§ 3. Ударно-вращательное буренне с применением обычного породоразрушающего инструмента

Первые попытки использовать высокочастотные импульсные нагрузки для повышения эффективности вращательного способа бурения твердосплавными и дробовыми коронками с получением керна были сделаны на кафедре техники разведки Томского политехнического института в 1955—1956 гг. Бурение осуществлялось дробью и твердосплавными коронками при частоте вращения 38, 75 и 148 об/мин, частоте вибраций 300—2000 ударов в минуту и силе одиночного удара 450—500 даН. Механическая скорость бурения при этом возрастала в 1,5—2 раза. В 70-х годах эти исследования были продолжены при бурении алмазными ПРИ. В качестве источника импульсных нагрузок при этом использовался высокочастотный гидроударник ГВ-5 и специально сконструированный доцентом В. П. Рожковым электромагнитный ударник. По результатам исследований, проведенных на кафедре техники разведки ТПИ (рис. 11.3), были сделаны следующие выводы.

1. Область применения УВБ алмазными коронками с высокочастотным гидроударником зависит от конструкции коронок, зернистости алмазов и от их качества:

бурение коронками, оснащенными естественными алмазами эффективно в кристаллических породах VII—X категорий по буримости и .неэффективно в породах с высокой пластичностью и динамической твердостью;

бурение коронками, оснащенными синтетическими алмазами эффективно в породах средней и ниже средней твердости, независимо от их пластичности и динамической твердости.

2. Вращательное бурение серийными твердосплавными коронками типа СМ-4, СТ-1 и СА-2 с наложением высокочастотных импульсных нагрузок эффективно в породах ниже средней твердости (до VI—VII категорий по буримости).

На основании накопленного опыта СКБ НПО «Геотехника» рекомендует ориентировочные режимы ударно-вращательного бу-

Гис. 11.3. Зависимость механической скорости бурения v_M от частоты вращения п н осевой нагрузки Go при бурении в аплите (а) и грано-спените (6) алмазными коронками:

1 — вращательное бурение; 2 — ударно-вращаггельное бурение

рения некоторыми типами алмазных коронок с применением гидроударной машины ГВ-5 (табл. 113).

Таблица 11J. Рекомендуемые параметры режима ударно-вращательного бурения

Характеристика пород (категория по буримости)	Тип коронки	Осевая нагрузка С0да11		Частота оборотов я, об/мин		Расход жидкости Q, л/мин
				При диаметре скважин, мм
		59	76	59	76	59	76
Упруго-пластичные (V— VIII)	СА5; СМ5; КС-76	1100	1400	450	346	100-120	140-150
Упруго-хрупкие, не вызывающие запо- лирования алмазов (IX—XI)	01АЗ; 01А4; 07АЗ; 04ДП; 06ДП	1200	1500	500- 800	500- 800	110-120	140-150

Характеристика пород (категория по буримости)	Тип коронки	Осевая нагрузка С0даН		Частота оборотов и, об/мин			Расход жидкости Q, л/мин
				При диаметре скважин, мм
		59	76	54	76	54		76
Упруго-хрупкие, вызывающие заполи- рование ачма- зов (IX—XII)	02ИЗ; И 4; И5; 01 АЗ; 01А4	—	—	200- 800	150- 160	40/-120*		80/150*
Трещиноватые (V-XII)	СА; 14АЗ; 12ИЗ; 02И4;	350- 1350	500- 1800	200— 300	150- 240	40/120*		80/150*

I’jc\ofl жидкости на коронку (в числителе) и на гидроударник (в знаменателе)

При слишком большом количестве жидкости, подаваемой на забой и необходимой для работы гидроударника, ее излишки сбрасывают с помощью специального делителя или сверлением отверстия диаметром 5—8 мм в переходнике на колонковую трубу.