Виды коронок алмазного бурения. Коронки для бурения
Виды буровых коронок. Подробное описание инструмента, для эффекитвного бурения грунта любой плотности.
Буровые коронки – это специализированный инструмент, который широко используется в горнодобывающей промышленности. Фактически, именно эта насадка и выполняет бурение породы. От её качества зависит время бурения, а так же глубина скважины.
Можно перейти сюда и рассмотреть современные буровые коронки, резцы которых выполняются из твёрдых сплавов. Данная статья подробно расскажет о том, какие виды буровых колонок наиболее эффективны.
Классификация буровых колонок
Изначально следует оговориться, что далее будут обсуждаться исключительно буровые коронки из твёрдых сплавов. По своей сути, буровая коронка выполняет ту же функцию, что и буровые долота.
Разница заключается в конструкции. Если буровое долото может разрабатывать породу даже боковыми частями (на них так же устанавливаются режущие кромки), то буровая коронка – это пустотелый цилиндр. Через него же и удаляется отработанная порода.
Ниже представлены наиболее эффективные виды буровых коронок:
- зубильные;
- резцовые;
- специализированные под гидроударное бурение;
- самозатачивающиеся;
- ребристые.
Чаще всего используется сплав из никеля и титана с большим добавлением углерода. Означенный сплав невероятно прочен, но тем не менее по своей прочности он уступает алмазу.
Стоит отметить, что не вся буровая коронка изготавливается из твердого сплава. Речь идёт о производстве исключительно резцов. В противном случае цена значительным образом возрастает, и коронка теряет свою актуальность. Затраченные финансы на средства превышают отдачу (прибыль) от конечной цели.
Методика производства буровых коронок
Изготовление буровых коронок достаточно простое. Для этого используются специальные прессовальные формы. Далее происходит наращивание твёрдосплавных зубцов. Если речь идёт об алмазных буровых коронках, на этом этапе устанавливаются алмазы.
В зависимости от типа буримого грунта, коронки должны проверятся со строго определённым периодом. В случае поломки зубцов коронка должна быть демонтирована и немедленно отправлена в ремонт.
Использовать буровые коронки в качестве расходного материала – непозволительная роскошь. По этой причине у специалистов всегда находится под рукой целый комплект буровых коронок.
Смотрите также:
На видео будет продемонстрирована буровая твердосплавная коронка СА-6:
Tweetdomkrat.org
Буровая коронка — Статьи — Горная энциклопедия
БУРОВАЯ КОРОНКА (а. drilling bit; н. Воhrkrone, Воhrkopf; ф. taillant; и. broca, trepano, barrena) — разновидность бурового породоразрушающего инструмента, используемого для бурения геологоразведочных скважин с отбором керна, взрывных скважин и шпуров сплошным забоем. Буровая коронка для геологоразведочного бурения представляет собой стальное кольцо, нижний рабочий торец которого армируется твёрдыми сплавами, алмазами (см. Алмазное бурение), на другом конце выполняется резьба для соединения коронки с колонковой трубой или расширителем. В СССР для бурения в породах невысокой и средней твёрдости используют буровые коронки, армированные пластинками твёрдых сплавов ВК-6, ВК-8 (вращательное бурение) и ВК-15 (гидроударное).
При бурении некрепких пород I-IV категорий (по классификации ЕНВ 1971 Министерства геологии СССР) применяют ребристые твердосплавные коронки (тип М, диаметр 93-151 мм, рис. 1, а). Бурение пород V-VII категорий осуществляется коронками с заточенными резцами (тип СМ, диаметр 46-151 мм, рис. 1, б), породах VII-IX категорий — самозатачивающимися коронками (тип CA, диаметр 46-151 мм) с комбинированными резцами из тонких твердосплавных и стальных пластин (рис. 1, в). Для гидроударного бурения применяют кольцевые буровые коронки диаметром 59,76 и 93 мм, армированные 4 или 6 пластинками твёрдого сплава (рис. 2).
