Экспериментальные исследования погружного пневмоударника бурового станка

В настоящее время на горнодобывающих предприятиях, где используют буровые станки, наблюдается недостаточная эффективность интенсификации процесса вращательного бурения. Поэтому предлагается дополнить процесс вращательного бурения ударными нагрузками путем установки погружного пневмоударника (ППУ) в буровой став станка шарошечного бурения, например, СБШ-250. Помимо этого, в погружном пневмоударнике дополнительно изменяется ударная система путем размещения между поршнем-ударником и буровым инструментом промежуточного элемента — бойка. Рассмотрены конструкции экспериментальных стендов, на одном из которых в несколько этапов проводились экспериментальные исследования с целью проверки предлагаемой конструкции ударника. Основная идея исследований заключалась в том, что увеличение энергии удара приведет к существенному повышению скорости бурения скажин. В рамках поставленной задачи были выполнены расчеты основных параметров погружного пневмоударника, а также произведен выбор материала бойка. Графически представлена зависимость скорости бурения от энергии наносимого удара. Выбор необходимых параметров производился с помощью экспериментального стенда. Усовершенствованная буровая система позволит увеличить скорость бурения скважин (производительность) в 2—2,4 раза, а также продлить срок службы рабочего инструмента, что, в свою очередь, позволит снизить себестоимость бурения.

Юнгмейстер Д. А., Исаев А. И., Ячейкин А. И., Соболева П. Д. Экспериментальные исследования погружного пневмоударника бурового станка // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2021. – № 3. – С. 28–36. DOI: 10.25018/02361493-2021-3-0-28-36.

Юнгмейстер Дмитрий Алексеевич¹ — д-р техн. наук, профессор,
Исаев Алексей Игоревич¹ — канд. техн. наук, доцент, e-mail: Isaev_AI@pers.spmi.ru,
Ячейкин Алексей Игоревич¹ — аспирант,
Соболева Полина Дмитриевна¹ — аспирант,
¹ Санкт-Петербургский горный университет.

Исаев А.И., e-mail: Isaev_AI@pers.spmi.ru.

1. Лукашов К. А. Обоснование рациональных режимов работы станка шарошечного бурения с наддолотным ударником для условий ОАО «Апатит»: дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук: 05.05.06. — СПб.: СПГГИ (ТУ), 2004. — 131 с.

2. Юнгмейстер Д. А., Горшков Л. К., Пивнев В. А. Судьенков Ю. В. Модернизация ударных буровых механизмов. — СПб.: Политехника-сервис, 2012. — 149 с.

3. Заляев М. Ф. Исследование вибрации при бурении скважин на термокарстовом газоконденсатном месторождении // Нефтегазовое дело. — 2015. — № 4. — т. 13. — С. 36—40.

4. Wu D., Yin K., Gan X., Zhang X., Yin Q. Strength analysis of new kinds of RC drill bit and its experimental study // Journal of Jilin University (Earth Science Edition). 2017. Vol. 47. No 1. Pp. 197—202. DOI: 10.13278/j.cnki.jjuese.201701206.

5. Vardhan A., Kumar A., Dasgupta K. Effect of various parameters on the performance of the blasthole drilling // Journal of Mines, Metals and Fuels. 2017. Vol. 65. No 2. Pp. 49—54.

6. Sun Y., Shi Y., Wang Q., Yao Z. Study on speed characteristics of hydraulic top drive under fluctuating load // Journal of Petroleum Science and Engineering. 2018. Vol. 167. Pp. 277—286. DOI: 10.1016/j.petrol.2018.04.003.

7. Gabov V. V., Zadkov D. A., Nguyen Khac Linh. Features of elementary burst formation during cutting coals and isotropic materials with reference cutting tool of mining machines // Journal of Mining Institute. 2019. Vol. 236. Pp. 153—161. DOI: 10.31897/pmi.2019.2.153.

8. Сабитов А. Э., Исаев А. И., Юнгмейстер Д. А., Уразбахтин Р. Ю. Обоснование компоновки и параметров перфораторов-ударников для исполнительных органов проходческих комбайнов // Горное оборудование и электромеханика. — 2016. — №4. — С. 17—22.

9. Сухов Р. И., Болкисев В. С., Реготунов А. С. Выбор направлений совершенствования отечественной буровой техники для проходки взрывных скважин // Горное оборудование и электромеханика. — 2014. — № 5. — С. 46—48.

10. Иванов К. И., Латышев В. А., Андреев В. Д. Техника бурения при разработке месторождений полезных ископаемых. 3-е изд. — М.: Недра, 1987. — 272 с.

11. Хруцкий А. А., Ощепков В. С. Компьютерное моделирование рабочего процесса погружного пневмоударника П-110 // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2018. — № 7. — С. 131—138. DOI: 10.25018/0236-1493-2018-7-0-131-138.

12. Vardhan A., Kumar A., Dasgupta K. Effect of various parameters on the performance of the blasthole drilling // Journal of Mines, Metals and Fuels. 2017. Vol. 65. No 2. Pp. 49—54.

13. Подэрни Р. Ю. Механическое оборудование карьеров: Учебник для вузов, 8-е изд. — М.: Изд-во «Майнинг Медиа Групп», 2013. — 593 с.