Закон рассеяния энергии и критерии динамического разрушения в породе четко указывают: «Когда энергия загрузки меньше определенного порогового значения, ее энергия загрузки вообще не участвует в расширении трещины, и все они являются бесполезной рассеиваемой энергией; когда энергия загрузки достигает критерия динамического разрушения, камень Динамическое разрушение, реактивная рассеиваемая энергия составляет около 15%». С этой теорией в качестве отправной точки, буровая установка для инверторной бурки должна обладать большой способностью наддува и большой мощностью силовой головки (большой крутящий момент и высокая скорость). Во-первых, под действием большого давления скалистая порода может достичь проникновения и образования трещин в скальных слитках, и сцепление исчезает, чтобы преодолеть только трение, чтобы отделиться от горной массы, небольшая горная масса может быть сжата к свободной поверхности под давлением. Трещины простираются до свободной поверхности, а небольшие горные тела обрезаются и отделяются от горной массы; кроме того, можно достичь образования крошки породы с RQD более 75 под давлением. Бурение может быть достигнуто только в том случае, если полная скала будет превращена в куски и мусор. Во-вторых, гидравлические силовые головки с большим крутящим моментом и высокой скоростью являются необходимыми условиями для осуществления ударных операций. На режущей дорожке бурового долота зубчатая резка ударила по выпуклой горной массе, и силовая головка замедлилась. Когда зубья пересекает выпуклую горную массу, скорость удара ускоряется до новой выступающей горной массы. При высокоскоростном и низкоскоростном преобразовании горная масса постоянно поражается. Чем больше разница в скорости между высокой и низкой скоростями, тем больше влияние выпуклого горного тела, только гидравлические силовые головки с большим крутящим моментом и высокой скоростью могут увеличить разницу в скоростях между высокой и низкой скоростью. Для впускной буровой установки (менее мощная машина для разрушения породы) удар может эффективно создавать некоторые большие нагрузки, чтобы пересечь хрупкую породу «пороговое значение» разрушения или пластической текучести, Чтобы войти в скалу, роторная буровая машина должна достичь процесса удара. С точки зрения условий входа в скалу, необходимо улучшить антивибрационную способность самого оборудования. Источниками вибрации при работе в породе являются взаимодействие между буровым долотом и скалой, деформация изгиба бурильной штанги, эксцентричный буровой долото и неравномерное распределение массы бурового оборудования. Давление бурения непрерывно циркулирует в режиме наддува, декомпрессии и плавающего режима. Этот цикл контролируется оператором, и его частота составляет около 0,10 ~ 0,3 Гц, это также один из источников вибрации для бурения в скале. Во-вторых, во время операции по вхождению в скалу один или несколько буровых зубьев постоянно воздействуют на выпуклую породу, образуя явление нерегулярного «торможения». Чем выше скорость бурильного инструмента и чем больше неровностей породы, тем выше частота «торможения». Частота высокая, а также регулярность возбуждения, наложения и сбоя вибрации плохая. Судя по вышеуказанным источникам вибрации, повреждение оборудования, вызванное вынужденной вибрацией, не может быть компенсировано активной вибрацией, и сама способность оборудования противостоять вибрации должна быть улучшена.

Судя по «пороговому значению» хрупкого разрушения или пластической текучести породы, требуется, чтобы к породе была приложена достаточная сила. Это требует, чтобы буровая установка для вкручения должна иметь достаточный вес для достижения большого давления буровой установки.Короче говоря, большое давление, большая мощность силовой головки и буровая установка должны иметь достаточный вес, что является наиболее основным требованием для впадающей породы для самого бурового оборудования.

С точки зрения того, как буровая установка воздействует на скалу, различные буровые установки стремятся достичь воздействия на скалу, потому что воздействие делает мощность, выходящую на оборудование, намного превышающей мощность статической мощности. Например, ударный молоток непосредственно воздействует на скалу с помощью ударного устройства, а зубчатые колесные, клиновидные и т. Д. Во время бурения с обратным циклом воздействие процесса вращения на скалу осуществляется с помощью различных радиусов вращения каждой точки на варочной панели.

