Генетических типов

№ группы	Показатель абразивности, Ка6р	Степень абразивности	Горные породы
	0,5 и менее	Малоабразивные	Мрамор, известняк, эпидозит, ангидрит, алевролит
	0,5 - 1,0	Умеренно-абразивные	Руда марганцевая. Туфобрекчия. Хлорит-кварц-магнетитовая порода. Скарн преимущественно карбонатно-пироксенового состава. Сланец серицит-хлорит-карбонатный, полевошпатизированный. Известняк, частично окремненный
	1,0 - 1,5	Средне-абразивные	Карбонат-хлорит-эпидотовые породы, полевошпатизированные. Скарн известковый, окремненный. Диабаз. Туфопесчаник. Скарн эпидот-хлорит-пироксеновый. Пироксен-альбитовая порода. Туф риолита. Диорит скарнированный. Алевролиты окремненные. Габбро. Кератофиры. Известняки окремненные. Песчаники аркозовые
	1,5 - 2,0	Абразивные	Диорит эпидотизированный с сульфидами, скарн рудный. Сиенит. Туф ороговикованный. Гранодиорит. Диабаз порфирит. Габбро-диабаз. Кварцевый диорит. Альбитофир ороговикованный. Риолит. Роговик пироксеновый. Скарн гранат-пироксеновый. Песчаник ороговикованный. Руда гематитовая. Кварциты железистые. Гравелиты. Песчаники кварцевые
	2,0 - 2,5	Весьма абразивные	Кварц жильный. Граниты среднезернистые. Песчаник кварцевый. Кварц-турмалиновая порода. Адамеллит. Роговик силикатно-магнетитовый. Гнейсы. Скарн гранатовый. Сиенито-диориты
	2,5 - 3,0	В высшей степени абразивные	Яшмовидная порода. Кварцит. Граниты. мелкозернистые. Сиениты окремненные. Роговики мартит-гематитовые. Джеспилиты. Пироксениты окварцованные

Существует несколько способов определения абразивных свойств горных пород: метод Л.И. Барона и А.В. Кузнецова, основанный на оценке износа эталонного стержня при трении о породу. Метод Е.Ф. Эпштейна – определяющий степень износа твердосплавных резцов при опытном бурении; метод Л.А. Шрейнера, П.С. Баландина и А.И. Спивака, фиксирующий износ эталонного кольца при трении о породу. В практике геологоразведочных работ получил распространение метод, разработанный Центральным научно-исследовательским геологоразведочным институтом, основанный на использовании прибора ПОАП-2, в котором определяется масса истертой дроби а (мг). Коэффициент абразивности К_абр рассчитывают по следующей формуле:

К_абр = 0,01 а.

Среди физико-механических свойств горных пород при выборе рационального способа бурения наибольшее значение имеют: трещиноватость, твердость, абразивность, коэффициент динамической прочности, объединенный показатель, категория пород по буримости, определяемая по материалам разведки, предшествующей бурению на месторождении или в аналогичных геолого-технических условиях региона [4, 6, 7, 9, 10-12, 15-17].

Абразивность обусловливает необходимую твердость матрицы алмазной коронки (6-7 до 25-55 НRС), измеряемую по прибору Роквелла (шкала С), а так же влияет на выбор схемы и насыщенность коронки алмазами (табл. 5). Среди алмазных коронок используются однослойные и импрегнированные.

Однослойные алмазные коронки с заданным выпуском алмазных резцов предназначены для бурения малоабразивных и абразивных, в основном, плотных монолитных, слаботрещиноватых средне- и крупнозернистых горных пород VI - X категорий по буримости.

Импрегнированные коронки предназначены для бурения абразивных трещиноватых и монолитных пород IX – XII категорий по буримости.

Таблица 5

Классификация горных пород по группам для алмазного бурения

Абразивность пород	Твердость матрицы, HRС	Категория горных пород по буримости (группы)
VI – VII (I)	VIII – IX (II)	IX – XI (III)	XI – XII (IV)
Зернистость алмазов, шт/кар
10 -2	60 – 10	150 – 60	400 – 150
Малоабразивные Абразивные Весьма абразивные	10 – 15 30 – 35 43 - 55	— —

При бурении монолитных малоабразивных и однородных пород для расчета частоты вращения принимают большие значения окружной скорости. Осевую нагрузку при бурении алмазным породоразрушающим инструментом следует снижать в трещиноватых, перемежающихся по твердости абразивных породах на 20-50 % от рекомендуемых значений для нормальных условий (табл. 6). При ударно-вращательном бурении главными факторами, определяющими эффективность разрушения породы, являются величины ударных импульсов забойной машины; энергия удара, приходящая на единицу площади соприкосновения резца с породой, и число ударов за один оборот коронки; расстояние между насечками от двух смежных ударов и изменение силы удара во времени. Расстояние между насечками в зависимости от физико-механических свойств (рациональные значения пути пробега резца между ударами) должно составлять 5-7 мм (7 мм соответствует более слабым, неабразивным породам).

В зависимости от твердости и абразивности горных пород при бескерновом бурении применяют лопастные, истирающе-режущие и шарошечные долота. При бурении мягких пород используют лопастные долота, армированные пластинками из твердых сплавов.

Частота вращения при бурении горных пород бескерновым способом обычно не превышает 300 об/мин, более высокие частоты допускаются при бурении долотами, армированными алмазами и сверхтвердыми материалами, меньшие частоты – в более твердых, абразивных и трещиноватых породах.

Таблица 6

Дата добавления: 2015-07-08