Расчет осевой нагрузки на долото

Осевая нагрузка обеспечивает внедрение породоразрушающего инструмента в горную породу. Для более твердых пород требуется более высокая осевая нагрузка, но расчетное значение осевой нагрузки не должно превышать 80 % от допустимой по паспорту долота.

При расчете осевой нагрузки на долото используют следующие методы:

• 1. Статистический анализ отработки долот в аналогичных геолого-технических условий.
• 2. Аналитический расчет на основе качественных показателей физико-механических свойств горной породы и характеристик шарошечных долот, применение базовых зависимостей долговечности долота и механической скорости бурения от основных параметров бурения.

Осевая нагрузка на долото рассчитывается по формуле:

; (2.14)

где - осевая нагрузка на долото, тс;

- коэффициент забойных условий;

- диаметр долота, мм;

- твердость породы по штампу, кгс/см²;

- ширина зуба, мм;

- коэффициент перекрытия зубьев.

Интервал 0 - 620 м сложенного породами категории М с твердостью по штампу 10 кгс/см².

тс.

; (2.15)

где - удельная нагрузка на 1 см долота, кгс/см;

- диаметр долота, см.

тс,

; (2.16)

где - допустимая нагрузка на долото, тс.

тс.

Исходя из расчета для интервала 0 - 620 м принимается тс.

Аналогичный расчет проводим для интервала 620 - 2700 м, породы категории МСЗ с твердостью по штампу 10 - 20 кгс/см² .

По формуле (2.14) :

тс.

По формуле (2.15) :

тс.

По формуле (2.16) :

тс.

На интервале 620 - 2700 м принимается тс.

Производим расчет для интервала 2700 - 2900 м сложенного породами категории С с твердостью по штампу 25 кгс/см².

По формуле (2.14) :

тс.

По формуле (2.15) :

тс.

По формуле (2.16) :

тс.

На интервале 2700 - 2900 принимается тс.

Полученные данные сводятся в табл. 2.5.

Таблица 2.5 Расчетные значения осевой нагрузки по интервалам бурения