Вход в скалу вращающейся буровой установки осуществляется путем контроля бурового давления для достижения удара по породе. Давление бурения непрерывно плавает, наддув и декомпрессия в режиме, показанном на рисунке 2. Во время наддува сопротивление вращению бурового долота увеличивается и замедляется. При пониженном давлении сопротивление вращению бурового долота уменьшается и ускоряется. Из уравнений преобразования импульса и импульса мы можем видеть, что чем больше изменение скорости, тем короче время изменения. Благодаря удару он эффективно решает проблему недостаточной силы буровой установки на скалу, и трудно превзойти минимальное значение нагрузки сломанной породы. Формирование свободной поверхности также способствует удару по скале. Во время непрерывного вращения бурового долота режущая головка периодически воздействует на скалу, в результате чего в направлении движения инструмента продолжают образовываться неровности, а старые выпуклости разрушаются, образуя новые выпуклости. Эти неровности являются свободными поверхностями, которые свернуты. Как большая свободная поверхность, так и небольшая свободная поверхность способствуют деформации породы после нагрузки (особенно ударной нагрузки) и отслоения от всего горного тела с образованием обломков породы, тем самым повышая эффективность бурения. Большая способность буровой установки к давлению и большая мощность силовой головки являются условиями оборудования для достижения входа в породу. Преобразование мощности оборудования в эффективную способность к разрушению породы должно быть разумно скоординировано с помощью импульсного режима работы под давлением. Из рисунка 2 «Разумный режим наддува для бурения в скалу», режим наддува впадающей бурильной установки представляет собой комбинированный эффект динамической и статической нагрузки, а статическая нагрузка может увеличить пик силы ударной нагрузки. Статическая нагрузка также может прижать зубья бурения к скале в нижней части отверстия, так что динамическая нагрузка передается непосредственно к скале, уменьшая потери мощности при передаче мощности и потери мощности при упругом столкновении. Мощная нагрузка способствует тому, что нагрузка на скалу превышает порог.

Во время бурения вращающейся буровой установки крутящий момент и давление оборудования, а также режим давления передаются на скале через бурильную трубу. Бурильная труба играет жизненно важную роль в основной мощности и передаче способа действия породы. Чтобы добиться воздействия на породу, оператор должен управлять устройством под давлением, чтобы выполнять циклические операции давления, снижения давления и плавания на бурильной трубе, чтобы вызвать воздействие на породу. Если это импульсное давление поглощается упругой деформацией структуры во время передачи, то камень не может эффективно ударить. Это испытание представляет собой односекционную бурильную трубу, которая способствует передаче контролируемого давления бурения. Рисунок 2 представляет собой разумный режим давления в породе. Давление может быть ослаблено путем передачи многослойных стержней в цикле размера. Необходимо сосредоточиться на рассмотрении. Чем меньше слоев бурильной трубы, тем лучше формирование воздействия буровой установки на камень. Когда многослойная бурильная труба не полностью выступает, жесткость буферной пружины бурильной трубы более благоприятна для передачи импульсного давления бурения. Чрезмерное давление бурения с пиковой точкой импульсного бурения приведет к локальной нестабильной деформации бурильной трубы или усталостному разрушению из-за нестабильной части, которая неоднократно подвергается радиальной переменной нагрузке. Следовательно, корпус трубы бурильной трубы должен быть утолщен для повышения сопротивления радиальной деформации, эластичность материала должна быть увеличена для повышения усталостной способности при переменной нагрузке.

Среди механических свойств породы способность противостоять давлению является самой сильной, а способность противостоять растяжению, сдвигу и изгибу намного хуже, в то время как оборудование для подземных буровых работ затрудняет прямое растяжение, сдвиг и изгиб породы из-за ограничений рабочего пространства. Это требует, чтобы давление и крутящий момент, обеспечиваемый устройством, превращались в растяжение, сдвиг, изгиб породы через сверло. Для эффективного бурения бурового долота в горную породу проблема должна быть решена в следующих пяти аспектах.

1. Структура сверла с зубьями: Структура сверла и зубья ткани определяют, какую форму свободной поверхности, размер свободной поверхности и сколько свободной поверхности можно сверлить. Как видно из рисунка 4, рисунка 5 и рисунка 6 ниже, раннее бурение сверла обеспечивает свободную поверхность для более позднего бурения.

Сверло, пробуренное ранее, создает свободную поверхность разрушения горной массы для следующего сверла. После того, как горная масса подвержена силе, свободная свободная поверхность обеспечивает пространство для работы небольших каменных блоков. Из рисунка 4, давление на ноже было преобразовано в силы сдвига, растяжения или изгибающего момента. Снимок из большого горного тела. Два или более видов операций чередования буровых долот могут обеспечить друг друга свободной поверхностью (см. Для впадающих пород различные свойства горных пород должны быть целенаправленно сопоставлены с буровым долотом. Структура сверла, форма инструмента на буровом долоте (зубья, зубья ковша и т. Д.) И расположение (разреженные, пространственные углы) должны основываться на интенсивности горных пород и степени развития секций. Угол наклона, пористость, структурное расстояние, свойства породы, такие как сила сцепления и угол трения сопротивления сдвигу горной массы, установлены целевым образом, и универсального бурового долота не существует.

2. Движение каменной крошки:Скальная крошка препятствует бурению сверла в отверстии, сопротивление каменной крошки невелик, а способность оборудования используется для эффективной работы. Сверла, такие как спиральное сверло, сверление с инкрустацией и ковшовое ведро, обычно используются для транспортировки и направления движения и выпуска шлакового шлака. Сверло с плавным потоком шлака экономит усилия.

3. Форма отказа зуба:Зубья-это ножи, которые непосредственно воздействуют на скалу. При использовании существует примерно четыре основных типа отказов: во-первых, тепло трения слишком велико, а поверхность контакта между зубами и скалой размягчается (или даже расплавляется) слой за слоем, сжимается и течет при трении; во-вторых, Плохая износостойкость; в-третьих, В-четвертых, ударная нагрузка слишком велика, чтобы сломать зубцы, работающие одновременно на сверле. Другие включают в себя слишком мягкий карбид, неквалифицированную сварку каркаса и т. Д. Перегретые и размягченные зубцы относятся к плохой тепловой силе материала каркаса, появление больших бороздок на каркасе указывает на то, что твердость каркаса намного ниже, чем твердость абразивного материала, видимые борозды из цементированного карбида слишком мягкие, твердый сплав Ослабление связано с плохим качеством пайки; небольшое количество перегрузок зубов является нерегулярным. В настоящее время самой большой причиной отказа зуба является то, что количество зубьев слишком низкое. Во-первых, зубья, произведенные профессиональными производителями, имеют низкую долю рынка. Непрофессиональные производители в основном не понимают, какие свойства могут соответствовать требованиям использования. Во-вторых, пользователи покупают зубы. Дешево, не учитывают соотношение цены и качества.

4. Использование нескольких сверл:Цель совместного использования нескольких буровых долот состоит в том, чтобы обеспечить свободную поверхность, способствующую разрушению породы. После того, как камень разбивается, сломанный камень удаляется. Это включает в себя две проблемы: во-первых, структурное взаимодействие бурового долота обеспечивает возможность свободной поверхности, способствующей дроблению породы, во-вторых, освоение глубины бурения каждого бурового инструмента. Наиболее часто используемая схема сопряжения бурового долота для встраивания в скалу вращающееся буровое долото: модель, подходящая для твердой породы (15 ≤ Ra ≤ 200 МПа): коническое спиральное сверло, инкрустированная каменная труба, жесткая каменная ловля, другие инструменты (например, бурильное долото) и подходящая мягкая скала (5 ≤ Ra ≤ 20 МПа) режим: плоское спиральное сверло жесткая каменная ловля. Существует также метод обратного цикла для роторной бурильной установки и метод роторной бурильной установки с крупнокалиберным пневматическим методом погружного молотка и т. Д., Но ни один из этих двух методов не может отразить преимущества роторной буровой установки, которая здесь не объясняется.

5. Как получить большие камни:Использование бурильной штанги с буровой головкой для непосредственного удаления крупных камней, падающих в отверстие, является наиболее эффективным способом сбора больших пород в методе роторных раскопок. Оператор должен чувствовать, что большой кусок породы упал с горной массы. После того, как большой кусок породы упал с горной массы, он должен определить, является ли шлак после разрушения или общим спасением, основываясь на характеристиках породы. В настоящее время на рынке отсутствуют инструменты для спасения больших камней из отверстия. Тем не менее, необходимо решить проблему удаления больших камней в глубоких ямах.

В «Основных условиях, которые должен иметь главный двигатель буровой установки для впада», причина вибрации оборудования объясняется следующим образом:

① Конструкция оборудования под действием вибрации ускоряется в цикле напряжений, и конструкция преждевременно выходит из строя.

② Из-за неопределенности в направлении вибрации структура буровой установки более сложна в нагрузке, и в конструкции образуется слишком много трехосных сил, и оборудование легче разрушается.

③ Из-за возбуждения, наложения и сбоя вибрации многие конструкции перешли от статической нагрузки к динамической нагрузке, и большинство из них являются ударными нагрузками, что предъявляет более высокие требования к оборудованию.

④ Ускоряет развитие и рост дефектов ткани, таких как сварные микротрещины и переходные слои в зоне размягчения зоны затвердевания зоны термического воздействия, внутренние дефекты материалов и микродефекты термической обработки, будут поглощать энергию от вибрации для развития и роста.

Чтобы уменьшить повреждение оборудования и несчастные случаи, вызванные вибрацией, мы должны спроектировать и вырастить установку для встраивания в скалу: ① Надежность конструкции рассчитывается с точки зрения динамической нагрузки и усталости.

② Строго выбирайте материалы, выбирайте подходящие технологии обработки и строго соблюдайте их.

③ Уменьшить применение структуры, которая легко разрушает вибрацию (например, улитки).

1. Эффективный срок службы инструмента является наиболее важным фактором, влияющим на эффективность и экономичность бурения. Должны быть выбраны квалифицированные зубцы (или ковши).

2. Выберите тип бурильной штанги и несколько сверл с хорошей инженерной совместимости.

3. Различные методы работы должны быть приняты для бурения в литологии.

4. Контролйте глубину каждого бурения, освоите метод и сроки удаления шлака, а также охлаждение инструмента.

5. Эффективность бурения горных пород составляет 1/20 ~ 1/5, потери оборудования и инструментов также намного больше, чем у слоя почвы, поэтому необходимо выбрать проект с разумной стоимостью проекта.