5. Расчет параметров режимов бурения для твердосплавного, алмазного и бескернового бурения

5.1. Бурение твердосплавными коронками

Осевая нагрузка (в кН) на коронку вычисляется по формуле:

Р = Р„*т,

где Р_о - осевая нагрузка на один резец или вставку, Н; m - число основных резцов или вставок в коронке. Значения Р_о и m в зависимости от свойств горных пород приведены в табл.6.

Частота вращения (в об/мин) коронки определяется по формуле:

41

60* V

n = ,

/r*D₀

где V - окружная скорость вращения коронки, м/с, (см. табл.6);

D_o = (Dh+Db)/2; Dh - наружный диаметр коронки; Db - внутренний диаметр коронки; я = 3,14.

Расход промывочной жидкости (в л/мин) удобно считать по формуле:

Q = q * Dh,

где q - удельный расход жидкости на 1 мм диаметра коронки, л/мин; Dh - наружный диаметр коронки, мм.

Удельный расход (в (л/мин)/мм) приводится в табл. 16.

Таблица 16

Категории пород по буримости	I — II	III-IV	V	VI	VII - VIII, IX
Коронки:	Удельный расход q, л/мин на 1 мм в
ребристые	0.8-1.4	1.2-1.6	-	-	-
резцовые		1.2-1.6	0.8-1.6	0.8-1.2	0.6-0.8
самозатачивающиеся	-	-	0.8-1.4	0.8-1.2	0.6-0.8

5.2. Бурение алмазными коронками

Осевая нагрузка на коронку (в кН) вычисляется по формуле;

Р = Р„ * S,

где Р_о - осевая нагрузка на 1 см² алмазосодержащей площади торца коронки, кН/ см ; S - площадь торца коронки за вычетом площади промывочных окон, см².

Ниже приводятся значения Р_о, кН/см² и S, см² в зависимости от диаметра алмазной коронки и категории по буримости (табл.17).

Таблица 17

Категория пород по буримости	V-VI	VII- VIII	IX	Х-XI	XII
Р„кН	0,4 - 0,6	0,6 - 0,8	0,8 - 0,9	1-1,2	1,5
Диаметр коронки, мм	36 (22)	46(31)	59 (42)	76 (58)	93 (73)
Площадь торца коронки, см	6,38	8,2	11,5	16,2	26,1
S, см^2	4,14	6,0	8,5	12,6	18,2

Число оборотов определяется по формуле:

20* V

значения V приведены в табл.18

Таблица 18

Тип коронки	Характеристика горных пород	Категории горных пород по буримости	Окружная ско­рость коронки V, м/с
Однослойная	Монолитные плотные	VI -VIII	1,4-2,5
		IX-X	0.8-2.0
	Трещиноватые и абразивные	VI -VIII	0,8-1,6
		IX-X	0,6-1,0
Импрегнирован-ная	Монолитные плотные	IX-X	2,5 - 3,5
		XI-XII	2,0-3,0
	Трещиноватые и абразивные	XI - XII	1,6-2,2

Расход промывочной жидкости определяется по формуле:

Q = q * Dh , л/мин,

где Dh - наружный диаметр коронки, мм;

л/мин q - удельный расход жидкости на 1 мм диаметра коронки, , значения

которого даны в табл.19.

Таблица 19

Категория пород по буримости	Характер абра-зивности пород	Диаметр коронки, мм
		46	59	76	93
VI - VIII	Малоабразивные	0,3 - 0,5	0,3 - 0,5	0,3 - 0,6	0,5-0,8
IX - XII		0,2 - 0,4	0,2 - 0,4	0,3 - 0,5	0,4-0,5
VI - VIII	Абразивные	0,7 - 0,9	0,7-0,8	0,5 - 0,9	0,6 - 0,9
IX - XII		0,4 - 0,7	0,4 - 0,6	0,5 - 0,6	0,5 - 0,6