3. Расчет параметров ударно-вращательного бурения

Согласно варианта задания рассчитать параметры и производительность станков с погружными пневмоударниками. Определить необходимое количество станков для обеспечения заданной годовой производительности рудника. (Табл. 5)

Недостающие величины принять самостоятельно.

Начальная механическая скорость бурения (мм/с):

Vн=80A*n/(d2f)

где А - энергия удара, Дж; п - частота ударов, с"; d — диаметр долота, мм; / коэффициент крепости пород.

Механическая скорость бурения на определенной глубине (мм/с):

V=VН-β*L

где β - коэффициент падения скорости бурения при увеличении глубины скважины; L - глубина скважины, м.

Средняя скорость бурения скважины до глубины L (мм/с):

Vср=Vн-βL/2

Время бурения скважины (мин):

t_скв = L / (V_н – BL/2)

Среднее время бурения 1 м скважины (мин):

t_ср = t_скв/L

Теоретическая производительность станка (м/ч):

Q = 60 (Vн – BL/2)

На основании выполненных расчетов строятся графики:

• зависимость механической скорости бурения V_H от глубины скважины L;

• зависимость технической производительности Q_mex от стойкости долота на одну заточку В.

Для получения нескольких параметров зависимой величины переменную величину делят на пять частей, с увеличением от минимального до максималь­ного значения, подставляя поочередно эти значения в формулу.

Далее, по полученным значениям переменной величины строится график зависимости.

Среднее значение начальной скорости бурения и стойкости бурового до­лота на одну заточку приведены в таблице 3.

Средние значения расходных показателей при бурении скважин диамет­ром 105 мм станками с погружными пневмоударниками приведены в таблице 4

Таблица 3

Коэффициент крепости породы по клас­сификации проф. М.М. Прогодьяконова,f	8 - 10	10- 12	12- 14	14- 16
Начальная скорость бурения vн, мм/с	2	1.63	1,33	1,08
Стойкость долота на одну заточку В, м	12	8	6	4
Выход руды с одного метра скважины, λ, т/м	24	21	17	14

Таблица 4

Коэффициент крепости породы по классификации проф. М.М. Протодьяконова, f	6-8	8- 10	10 - 12	12 - 14	14-16	16- 18
Расход долот на 1 ООО м скважины	8	14	25	40	53	71
Расход сжатого воздуха, м^3/мин	200	230	250	250	280	310
Расход воды, л/мин	510	570	620	660	700	740

Таблица 5

Варианты заданий для расчета параметров

№	А, Дж	nу, с^-1	d. мм	f	β,м^-1	L, m	B, m	tн,мин	tр,мин	Tз.,мин	Тн,мин	Тзб, мин	Тсм, мин	Тпз,мин	Топ,мин	Тп,мин	т, шт	Кг	Q тыс.т/год
1	54	25	85	10	0,0004	20	12	0.5	1	4	4	1	360	20	30	20	12	0,9	1740
2	93	28	105	12	0.0004	15	10	0,4	1.5	5	3	0,9	360	15	30	15	15	0.8	1950
3	73	32	105	14	0.0004	10	11	0,6	1,2	3	4	0.8	480	25	30	18	17	0.7	2000
4	140	30	155	16	0.0004	22	13	0,7	1,3	4	5	1.1	360	20	30	19	19	0.9	890
5	96	27	105	18	0.0004	25	14	0,8	1,1	2	3	1.2	480	22	30	21	20	0.85	760
6	190	21	125	16	0.0004	30	15	0,5	1	3,5	5	I	480	20	30	20	30	0.8	1450
7	280	21	160	15	0.0004	35	17	0.7	1,5	3	4	1,2	480	19	30	21	40	0,7	1500
8	420	10	200	14	0.0004	40	13	0.9	1.3	4	2	1	480	18	30	22	50	0,9	1200
9	340	31	160	13	0.0004	32	12	0.8	1.5	4,5	3	1.3	360	17	30	23	20	0.9	900
10	770	31	125	12	0,0004	25	11	0.6	1.6	5	4	1.5	480	15	30	25	35	0,8	800
11	54	22	85	10	0,0004	20	12	0,5	1	4	4	1	360	20	30	20	40	0,9	1750
12	93	29	105	12	0.0004	30	12	0,6	1,2	3	6	1.5	480	20	30	21	41	0,7	1900
13	73	30	105	13	0.0004	10	13	0.7	1.32	2	5	1	360	К)	30	22	33	0,6	2150
14	130	27	155	15	0.0004	50	13	0,7	1,5	1		2	480	10	30	23	35	0.8	2100
15	95	21	105	14	0.0004	40	15	0.8	1,6	4	4	0.5	480	15	30	25	37	0.9	1350
16	180	21	125	17	0,0004	15	14	0.9	1	3	~>	1.5	360	15	30	20	50	0,7	1200
17	250	20	160	16	0,0004	25	13	1	0.9	2	6	1	480	25	30	19	51	0.6	1150
18	410	10	200	15	0.0004	40	12	0.5	1,2	1	5	1.3	480	25	30	15	53	0,7	950
19	330	30	160	14	0,0004	35	10	0,3	1.5	5	4	1,4	360	15	30	16	55	0.8	900
20	750	30	125	13	0,0004	50	9	0,2	1,3	6	3	1,5	360	15	30	18	60	0.9	1500
21	54	25	85	10	0.0004	40	12	0,5	1	3	4	1	360	20	30	20	12	0.9	1800
22	90	28	105	12	0.0004	30	10	0.5	1,5	4	3	0.9	360	19	30	19	10	0,8	1700
23	70	32	105	20	0.0004	20	14	0.4	1,1	5	4	1	480	18	30	18	12	0.8	2100
24	130	30	155	18	0.0004	60	15	0.6	1.2	^6	5	0.8	360	17	30	17	13	0.9	1900
25	90	27	105	16	0.0004	50	10	0.7	1.4	7	4	1	480	15	30	20	10	0.9	1350
26	185	21	125	14	0.0004	30	13	0,8	1,7	6	3	0.7	480	21	30	21	11	0,9	950
27	270	20	160	12	0,0004	10	11	0.3	1.8	5	4	0.5	480	23	30	19	9	0.85	800
28	410	10	200	16	0.0004	15	16	0,4	1.3	4	5	0.4	480	22	30	18	10	0.7	1110
29	330	15	160	10	0.0004	20	14	0.5	1,1	3	6	0.3	360	20	30	17	1 1	0,9	1250
30	700	20	125	16	0,0004	25	12	0.2	1	2	3	0.7	360	19	30	15	14	0,8	1350
31	350	26	105	17	0.0004	45	14	0.3	1,8	4	6	0,5	480	16	30	18	9	0,85	800
32	400	30	125	16	0,0004	30	15	0.25	1,7	5	4	0,6	360	17	30	19	10	0.9	500
33	240	25	105	12	0.0004	20	9	0,4	1,6	3	5	0,8	480	15	30	16	12	0.8	1950
34	190	26	105	10	0,0004	15	10	0.3	1,3	6	3	1	360	19	30	17	13	0.8	2000
35	150	32	85	12	0,0004	16	12	0.4	1.2	7	6	1,5	480	20	30	15	11	0.7	2300