Обоснование рациональных значений динамических параметров породоразрушающего инструмента и горной породы при ударном бурении

摘要

Задачи, связанные с определением динамических характеристик элементов ударных систем и горной породы и оценкой их влияния на показатели функционирования буровых машин ударного действия, являются одними из основных рассматриваемых в прикладной теории удара. Ввиду сложности аналитического выражения динамических характеристик, зависящих, в частности, от геометрическихформ иразмеров соударяющихтел, данные задачирешены не в полноймере. В настоящей статье определяются взаимосвязи между основными параметрами буровых машин ударного действия с учетом динамических характеристик элементов ударной сис темы и горной породы для оптимальной ударной системы, в которой динамические характеристики всех элементов постоянны по величине и равны между собой. Получены выражения для определения объемной скорости бурения и энергоемкости бурения с учетом динамических характеристик элементов ударной системы и ударника. Установлено, что при прочих равных условиях (параметрах ударного механизма, конструктивном исполнении породоразрушающего инструмента, физико-механических свойств горной поро ды) показатели функционирования буровых машин ударного действия определяются в зависимости от ударной жесткости породы, а именно, от величины площади контакта "инструмент-порода". Получено выражение для предельного значения ударной жест кости породы, при котором достигаются максимальные значения показателей рабочего процесса.