При бурении крепчайших пород VIII-XII категорий наибольший эффект дают алмазные буровые коронки диаметром 76, 59 и 46 мм. Для бурения шпуров и взрывных скважин применяют съёмные буровые коронки, армированные пластинами или штырями твёрдого сплава ВК-15. Корпуса буровых коронок изготовляют из высокопрочных легированных сталей и соединяют со штангами при помощи конуса с углом 3°30' или специальной резьбой, рассчитанной на передачу энергии удара на лезвие через корпус коронки. Угол заострения лезвия буровой коронки 80-120°; чем крепче порода, тем больше угол заострения.
Для бурения неглубоких шпуров диаметром 35-50 мм применяют в основном однодолотчатые коронки (рис. 3, а). Крестовые (рис. 3, б) буровые коронки используют для бурения более крепких и трещиноватых пород. Глубокие шпуры диаметром свыше 50 мм бурят также буровые коронки ступенчатой формы с опережающим лезвием (рис. 3, в).
www.mining-enc.ru
Основные виды и назначение буровых коронок
Добыча полезных ископаемых, которые залегают на большой глубине, требует определенного подхода. В первую очередь, нужно проникнуть через земную твердь к месту большого скопления ресурсов, чтобы можно было их оттуда извлекать. Для этого используются буровые коронки, которые могут прорезать грунт и оставлять за собой скважину определенного диаметра.
Через полученные отверстия специальное оборудование выкачивает из недр полезные ископаемые с минимальными последствиями для природы. На текущий момент используется только такой подход в горнодобывающем деле, потому что все другие не показали себя эффективными или будут стоить слишком дорого, чтобы можно было добиться экономической целесообразности ведения разработок.
Типы буровых насадок
Во время процесса бурения экспедиция может столкнуться с любыми трудностями, так как состав земных пород везде неоднороден. Это приводит к возникновению ситуаций, когда один участок пути был пройден при помощи определенного элемента, но далее он бурить отказывается из-за неподходящих условий. Тогда требуется проведение замены, чтобы можно было продолжить работу. Всего различают три вида основных деталей:
- • алмазные буровые коронки;
- • коронки твердосплавные;
- • коронки для бурения по бетону.
Третий вид используется только для строительных мероприятий, так как в геологической разведке и добыче полезных ископаемых нет необходимости бурить технологические отверстия в бетоне. А вот при возведении различных объектов такая потребность возникает регулярно. При этом конструкция инструмента значительно отличается от буровых установок, а процесс называется бурением только потому, что происходит по похожей схеме.
Твердосплавные модели изготавливаются из стали самых твердых марок, прошедшей дополнительную закалку. С ее помощью можно легко пробиваться сквозь грунты с различным уровнем вязкости. Но при столкновении с каменистыми горными породами этот элемент будет малоэффективен, так что используется алмазный аналог. Он обладает максимально твердой из всех возможных структурой, поэтому будет легко пробиваться даже через самый прочный слой. Если же какая-либо задача окажется не по силам и ему, то выручить сможет только подрыв, который можно будет произвести специальной шашкой.
Типовые диаметры буровых коронок отвечают технологическим потребностям проделываемых скважин. В промышленности на текущий момент имеется довольно много разных элементов, которые могут быть использованы на практике. Из основных стоит отметить только те, которые имеют массовое распространение во всех странах:
- • рабочая насадка с диаметром 26 миллиметров;
- • рабочая насадка с диаметром 36 миллиметров;
- • рабочая насадка с диаметром 46 миллиметров;
- • рабочая насадка с диаметром 59 миллиметров;
- • рабочая насадка с диаметром 76 миллиметров;
- • рабочая насадка с диаметром 93 миллиметров;
- • рабочая насадка с диаметром 112 миллиметров;
- • рабочая насадка с диаметром 132 миллиметров;
- • рабочая насадка с диаметром 151 миллиметров.
Это наиболее распространенные на практике типовые размеры, которые могут служить для разведки, добычи и бурении отверстий под закладку взрывчатки.
