При бурении с верхним ударником производительность буровой установки имеет большое значение, но соответствие инструмента определяет общую эффективность и срок службы. Многие проблемы на месте, в том числе низкая скорость проникновения, частое застревание долота, аномальное разрушение твердого сплава и сломанные буровые штанги, вызваны не плохим качеством инструмента, а неправильным сочетанием конических буровых штанг и конических штанг. Для горнодобывающих, туннелестроительных, анкерных и карьерных буровых бригад овладение научными правилами соответствия этих двух буровых инструментов с верхним ударным инструментом имеет важное значение для сокращения затрат и повышения устойчивости конструкции.
Самый фундаментальный принцип соответствия – этопостоянный угол конуса, который является основой всех комбинаций инструментов. Мировая индустрия бурения с верхним ударником в основном использует два стандартных конуса: 7 градусов и 11 градусов. Эти две спецификации не являются взаимозаменяемыми. Буровая штанга с конусом 7° может идеально фиксироваться только с помощью коронки с конусом 7°, тогда как стержень с конусом 11° строго соответствует сверлу с конусом 11°. Несовпадающие углы конусности приводят к неполной посадке, образуя зазоры между долотом и контактной поверхностью штока. Во время высокочастотного ударного бурения неравномерная сила создает сильную вибрацию, что приводит к потерям энергии, замедлению процесса бурения и даже внезапной поломке штанги или хвостовика долота.
Различные комбинации углов конусности также соответствуют различным рабочим сценариям. Соответствующая пара с углом 7° имеет неглубокую конструкцию крепления, обеспечивающую быструю сборку и разборку. Это лучший выбор для прерывистого бурения, частой замены долота и неглубоких отверстий под болты в средних и мягких породах. Это значительно экономит время замены инструмента и повышает эффективность непрерывного строительства. Напротив, комбинация конусности 11° обеспечивает более глубокий контакт и более плотную окклюзию. Он обеспечивает превосходную стабильность при бурении твердых пород, бурении глубоких отверстий и длительной непрерывной работе, эффективно предотвращая ослабление соединений и выпадение инструмента при сильных ударных нагрузках.
Во-вторых, пользователи должны соответствоватьСпецификация буровой штанги и диаметр долотаразумно. Шестигранная коническая буровая штанга H22 является универсальным стандартом для основных инструментов для ударного бурения и идеально совместима с обычными коническими долотами диаметром 30 мм, 32 мм и 34 мм. Для обычного бурения туннелей и шахт с анкерными болтами наиболее экономически выгодной комбинацией являются долота диаметром 30 и 32 мм в сочетании со стандартными штангами H22. Для карьерных взрывных работ и крупномасштабных проектов по разрушению горных пород более подходят долота размером 34 мм, поскольку они соответствуют ударной мощности штанги и обеспечивают достаточную силу разрушения породы без отклонения штанги или потери энергии.
Твердость горных пород является еще одним ключевым фактором для целевого подбора. При бурении мягких и среднетвердых пород, таких как известняк и выветренные породы, стандартные конические коронки из карбида YG8 в сочетании с обычными коническими стержнями H22 работают идеально, обеспечивая баланс между скоростью и износостойкостью. Для высокотвердых и трещиноватых пород, таких как гранит и базальт, необходимо сочетать высокопрочные твердосплавные коронки YG11C с утолщенными и термообработанными высокопрочными коническими стержнями. Такое сочетание предотвращает выкрашивание карбидов и разрушение стержней, вызванное неравномерным воздействием горных пород, адаптируясь к суровым и абразивным геологическим условиям.
Многие строительные бригады пренебрегают ежедневным соответствующим обслуживанием, что приводит к сокращению срока службы инструмента. Перед сборкой рабочие должны очистить конические поверхности штанг и долот от каменной пыли, грязи и остатков износа, обеспечив полный контакт. Изношенные, деформированные или поцарапанные детали конуса следует своевременно заменять, так как изношенные конусы не могут образовывать устойчивое запирание даже при стандартных характеристиках. Кроме того, избегайте чрезмерного использования длинных стержней для неглубоких отверстий и коротких стержней для глубокого сверления, чтобы уменьшить вибрацию и обеспечить формирование прямого отверстия.
Таким образом, точное соответствие конических буровых штанг и конических штанговых долот является ключом к максимизации производительности буровых инструментов с верхним ударником. Единый угол конуса, разумное сочетание диаметров и сопоставление на основе сценариев в зависимости от твердости горных пород могут эффективно устранить распространенные ошибки при бурении, сократить потери расходных материалов и время простоя строительства. Стандартизированные методы подбора инструментов не только повышают эффективность бурения и качество скважин, но и обеспечивают долгосрочную экономию средств для всех проектов по бурению горных пород и горным работам.