44) Параметры режима бурения пневмоударниками.

Параметры режима ударно-вращательного бурения пнев-моударниками—осевая статическая нагрузка Go, динамиче­ская нагрузка Рд или энергия удара Ау, частота ударов у, частота вращения п, интенсивность удаления продуктов раз­рушения, обеспечиваемая расходом сжатого воздуха Q и на­пором р_в. Влияние этих параметре в принципе аналогично рассмотренному ранее случаю бурения с применением гидро­ударников.

Осевая нагрузка. Внедрение резцов в породу при небольшой ее твердости и необходимя сила прижатия инструмента к забою обеспечиваются осевой нагрузкой. Она также создает необходимые условия эффективного действия ударной нагруз­ки. Это приводит к снижению энергоемкости процесса разру­шения и повышению механической скорости бурения. Но при этом интенсивность или темп роста показателей бурения с увеличением осевой (статической) нагрузки снижается за счет более интенсивного износа инструмента, что приводит к сокращению углубки за рейс. Поэтому в каждом конкретном случае величину осевой нагрузки подбирают с учетом всех рассматриваемых факторов.

Значения осевой нагрузки G₀ (в даН), рекомендуеые для ударно-вращательного бурения с применением пневмоударни-ков приведены ниже.

Следует отметить, что при бурении в мягких глинистых породах, в особенности имеющих отрицательную температуру, повышенная осевая нагрузка в сочетании с большой силой ударов приводит к отруцательным результатам в связи с тем, что резцы внедряются на всю высоту и циркуляционные каналы между торцом инструмента и забоем перекрываются. В таких условиях пневмоударник прекращает свою работу (глох­нет), а продукты разрушения не удаляются с забоя.

Кроме того, при бурении в мягких породах с отрицатель­ной температурой в контактной зоне мгновенно выделяется вода, которая вместе с продуктами разрушения быстро пример­зает к торцу инструмента, образуя наросты и перекрывая дополнительно циркуляционные каналы. В связи с этим в на­гнетательной линии резко повышается давление сжатого воздуха и бурение прекращается. В таких условиях рекоменду­ется бурить с уменьшенной подачей бурового снаряда (на величину выхода хвостовика и шлицевой втулки из муфты на 20—25 мм при подвешенном пневмоударнике). Большую осе­вую нагрузку не рекомендуется создавать также при бурении в валунно-галечниковых отложениях, так как при этом появля­ется возможность асимметричного износа и поломки резцов.

Динамическая нагрузка Р_д или энергия ударов Ау. В процессе разрушения пород эти параметры играют существенную роль и тем большую, чем прочнее породы. По данным И. В. Куликова,с ростом удельной энергии удара до определенного значения резко снижается удельная энергоемкость процесса разрушения пород .

Успешное разрушение породы, как показали исследования И. В. Куликова, возможно при соблюдении условия

A_y = aXqtgP, (12.11)

где а — половина ширины площадки притупления резца; /_л — длина лезвия; д — удельная энергоемкость разрушения породы; уЗ — половина угла при вершине лунки, полученной при раз­рушении породы.

Практически при бурении с пневмоударниками реализуется энергия ударов, величина которой определяется их характери­стикой.

Частота вращения бурового снаряда и чистота ударов. Как было показано ранее, эти параметры тесно взаимосвязаны друг с другом и зависят от числа резцов т в инструменте, а также свойств пород. При благоприятном сочетании этих, факторов можно получить максимальный эффект разрушения породы и высокую механическую скорость бурения.