Дополнительные аксессуары, используемые в буровых машинах
Инструмент буровой с коронкой имеет довольно простое строение, которое полностью отвечает его назначению. Вышки обычно устанавливаются вдалеке от населенных пунктов, так что и доставка к ним ремонтных комплектов является трудоемкой и дорогостоящей задачей. А, как известно, чем проще механизм, тем он надежнее. Поэтому для полевых условий идеально подходит простое и эффективное средство разработки.
Для крепления коронки служит специальный элемент, который представляет собой механизм, зажимающий хвостовик детали, чтобы обеспечивать максимально надежную фиксацию. Называется аксессуар державка для буровой коронки. Он изготавливается из специального сплава, который будет нечувствителен к постоянным вибрациям, сопровождающим работу механизма. Это обеспечит ему долговечность и надежность.
Основные производители оборудования
Достаточно увидеть буровые коронки на фото, чтобы понять, что существует довольно много вариаций даже в пределах одного типоразмера. Каждый производитель стремится добавить что-нибудь свое, чтобы потом сделать на этом акцент в рекламной кампании и обыграть своих конкурентов в борьбе за покупателя. Это характерно для изделий по бетону, так как бурение земли не подлежит каким-либо вариациям. Для российского рынка можно выделить несколько основных производителей, чья продукция всегда пользуется спросом:
- • Коронка буровая «Зубр» может легко работать на больших оборотах, имеет внушительный вес, что позволяет ей хорошо «вгрызаться» в крепкий материал.
- • Коронка буровая КНШ с алмазным напылением может работать не только по бетону, но и по кирпичу, шлакоблоку и другим материалам с одинаковой эффективностью, которая будет зависеть лишь от используемого инструмента.
- • Коронка буровая SDS Max немецкого производства может легко справляться с любыми материалами, при этом имеет максимальный запас рабочей прочности.
Цена буровой коронки напрямую зависит от ее функционального оснащения. Стоимость также будет расти с увеличением диаметра, что вполне логично. Ознакомиться с актуальным прайсом на момент покупки можно будет у торгующей компании.
promplace.ru
Виды коронок алмазного бурения. Принципы использования специализированного инструмента.
Инструмент для бурения используется для организации скважин в почве. Главное его предназначение заключается в том, чтобы процесс бурения осуществлялся на всей протяжённости, вне зависимости от конкретного слоя почвы.
На agavas.com представлен широкий ассортимент различного специализированного оборудования для бурения. В том числе и алмазные буровые коронки. Об их видах подробнее расскажет нижеприведённая статья.
Различные инструменты, которые используются для бурения
Сегодня существует несколько различных видов специализированных инструментов. Различия между ними заключаются не только в принципе работы, но и в её эффективности.
В пример можно привести следующее:
- буровые головки;
- буровые коронки;
- буровые долота.
В промышленных установках в основном применяются буровые колонки. Они наиболее доступны в плане цены, но и эффективность удаления грунта из создаваемой скважины достаточная.
Для обеспечения наибольшей прочности инструмента используется алмаз – самый прочный минерал на планете. Различные методики его использования позволили создать три различных вида коронок для бурения.
Описание видов алмазных коронок для бурения
Как уже было сказано выше, все три вида являются алмазными: ипрегнированные, однослойные, многослойные.
Первый вид колонок используется исключительно для бурения особенно твёрдых пород. В производстве подобных коронок длительное время использовались натуральные алмазы, которые перемешивались с шихтой.
Однако в последнее время промышленность научилась выращивать искусственные алмазы, которые по техническим характеристикам практически не уступает натуральным (чистота камня не имеет никакого значения).
Выращенные алмазы в лаборатории лишены недостатков, которые в разной степени могут присутствовать в натуральных камнях. В однослойных коронках концентрация алмазов на кромке значительно ниже до 90 штук.
В однослойных коронках может находиться до 12 промывочных каналов. Через них и удаляется отработка.
Многослойные алмазные коронки являются наиболее долговечными. В них алмазы укладываются в три слоя. Но вместе с тем, подобное оборудование является наиболее дорогостоящим.
