенный 8200 9200 2
У8 Закалка с 810°С, неотпущенный (тетрагональный) мартенсит 10000 12000 3