содержание   ..  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  ..

§ 3.

БУРОВЫЕ КОРОНКИ

Буровые коронки — это породоразрушающий инструмент, предназначенный для разрушения горных пород при колонковом бурении. Коронка состоит из стального корпуса, имеющего в верхней части резьбу для присоединения к колонковой трубе,

кернорвателю или расширителю, и режущих элементов. По конструкции режущей части коронки делятся на твердосплавные и алмазные.

Твердосплавные коронки

Твердосплавные коронки предназначены для бурения геологоразведочных скважин с отбором керна в горных породах I— VIII и частично IX категорий но буримости. Выпускаемые буровые коронки по назначению делятся на три группы.

1. Ребристые — Ml, М2 и М5 — для бурения мягких неустойчивых пород I—IV категорий по буримости (глины, пески, мергели и др.).

2. Резцовые — СМЗ, СМ4, СМ5, СМ6 и CT2 (ГОСТ 11108— 70) —для бурения малоабразивных пород IV—VII категорий по буримости (известняки, доломиты, сланцы, алевролиты, аргиллиты, серпентиниты, перидотиты, малой твердости песчаники и др.).

3. Самозатачивающиеся — СА1, СА2, САЗ, СА4 (ГОСТ 11108—70), СА5 (ТК 41-01-289—77) и СА6 (ТУ 41-01-348—78) — для бурения преимущественно абразивных пород VI—VIII и частично IX категорий но буримости (песчаники, песчаные сланцы, алевролиты, скарны, габбро, пироксениты и др.).

Конструкция и основные размеры коронок, которые могут быть изготовлены в условиях механических мастерских, показаны на рис. 11.16—11.22 и приведены в табл. 11.23—11.28. Детали коронок необходимо изготовлять из материала, указанного в табл. 11.29.

Алмазные коронки

Коронки, армированные алмазами, применяют для бурения скважин в твердых породах VII—XII категорий по буримости. Алмазы бывают природные и искусственные. В природе алмазы встречаются в форме кристаллов или их обломков, а также в виде сростков большого количества мелких кристаллов (агрегатов). Разновидности агрегатных алмазов — борты, карбонадо и балласы. К борту относятся зернистые непрозрачные и полупрозрачные сростки мелких кристаллов различной формы, с большим числом включений графита, чаще всего темного цвета.

Тонкозернистые или скрытокристаллические часто пористые агрегаты в виде неправильных кусков или обломков темного цвета называются карбонадо. Образующие карбонадо мелкие кристаллы расположены в общей массе без определенной ориентации, что обусловливает отсутствие спайности и более высокие физико-механические свойства агрегатов. Балласы представляют собой промежуточный тип алмазов между кристаллическими формами и карбонадо. Цвет их варьирует от светлого

до темного. Для них характерно радиально-лучистое строение с неправильным разрастанием мелких кристаллов. Балласы имеют сферическую форму без плоскостей спайности. Очень твердая оболочка, равномерно окружающая крупнокристаллическое ядро, обусловливает высокую твердость балласов.

В настоящее время в алмазных коронках применяются главным образом монокристаллы технических алмазов и борты. Единица массы алмазов — карат, равный 0,2 г. Размеры алмазов определяются их числом в карате. В СССР в серийных коронках используют алмазы крупностью (зернистостью) от 3—10 до 400 шт/кар и более. Алмазные коронки поставляют по ТУ 2-037-79—72. Они состоят из корпуса и алмазосодержащей части — матрицы, которая имеет различную твердость в зависимости от физико-механических свойств пород. В настоящее время выпускают алмазные коронки с матрицами трех типов: нормальной твердостью HRC 20—25, твердой HRC 30—35 и очень твердой HRC 50—55.

Алмазы, расположенные на торцовой поверхности матрицы или внутри нее и предназначенные для разрушения забоя, называются объемными, а расположенные на наружной и внутренней боковых поверхностях матрицы и предназначенные для

обработки стенок скважины и боковой поверхности керна, а также для предохранения коронки от преждевременного износа по боковым поверхностям — подрезными.

Рис. 11.16. Коронка M1:
1 — корпус; 2 — ребро; 3 — пластинка

Рис. 11.17. Коронка М2:

Различают алмазные коронки трех типов: однослойные, многослойные и имирегнированные. В однослойных коронках алмазы крупностью от 3—5 до 60—90 шт/кар располагаются в один слой в качестве объемных и крупностью 4—60 шт/кар— в качестве подрезных. В многослойных коронках алмазы крупностью 50—120 шт/кар располагаются несколькими параллельными слоями в качестве объемных и крупностью 20— 60 шт/кар — в качестве подрезных. Импрегнированные коронки изготовляют путем перемешивания алмазных зереи с материалом матрицы и армирования их алмазами крупностью от 120 до 400 шт/кар и более в качестве объемных и крупностью 20— 60 шт/кар в качестве подрезных.

Схемы алмазных коронок показаны на рис. 11.22.

Рис. 11.22. Алмазные коронки:
а — однослойная; б — многослойная; в — нмпрегнированная; I, 2 — объемные алмазы; 3 — подрезные алмазы; 4 — матрица коронки; 5 — корпус коронки; 6 —объемные алмазы первого слоя; 7 — объемные алмазы последующих слоев; 5 —матрица, насыщенная мелкими алмазами

Рис. 11.23. Конструкция и размеры алмазной кольцевой коронки:
1 — матрица; 2 — корпус; 3 — резьбовая часть; 4 — промывочный канал; 5 — сектор (рабочая часть матрицы)

В табл. 11.30 и на рис. 11.23 приведены основные размеры и конструкция алмазных коронок, выпускаемых отечественными заводами.

Для обозначения алмазных коронок в СССР принята единая универсальная индексация. Каждой алмазной коронке присваивается строго определенный индекс, который четко наносится на ее корпус. Этот индекс состоит из трех частей: первая часть обозначает конструкцию коронки и твердость матрицы (тип коронки); вторая часть индекса дает представление о качестве и крупности алмазов, совместно с первой частью индекса она обозначает марку коронки; в третьей части индекса указывается заводской номер коронки, товарный знак завода-изготовителя и время выпуска коронки.

Индексация и маркировка алмазных коронок приведена в табл. 11.31.

Пример. Коронка 01 АЗ В60Ц30 № 11777 АИ1 01 расшифровывается так: первая конструкция коронки; А — однослойная коронка; 3 — нормальная матрица, IIRC 20—25; В—объемные алмазы XV группы, подгруппы а, 2-го качества; 60 — объемные алмазы зернистостью 60—90 шт/кар; Ц — подрезные алмазы XVI группы, подгруппы а, 1-го качества; 30 — подрезные алмазы зернистостью 30- 40 шт/кар; № 11777 — паспортный заводской номер коронки; АИ1 01—коронка изготовлена на Кабардино-Балкарском заводе алмазных инструментов в первом квартале. Приведенная индексация позволяет точно судить об основных технических данных алмазных коронок и более правильно устанавливать область их применения.

содержание   ..  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  ..