Генетических типов
| № группы | Показатель абразивности, Ка6р | Степень абразивности | Горные породы |
| 0,5 и менее | Малоабразивные | Мрамор, известняк, эпидозит, ангидрит, алевролит | |
| 0,5 - 1,0 | Умеренно-абразивные | Руда марганцевая. Туфобрекчия. Хлорит-кварц-магнетитовая порода. Скарн преимущественно карбонатно-пироксенового состава. Сланец серицит-хлорит-карбонатный, полевошпатизированный. Известняк, частично окремненный | |
| 1,0 - 1,5 | Средне-абразивные | Карбонат-хлорит-эпидотовые породы, полевошпатизированные. Скарн известковый, окремненный. Диабаз. Туфопесчаник. Скарн эпидот-хлорит-пироксеновый. Пироксен-альбитовая порода. Туф риолита. Диорит скарнированный. Алевролиты окремненные. Габбро. Кератофиры. Известняки окремненные. Песчаники аркозовые | |
| 1,5 - 2,0 | Абразивные | Диорит эпидотизированный с сульфидами, скарн рудный. Сиенит. Туф ороговикованный. Гранодиорит. Диабаз порфирит. Габбро-диабаз. Кварцевый диорит. Альбитофир ороговикованный. Риолит. Роговик пироксеновый. Скарн гранат-пироксеновый. Песчаник ороговикованный. Руда гематитовая. Кварциты железистые. Гравелиты. Песчаники кварцевые | |
| 2,0 - 2,5 | Весьма абразивные | Кварц жильный. Граниты среднезернистые. Песчаник кварцевый. Кварц-турмалиновая порода. Адамеллит. Роговик силикатно-магнетитовый. Гнейсы. Скарн гранатовый. Сиенито-диориты | |
| 2,5 - 3,0 | В высшей степени абразивные | Яшмовидная порода. Кварцит. Граниты. мелкозернистые. Сиениты окремненные. Роговики мартит-гематитовые. Джеспилиты. Пироксениты окварцованные |
Существует несколько способов определения абразивных свойств горных пород: метод Л.И. Барона и А.В. Кузнецова, основанный на оценке износа эталонного стержня при трении о породу. Метод Е.Ф. Эпштейна – определяющий степень износа твердосплавных резцов при опытном бурении; метод Л.А. Шрейнера, П.С. Баландина и А.И. Спивака, фиксирующий износ эталонного кольца при трении о породу. В практике геологоразведочных работ получил распространение метод, разработанный Центральным научно-исследовательским геологоразведочным институтом, основанный на использовании прибора ПОАП-2, в котором определяется масса истертой дроби а(мг). Коэффициент абразивности Кабр рассчитывают по следующей формуле:
Кабр = 0,01а.
Среди физико-механических свойств горных пород при выборе рационального способа бурения наибольшее значение имеют: трещиноватость, твердость, абразивность, коэффициент динамической прочности, объединенный показатель, категория пород по буримости, определяемая по материалам разведки, предшествующей бурению на месторождении или в аналогичных геолого-технических условиях региона [4, 6, 7, 9, 10-12, 15-17].
Абразивностьобусловливает необходимую твердость матрицы алмазной коронки (6-7 до 25-55 НRС), измеряемую по прибору Роквелла (шкала С), а так же влияет на выбор схемы и насыщенность коронки алмазами (табл. 5). Среди алмазных коронок используются однослойные и импрегнированные.
Однослойные алмазные коронки с заданным выпуском алмазных резцов предназначены для бурения малоабразивных и абразивных, в основном, плотных монолитных, слаботрещиноватых средне- и крупнозернистых горных пород VI - X категорий по буримости.
Импрегнированные коронки предназначены для бурения абразивных трещиноватых и монолитных пород IX – XII категорий по буримости.
Таблица 5
Классификация горных пород по группам для алмазного бурения
| Абразивность пород | Твердость матрицы, HRС | Категория горных пород по буримости (группы) | |||
| VI – VII (I) | VIII – IX (II) | IX – XI (III) | XI – XII (IV) | ||
| Зернистость алмазов, шт/кар | |||||
| 10 -2 | 60 – 10 | 150 – 60 | 400 – 150 | ||
| Малоабразивные Абразивные Весьма абразивные | 10 – 15 30 – 35 43 - 55 | — — |
При бурении монолитных малоабразивных и однородных пород для расчета частоты вращения принимают большие значения окружной скорости. Осевую нагрузку при бурении алмазным породоразрушающим инструментом следует снижать в трещиноватых, перемежающихся по твердости абразивных породах на 20-50 % от рекомендуемых значений для нормальных условий (табл. 6). При ударно-вращательном бурении главными факторами, определяющими эффективность разрушения породы, являются величины ударных импульсов забойной машины; энергия удара, приходящая на единицу площади соприкосновения резца с породой, и число ударов за один оборот коронки; расстояние между насечками от двух смежных ударов и изменение силы удара во времени. Расстояние между насечками в зависимости от физико-механических свойств (рациональные значения пути пробега резца между ударами) должно составлять 5-7 мм (7 мм соответствует более слабым, неабразивным породам).
В зависимости от твердости и абразивности горных пород при бескерновом бурении применяют лопастные, истирающе-режущие и шарошечные долота. При бурении мягких пород используют лопастные долота, армированные пластинками из твердых сплавов.
Частота вращения при бурении горных пород бескерновым способом обычно не превышает 300 об/мин, более высокие частоты допускаются при бурении долотами, армированными алмазами и сверхтвердыми материалами, меньшие частоты – в более твердых, абразивных и трещиноватых породах.
Таблица 6
Дата добавления: 2015-06-27; просмотров: 2304;