Выбор оптимальной величины углубки за оборот (скорости углубки).

Особенностью алмазного бурения является решающая роль величины углубки резца - h_р. и особенно величины зазора между забоем и торцом матрицы h_ш.. Их размеры зависят от размеров алмаза, величины осевой нагрузки и прочности породы. Но от величины осевой нагрузки эти величины зависят косвенно, что не дает возможности с помощью подбора изменения осевой нагрузки достаточно точно и своевременно устанавливать оптимальные величины h_р.. и h_ш... И теория и практика алмазного бурения показывают, что значительно точнее и оперативнее можно находить и поддерживать оптимальный режим, если управлять процессом не по осевой нагрузке, а непосредственно устанавливая оптимальные значения углубки за оборот. То есть устанавливая оптимальные значения углубки резца h_р. и величины зазораh_ш.. Для этого в гидросистему бурового станка устанавливается регулятор потока, позволяющий устанавливать и поддерживать заданную скорость перемещения вращателя и тем самым устанавливать нужную углубку за оборот (скорость углубки). При таком управлении процессом, углубка за оборот (скорость углубки) становится аргументом, а осевая нагрузка функцией. Величина осевой нагрузки гидравлической системой станка автоматически установится в зависимости от заданной бурильщиком величины углубки за оборот. Преимущества управления по углубке за оборот в более точной и оперативной установке оптимальной глубины резанья и шламового зазора и, что особо важно, в возможности оперативно контролировать процесс бурения по изменению величины осевой нагрузки, легко измеряемой имеющимися на станке приборами. Для повышения производительности бурения желательно устанавливать максимальное значение углубки за оборот, но при этом нельзя допускать такого увеличения глубины резанья, при которой начнется скол алмазных резцов или начнется зашламование забоя. Экспериментами было показано, что для каждого конкретного случая «коронка – порода» имеется предельное значение углубки за оборот, после которого начинается либо разрушение резцов, либо зашламование забоя, что явно проявляется по резкому росту затрат мощности на забое (А) и осевой нагрузки (Б) и проявляется в повышенном износе алмазов (В). (рис. 41).

А. Б. В.

Рис. 41

Четкая связь между углубкой за оборот и осевой нагрузкой позволяет легко автоматизировать процесс нахождения и поддержания оптимального значения углубки за оборот. Простой автомат для этого был изготовлен и успешно испытан на производстве аспирантами кафедры бурения МГРИ (РГГРУ) И. Ганиным и А. Сумароковым. При управлении по величине углубки за оборот, выбор и поддержание оптимального значения h_об. осуществляется опытным путем для каждого конкретного случая коронка - порода. Начальное значение h_об. выбирается из примерных рекомендаций, затем углубку за оборот увеличивают, контролируя по величине осевой нагрузки, до начала резкого (скачкообразного) роста осевой нагрузки.

Рекомендуемые по производственному опыту значения углубки за оборот по данным В.П.Липатникова приведены в табл. 15 .Пример конкретных рекомендаций для импрегнированной коронки с зернистостью алмазов 120 шт./карат по данным «Севукргеология» приведен в табл. 16.

Таблица 15

Таблица 16