На видео можно увидеть процесс алмазного бурения под углом:
По материалам: http://agavas.com/
Твитнутьarchivis.ru
Коронки буровые ООО "СтройТехнология"
Статьи 24.06.2017Буровая коронка — разновидность бурового породоразрушающего инструмента, используемого для бурения геологоразведочных скважин с отбором керна, взрывных скважин и шпуров сплошным забоем. Буровая коронка для геологоразведочного бурения представляет собой стальное кольцо, нижний рабочий торец которого армируется твёрдыми сплавами, алмазами, на другом конце выполняется резьба для соединения коронки с колонковой трубой или расширителем. В СССР для бурения в породах невысокой и средней твёрдости используют буровые коронки, армированные пластинками твёрдых сплавов ВК-6, ВК-8 (вращательное бурение) и ВК-15 (гидроударное).
При бурении некрепких пород I-IV категорий (по классификации ЕНВ 1971 Министерства геологии СССР) применяют ребристые твердосплавные коронки (тип М, диаметр 93-151 мм, рис. 1, а). Бурение пород V-VII категорий осуществляется коронками с заточенными резцами (тип СМ, диаметр 46-151 мм, рис. 1, б), породах VII-IX категорий — самозатачивающимися коронками (тип CA, диаметр 46-151 мм) с комбинированными резцами из тонких твердосплавных и стальных пластин (рис. 1, в). Для гидроударного бурения применяют кольцевые буровые коронки диаметром 59,76 и 93 мм, армированные 4 или 6 пластинками твёрдого сплава (рис. 2).
При бурении крепчайших пород VIII-XII категорий наибольший эффект дают алмазные буровые коронки диаметром 76, 59 и 46 мм. Для бурения шпуров и взрывных скважин применяют съёмные буровые коронки, армированные пластинами или штырями твёрдого сплава ВК-15. Корпуса буровых коронок изготовляют из высокопрочных легированных сталей и соединяют со штангами при помощи конуса с углом 3°30′ или специальной резьбой, рассчитанной на передачу энергии удара на лезвие через корпус коронки. Угол заострения лезвия буровой коронки 80-120°; чем крепче порода, тем больше угол заострения.
Для бурения неглубоких шпуров диаметром 35-50 мм применяют в основном однодолотчатые коронки (рис. 3, а). Крестовые (рис. 3, б) буровые коронки используют для бурения более крепких и трещиноватых пород. Глубокие шпуры диаметром свыше 50 мм бурят также буровые коронки ступенчатой формы с опережающим лезвием (рис. 3, в).
svai-burenie.ru
Буровая коронка
Изобретение относится к бурению, в частности к породоразрушающему инструменту, предназначенному для бурения преимущественно по твердым породам. Коронка содержит корпус с кольцевой расточкой, телескопически соединенные короночные кольца со шлицами на контактирующих поверхностях и ступенчато расположенными рабочими торцами, армированными породоразрушающими элементами, и узлом фиксации короночных колец от осевого перемещения относительно корпуса. Узел фиксации нижнего короночного кольца выполнен в виде заполненной жидкостью камеры с каналами, перекрытыми в исходном положении клапаном со стержнем. Нижний конец стержня закреплен в теле нижнего короночного кольца и смещен от его рабочего торца в сторону, противоположную от забоя. Противоположный конец стержня установлен с зазором относительно верхней стенки камеры. Кольцевая расточка выполнена в виде кольцевого паза, открытого со стороны забоя скважины. Повышаются технико-экономические показатели коронки. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к коронкам, предназначенным преимущественно для бурения по твердым породам.
Известна буровая коронка, включающая короночное кольцо с пазами на торце, в которых закреплены породоразрушающие вставки, содержащие твердосплавные резцы в виде тонкостенных пластин, закрепленных на передней грани опорной пластины посредством оберточной пластины (см. Корнилов Н.И. и др. Породоразрушающий инструмент для геологоразведочных скважин. М.: Недра, 1979 г., с.168-170).
