Расчет технической скорости бурения и производительности бурового станка

Цель: рассчитать техническую скорость бурения и производительность бурового станка.
Дано: исходные данные согласно варианту.
Результаты: вид бурения и модель бурового станка.
Пример:
Исходные данные:
• σсж=100 МПа
• σсдв=18 МПа
• γ = 26 Н/дм3
Решение задачи 1:
1. Показатель трудности бурения:
Пб = 0,07 × (𝜎сж + 𝜎сдв + 𝛾)
Пб = 0,07 × (100,0 + 18,0 + 26) = 10,08 ≈ 10
Тип бурового станка:
Пб = 1–5 шнековый:
Пб = 1–3 – СБР-125;
Пб = 4–5 – СБР-160.
Пб = 6–10 шарошечный:
Пб = 6–7 – СБШ-160;
Пб = 8 – СБШ-200;
Пб = 9 – СБШ-250;
Пб = 10 – СБШ-320.
Пб > 10 – пневмоударный:
Пб = 10–11 – СБУ-100;
Пб = >12 – СБУ-125.
Согласно классификации пород по буримости породы относятся к средней
трудности бурения.
Принимается шарошечный вид бурения при показателе Пб=6–10. Для бурения
взят шарошечный станок 2СБШ-200Н, как рациональный при показателе Пб=6–10.
Оптимальная скорость вращения долота nв≈120 об/мин = 1,3 с−1.
Техническая скорость бурения:
а) для станков шарошечного бурения:
2,5 × 𝑃о × 𝑛в м
𝑉б =
, ;
100 × Пб × 𝑑д2 ч
где Ро – осевое усилие подачи бурового става;
dд – диаметр долота.
б) для станков шнекового бурения:
7,5 × 𝑃о × 𝑛в м
𝑉б =
, ;
100 × Пб × 𝑑д2 ч
в) для станков пневмоударного бурения:
0,5 × 𝑤 × 𝑃о × 𝑛у м
𝑉б =
, ;
Пб × 𝑑д2 × 𝑘1 × 𝑘ф ч
где w – энергия единичного удара пневмоударника, Дж;
k1 – коэффициент (при Пб=10–14 — k1 = 1; при Пб=15–17 — k1 = 1,05; при
Пб=18–20 — k1 = 1,1);
kф – коэффициент, зависящий от формы буровой коронки (при трёхпёрой
коронке kф = 1; при крестовой – kф =1,1).
При Ро = 300 кН и dд = 0,214 м:
𝑉б =
2,5 × 300 × 1,3
м
=
21,6
.
100 × 10 × 0,2142
ч
Сменная производительность станка (без учёта внеплановых простоев):
Тсм − (Тп.з + Тр.п )
м
𝑄б =
,
𝑡о + 𝑡в
смену
где Тсм – продолжительность смены, ч;
Тп.з – продолжительность подготовительно-заключительных операций, ч;
Тр.п – продолжительность регламентированных перерывов, ч;
tв – вспомогательное время бурения 1 м скважины (при шарошечном бурении
tв = 0,033–0,066 ч/м), ч/м;
Тр.п – продолжительность регламентированных перерывов, ч;
Основное удельное время бурения:
𝑡о =
1 ч
, ;
𝑉б м
1
ч
= 0,046 .
21,6
м
Тп.з + Тр.п = 1 ч;
Тсм = 8 ч.
𝑡о =
Сменная производительность станка (при tв = 0,03):
𝑄б =
8−1
м
= 92
0,046 + 0,03
смену
Исходные данные:
№вар Предел
Предел
Плотность,
прочности прочности
Н/дм3
пород
пород
сжатию, сдвижению,
МПа
МПа
1.
1
0,16
12
2.
19
3,04
20
3.
37
5,92
22
4.
55
8,8
30
5.
73
11,68
34
6.
91
13,65
40
7.
109
17,44
41
8.
127
20,7
44
9.
145
23,2
50
10.
163
26,08
48
11.
181
28,96
39
12.
199
31,84
46
13.
97
24,72
12
14.
65
37,6
43
15.
53
40,48
48
16.
71
33,36
39
17.
100
16,24
21
18.
307
49,12
45
19.
155
56,8
28
20.
73
59,68
25
21.
91
62,56
31
22.
109
5,44
25
23.
100
18,32
18
24.
50
75
17
Технические характеристики станков шнекового бурения:
Технические характеристики станков шарошечного бурения:
Технические характеристики станков пневмоударного бурения: