Том 331 № 1 (2020)
DOI https://doi.org/10.18799/24131830/2020/1/2455
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД ВНЕЦЕНТРЕННЫМИ УДАРНЫМИ ИМПУЛЬСАМИ ПРИ УДАРНО-ВРАЩАТЕЛЬНОМ БУРЕНИИ
Актуальность исследования обусловлена необходимостью поисков путей увеличения предельной глубины бурения скважин ударно-вращательным способом и повышения его производительности. Цель: установление факта роста производительности процесса ударно-вращательного бурения через повышение механической скорости бурения скважин при увеличении эксцентриситета приложения удара; установление основных зависимостей механической скорости бурения и углубления за оборот как откликов системы «бурение» от величин осевой нагрузки, частоты вращения и эксцентриситета приложения ударных импульсов; обоснование расширения диапазона эффективного разрушения пластичных горных пород. Объект: механизм разрушения горных пород внецентренными ударными импульсами. Методы: постановка и описание эксперимента по разрушению горных пород внецентренными ударными импульсами с использованием в качестве генератора внецентренных ударных импульсов высокочастотного гидроударника ГВ-6; измерение полученных в ходе эксперимента эмпирических данных; статистическая обработка полученных экспериментальных данных для установления усреднённых значений откликов системы; обработка полученных данных по методу полного факторного эксперимента, нахождение математических моделей механической скорости бурения и углубления за один оборот в зависимости от величин осевой нагрузки и частоты вращения и их графическая интерпретация; анализ полученных эмпирическими методами данных, формирование основных выводов по результатам проведённого исследования. Результаты. Установлен факт роста производительности процесса ударно-вращательного бурения путём фиксации факта повышения механической скорости бурения при увеличении эксцентриситета приложения удара в диапазоне 0–2 миллиметра. Определён характер изменения откликов системы «углубление за оборот, механическая скорость бурения» при изменении режимных параметров бурения и эксцентриситета приложения ударных импульсов.
Ключевые слова:
Бурение, эксцентриситет, производительность, углубление за один оборот, эксперимент, разрушение, горная порода