Недостатком этой коронки является малая область применения, т.к. она эффективно работает только по абразивным породам. При бурении же перемежающихся пород технико-экономические показатели работы резко снижаются. Другим недостатком этой коронки является незначительная проходка из-за малой вооруженности.
Наиболее близкой к предложенной по технической сущности и достигаемому результату является буровая коронка, содержащая корпус с кольцевой расточкой на внутренней поверхности, телескопически соединенные короночные кольца со шлицами на контактирующих поверхностях и ступенчато расположенными рабочими торцами, армированными породоразрушающими элементами, и узлом фиксации короночных колец от осевого перемещения относительно корпуса (см. авт. св. СССР №155776, кл. E21B 10/02, 1963 г.).
В данной коронке благодаря использованию двухъярусного вооружения решена проблема увеличения проходки по сравнению с аналогом. К недостаткам ее следует отнести малую эффективность из-за сложности ввода в работу породоразрушающих элементов верхнего яруса после отработки рабочих элементов нижнего яруса буровой коронки. Это связано с неравномерной нагруженностью узла фиксации нижнего яруса, выполненного в виде нескольких срезных элементов. Особенно сильно это сказывается при бурении наклонных скважин и при необходимости искусственного искривления ствола скважины из-за невозможности равномерной и одновременной нагрузки резцов нижнего яруса, а также конструктивными и технологическими причинами. Другим недостатком ее является возможность попадания шлама в полость между торцевыми поверхностями нижнего яруса и нижним торцом кольцевой расточки корпуса. Это может стать причиной не срабатывания узла фиксации нижнего короночного кольца. Еще одним серьезным недостатком известной коронки является высокая вероятность скола породоразрушающих элементов, в качестве которых используются, как правило, мелкие твердосплавные резцы. Это связано с тем, что при срезе стопорных штифтов, соединяющих нижнее короночное кольцо с корпусом, происходит удар, который полностью воспринимается породоразрушающими элементами верхнего короночного кольца. Все эти недостатки известной коронки снижают его технико-экономические показатели работы.
В связи с изложенным техническим результатом изобретения является повышение технико-экономических показателей буровых коронок.
Указанный технический результат достигается тем, что в буровой коронке, содержащей корпус с кольцевой расточкой на внутренней поверхности, телескопически соединенные короночные кольца со шлицами на контактирующих поверхностях и ступенчато расположенными рабочими торцами, армированными породоразрушающими элементами, и узлом фиксации короночных колец от осевого перемещения относительно корпуса, согласно изобретению узел фиксации нижнего короночного кольца выполнен в виде заполненной жидкостью камеры с каналами, перекрытыми в исходном положении клапаном со стержнем, нижний конец которого закреплен в теле нижнего короночного кольца и смещен от его рабочего торца в сторону, противоположную от забоя, а противоположный конец стержня установлен с зазором относительно верхней стенки камеры, при этом узел фиксации размещен в кольцевой расточке корпуса с возможностью взаимодействия с верхним торцом нижнего короночного кольца.
Решению поставленной задачи способствует также и то, что кольцевая расточка в корпусе выполнена в виде кольцевого паза, открытого со стороны забоя скважины.
Изобретение поясняется чертежом, на котором фиг.1 изображает общий вид коронки в разрезе в продольном разрезе, на фиг.2 и 3 - соответственно узлы А и Б на фиг.1 в увеличенном масштабе.
Буровая коронка включает корпус 1 с кольцевой расточкой 11, выполненной в виде кольцевого паза, открытого со стороны забоя скважины, телескопически установленные верхнее и нижнее короночные кольца 2 и 3 со шлицами 4 и 5 на контактирующих поверхностях и ступенчато расположенными рабочими торцами, армированными породоразрушающими элементами 6. Короночные кольца 2 и 3 соединены с корпусом 1 узлом фиксации их от осевого перемещения. При этом узел фиксации нижнего короночного кольца 3 выполнен в виде заполненной несжимаемой жидкостью камеры 7 с каналами 8, перекрытыми в исходном положении клапаном 9 со стержнем 10. Нижний конец стержня 10 закреплен в теле нижнего короночного кольца 3 и смещен на заданную величину от его рабочего торца в сторону, противоположную от забоя, а противоположный конец стержня 10 установлен с зазором относительно верхней стенки камеры 7. При этом узел фиксации нижнего короночного кольца 3 размещен в кольцевой расточке 11 корпуса 1 с возможностью взаимодействия с его верхним торцом.
