Том 336 № 5 (2025)

DOI https://doi.org/10.18799/24131830/2025/5/4762

Влияние конструкции коронок, армированных резцами PDC, на отбор керна в мерзлых породах

Актуальность. Инженерно-геологические изыскания – неотъемлемая часть горных работ различного назначения. Важное влияние на результаты инженерно-геологических изысканий оказывает качество отбора керновой пробы грунта. При этом получение керна мерзлых пород осложняется повышением температуры призабойной зоны, возникающим вследствие реализации процесса бурения. При повышении температуры изменяются физико-механические свойства мерзлых грунтов, что приводит к трансформации механизма их разрушения и повышению вероятности возникновения аварийных ситуаций бурения. Полученный в условиях повышения температуры керн не позволяет достоверно оценить свойства и строение грунтов в естественных условиях их залегания. Поэтому возникает необходимость разработки технологических и технических средств, способствующих сохранению температурного режима массива горных пород при механическом воздействии на него. Проведенный анализ условий колонкового бурения в мерзлых породах показал, что наряду с технологическими причинами на повышение температуры забоя оказывает влияние конструкция породоразрушающего инструмента. В статье раскрыта зависимость изменения температуры на забое скважины в процессе бурения от конструктивных особенностей колонкового породоразрушающего инструмента. Целью работы является исследование влияния конструктивных особенностей бурового колонкового инструмента на характер разрушения мерзлых грунтов, представленных рыхлыми осадочными горными породами, как наиболее подверженных изменению физико-механических свойств при повышении температуры. За основу исследования выбраны мерзлые грунты, слагающие разрез Якутии – крупного промышленного района, требующего для своего развития частого проведения инженерно-геологических изысканий. Объекты: конструкция колонкового бурового инструмента, механизм разрушения мерзлых горных пород, условия отбора керна в мерзлых грунтах. Методы: аналитический метод, экспериментальный метод, метод производственного испытания. Результаты. Определены основные направления разработки колонкового инструмента для качественного отбора проб керна в мерзлых грунтах. Выведена зависимость величины температурного прироста на забое скважины от ориентации и размеров резцов, армирующих породоразрушающий инструмент.

Ключевые слова:

колонковый инструмент, коронка, бурение, мерзлые грунты, повышение эффективности бурения, отбор проб, керн, инженерно-геологические изыскания

Авторы:

Марина Сергеевна Попова

Борис Васильевич Григорьев

Скачать pdf

Для оптимальной работы сайта журнала и оптимизации его дизайна мы используем куки-файлы, а также сервис для сбора и статистического анализа данных о посещении Вами страниц сайта (Яндекс Метрика). Продолжая использовать сайт, Вы соглашаетесь на использование куки-файлов и указанного сервиса.