Том 331 № 10 (2020)

DOI https://doi.org/10.18799/24131830/2020/10/2848

ВЛИЯНИЕ СИЛ СОПРОТИВЛЕНИЯ НА ГЛУБИНУ РЕЗАНИЯ–СКАЛЫВАНИЯ ГОРНОЙ ПОРОДЫ АЛМАЗНЫМ РЕЗЦОМ

Актуальность. Разработка бурового породоразрушающего инструмента всегда нацелена на повышение эффективности и ресурса его работы, а также на расширение области его применения. Важной составляющей данного процесса является изучение механизма разрушения горной породы рабочей частью разрабатываемого инструмента. Самым сложным, но важным является исследование глубины резания–скалывания горной породы резцом. Несмотря на мелкие габариты рассматриваемой системы, для более достоверного результата необходимо учитывать все факторы, влияющие на процесс разрушения горной породы резцом. Если говорить о наиболее весомых факторах, которые оказывают влияние на эффективность разрушения горной породы, необходимо отметить силы сопротивления, возникающие на забое скважины. Самым мелким резцом обладает алмазный породоразрушающий инструмент. Алмазный тип бурового инструмента является довольно востребованным в производстве. В связи с этим актуальным является развитие теории и возможностей исследования механизма разрушения горной породы алмазным резцом с учетом возникающих на забое процессов и явлений, в том числе и препятствующих внедрению его в породу. Цель: выявление возможных источников сил сопротивления внедрению алмазного резца в горную породу; определение степени влияния сил сопротивления и других факторов на величину глубины резания–скалывания породы алмазным резцом. Объекты: механизм разрушения горной породы единичным алмазным резцом. Методы: экспериментальные, аналитические исследования, анализ, метод компьютерного моделирования. Результаты. Разработан программный продукт, позволяющий детально исследовать механизм разрушения горной породы единичным алмазным резцом. Определено, что сопротивление со стороны среды, возникшей на забое скважины, оказывает влияние на результирующую величину глубины резания–скалывания горной породы алмазным резцом. Величина результирующей силы сопротивления резцу зависит от вида промывочной жидкости и типа разрушаемой горной породы. Выяснено, что по мере роста линейной скорости перемещения резца наблюдается рост сопротивления горной породы и снижение глубины внедрения резца в горную породу.

Ключевые слова:

Буровой инструмент, механизм разрушения, алмазный резец, сила сопротивления, моделирование

Авторы:

Вячеслав Васильевич Нескоромных

Марина Сергеевна Попова

Антон Юрьевич Харитонов

Скачать PDF