Принцип работы коронки заключается в следующем. Под действием осевой нагрузки и крутящего момента породоразрушающие элементы 6 нижнего короночного кольца 3 внедряются в породу и разрушают ее. Разрушенная порода выносится на поверхность промывочной жидкостью, прокачиваемой через колонну бурильных труб и корпус 1 коронки. При этом осевая нагрузка от бурильной колонны передается через узел фиксации в виде камеры 7, заполненной несжимаемой жидкостью, а крутящий момент передается от корпуса 1 на нижнее короночное кольцо 3 через шлицевое соединение 4-5 между верхним и нижним короночными кольцами 2 и 3. При износе породоразрушающих элементов 6 нижнего короночного кольца 3 на заданную величину нижний торец стержня 10 входит в контакт с забоем и начинает перемещаться вверх. А так как верхний торец стержня 10 установлен с зазором относительно верхней стенки камеры 7, то он беспрепятственно перемещается вверх и клапан 9 открывает канал 8, через который происходит слив жидкости из камеры 7. При этом нижнее короночное кольцо 3 плавно и беспрепятственно смещается относительно короночного кольца 2 вверх и вся осевая нагрузка воспринимается верхним короночным кольцом 2. Возможен вариант выполнения стержня 10 полым или с продольным пазом на боковой поверхности по всей его высоте (не показано). Дальнейшее разрушение породы осуществляется только породоразрушающими элементами 6 верхнего короночного кольца 2. При этом породоразрушающие элементы 6 нижнего короночного кольца 3 не воспринимают осевую нагрузку и участвуют только в калибровке стенок скважины и керна.
Монтаж коронки осуществляется следующим образом. Соединяют камеру 7 с нижним короночным кольцом 3 и устанавливают камеру 7 в кольцевой расточке 11 корпуса 1. После этого нижнее короночное кольцо 3 фиксируют его от осевого перемещения верхним короночным кольцом 2, съемные вставки 12 которого посредством штифтов 13 соединяют с корпусом 1. При этом совмещают шлицы 4 и 5 короночных колец 2 и 3 для передачи крутящего момента от верхнего короночного кольца 2 к нижнему короночному кольцу 3. Затем через обратный клапан (не показан) заполняют камеру 7 несжимаемой жидкостью, коронку соединяют с бурильной колонной и спускают на забой.
Применение предложенной коронки позволяет значительно повысить надежность ввода в работу верхнего короночного кольца без повреждения его породоразрушающих элементов 6 при бурении не только вертикальных, но и наклонных скважин и тем самым повысить производительность буровой коронки и снизить стоимость буровых работ.
1. Буровая коронка, содержащая корпус с кольцевой расточкой, телескопически соединенные короночные кольца со шлицами на контактирующих поверхностях и ступенчато расположенными рабочими торцами, армированными породоразрушающими элементами, и узлом фиксации короночных колец от осевого перемещения относительно корпуса, отличающаяся тем, что узел фиксации нижнего короночного кольца выполнен в виде заполненной жидкостью камеры с каналами, перекрытыми в исходном положении клапаном со стержнем, нижний торец которого закреплен в теле нижнего короночного кольца и смещен от его рабочего торца в сторону, противоположную от забоя, а противоположный конец стержня установлен с зазором относительно верхней стенки камеры, при этом узел фиксации размещен в кольцевой расточке корпуса с возможностью взаимодействия с верхним торцом нижнего короночного кольца.
2. Буровая коронка по п.1, отличающаяся тем, что кольцевая расточка в корпусе выполнена в виде кольцевого паза, открытого со стороны забоя скважины.
www.findpatent.ru
