7.9. Оптимальная длина рейса

Большое влияние на производительность бурения ока­зывает длительность (время) рейса. Нужно определить момент, когда механическая скорость бурения при износе резца снизится до некоторого критического значения, ниже которого бурить не­целесообразно, вследствие снижения общей производительности бурения.

При определении допустимой механической скорости бу­рения необходимо, чтобы сменная производительность бурения имела максимальное значение. Производительность будет мак­симальной при

Q' = (mS)' = (TS/t_p)' = 0, (6.12)

где Q - производная производительности; m - число рейсов;Т -продолжительность смены; t_p - время рейса; S - проходка за рейс.

Решив это уравнение получим величину механической ско­рости:

V_Mex = Vp, м/c, (6.12)

где V_мех = ∆S/∆t - мгновенная механическая скорость бурения за небольшой промежуток времени ∆t, с.

Таким образом, пределом снижения механической скоро­сти бурения является ее значение, равное величине рейсовой ско­рости. На графике зависимостей механической и рейсовой скоро­стей бурения от времени это будет точка пересечения кривых

V_мех=φ(t) и V_cp = φ(t).

П

Рис. 6.3. Палетка для определения оптимального времени бурения

ри отсутствии приборов мгновенную механическую ско­рость в данный момент можно рассчитать путем деления про­ходки за пять минут на время бурения. Рейсовую скорость можно найти по палетке (рис. 6.3), на которой нанесены координаты t_B и tб и под углом 45° к осям координат наклонная прямая MN про­ведена и разбита на 10 частей. Если эту прямую принять за вели­чину средней механической скорости бурения по данной породе, то каждое деление составит 1/10 часть V_cp.

Для определения рей­совой скорости бурения достаточно знать время на вспомогательные операции и время бурения. Время на вспомогательные операции откладывается по оси абсцисс, из полученной точки А восстанавливается пер­пендикуляр, равный по ве­личине времени бурения. Если теперь соединить пря­мой вершину перпендику­ляра С с началом координат, то полученная прямая ОС пересечет прямую MN в точке, соответствующей рейсовой скорости бурения.

Если V_Mex ≤ V_p , то необходимо делать подъем бурового снаряда.

Итак, основной задачей инженера-технолога является оп­ределение оптимальных режимов бурения. Для этого требуется: 1) изучение теоретического материала по определению зависи­мости механической скорости бурения от параметров технологи­ческих режимов бурения и износа коронок; 2) производственные исследования этих зависимостей в конкретных условиях и 3) выбор на основании этих исследований оптимальных коронок, про­мывочных жидкостей, оптимальных режимов технологических процессов бурения. Это трудная и кропотливая работа. В на­стоящее время появилась возможность более тщательных произ­водственных исследований и регулирования оптимальных режи­мов бурения. Разработаны приборы: ОМ-40, МКН-1,2, различные расходомеры, измерители механической и рейсовой скорости бурения, совершенствуется техника регулирования режимов бу­рения.

В связи с тем, что выбор оптимальных режимов бурения является кропотливой и трудоемкой задачей, специалисты по технике разведки работают над проблемой автоматического управления технологическими процессами.

Автоматизация технологических процессов позволит не только облегчить труд рабочего, но и повысить интенсификацию производства.