Різці та коронки для свердл і бурових машин

Різці для свердління шпурів за призначенням поділяються на вугільні, і породні. Конструкції найбільш поширених різців показані на рисунку 9. При цьому використовують бурові штанги шестигранного і круглого перерізів, з каналами для промивання. Такі конструкції найбільш ефективно застосовуються при ударно –поворотному бурінні.

Вугільні різці призначені для ручних свердл при роботі по вугіллю будь-якої міцності і по породах з коефіцієнтом міцності до f ≤ 3 по шкалі проф. М. М. Протодьяконова. Вугільний різець РУ-43 призначений для обертового буріння шпурів ручними свердлами, по породах низької і середньої міцності. Кут загострення по головній і допоміжній ріжучим поверхням дорівнює 65. Для вугільних різців характерна наявність великих діаметрів отвору і нульових передніх кутів, що дозволяє знизити зусилля подачі.

Породні різці РП мають високу міцність і забезпечують високі швидкості буріння при зусиллях подачі до 20 кН.

Прагнення підвищити міцність ріжучих країв привело до численних спроб створення нових різців РПХ, розроблених Інститутом геотехнічної механіки АН України. Іспити на міцних породах показали, що ці різці мають високу міцність, однак для забезпечення належних швидкостей буріння вони вимагають значних зусиль подачі — до 25 кН і більше.

Створення нових бурових різців повинне йти по шляху: підвищення стійкості і міцності у зв'язку із енергетичними і силовими параметрами бурових машин; підвищення термостійкості різців для міцних порід з метою збільшення частоти їхнього обертання і відповідно продуктивності; застосування нових матеріалів (включаючи алмази і безвольфрамові сплави); уніфікації і поліпшення якості виготовлення.

Рис. 9 Різці (а) та бурові штанги (б) бурових машин.

Інструменти для ударно-поворотного буріння

Як інструмент для ударно-поворотного й ударно-обертального буріння шпурів і свердловин використовують цільні бури і зйомні коронки, армовані пластинками твердого сплаву.

Цільний бур складається з голівки 4 (Рис. 10, а), який армований пластинкою твердого сплаву 5 , штанги 3 , буртика 2 і хвостовика 1. Бур виготовляється зі сталі круглого чи шестигранного перетину. Вздовж осі бура проходить канал діаметром 6—9 мм для подачі промивної рідини або повітря. Застосовують цільні бури в основному при бурінні шпурів діаметром 30—40 мм і менше.

Широке застосування одержав інструмент, що складається із зйомної коронки 2 і штанги 1 (рисунок 10, б). Коронки випускаються наступних типів: долотчаті пластинчаті (КДП), долотчаті штирьові (КДШ), пластинчаті (КТП), штирьові (КТШ), хрестові пластинчаті (ККП) , хрестові штирьові (ККШ), Х-подібні пластинчаті (КХП), Х-подібні штирьові (КХШ) і коронки одноразові штирьові (КОШ). Для коронок встановлений наступний ряд зовнішніх діаметрів: 28, 32, 36, 40, 43, 46, 52, 60, 65, 75, 85 мм.

Долотчаті коронки застосовують для буріння міцних порід. У порівнянні з іншими коронками вони мають просту конструкцію і технологію виготовлення, забезпечують високу швидкість буріння і тому найбільш поширені (70—75% загального випуску).

Хрестові коронки можуть застосовуватися в тріщинуватих породах, але в порівнянні з долотчатими вони мають меншу швидкість буріння, на їхнє армування витрачається більше твердого сплаву і вони більш трудомісткі у виготовленні.

У зв'язку з цим перспективними стають трьохлезові коронки, які у багатьох випадках можуть замінити і долотчаті і хрестові. Коронки з Х-подібним розташуванням лез, а також хрестові застосовують для буріння свердловин діаметром більш 50 мм.

Коронки армуються пластинками-штирями з твердих сплавів марки ВК8В для порід середньої міцності і. Марки ВК11В, ВК15 для міцних і дуже міцних порід. Для армування долотчатих коронок і бурів застосовують пластинки форми Г11 з радіусним лезом (Рис. 10. г). Така форма підвищує міцність пластинки. Пластинки форми Г12 призначені для армування хрестових коронок, а форми Г13 — для армування доліт пневмоударників. Штирями форми Г14 армують штирьові коронки КТШ діаметрами 36, 40 і 43 мм. Пластинки форми 2121 по ТУ 48-19-170—82 використовують для армування долотчатих коронок БКПМ-Ф і ДТС-Ф.

Рисунок 10. Бури і бурові коронки