Көмүр казып алуу үчүн PDC биттерин оптималдуу тандоо
Скважиналарды куруу – көмүр казып алуунун коопсуздугун жана эффективдүүлүгүн камсыз кылууда чечүүчү ролду ойногон көмүр шахталарында газды көзөмөлдөө, суунун бузулушун алдын алуу жана геологиялык чалгындоо үчүн кеңири колдонулган техникалык ыкма. Кытайда кемур шахталарында жыл сайын ондогон миллион метр бургулоо скважиналары пайда болот. Курулуш процесси бургулоочу жабдууларды, мисалы, бургулоочу түтүктөрдү жана бургулоочу биттерди колдоону талап кылат. Алардын арасында бургулар түздөн-түз тешиктерди түзүү жана тоо тектерин сындыруу үчүн маанилүү шаймандар болуп саналат.
Поли кристаллдык алмаздан жасалган композиттик барак (PDC) өзгөчө эскирүүгө туруктуулугу жана мактоого арзырлык катуулугунан улам тоо-кен казуучу бургулоодо кеңири колдонулат.PDC биттериОрто катуу жана төмөнкү тоо тектеринин түзүлүштөрүндө колдонулганда бургулоонун узак мөөнөттүү иштөө мөөнөтүн жана жогорку өтүү эффективдүүлүгүн көрсөтөт, ошону менен көмүр кениндеги бургулоо операцияларында олуттуу экономикалык пайда алып келет. Мунай бургулоого салыштырмалуу көмүр казып алуу бургулоо техникалык мүнөздөмөлөргө ээ. PDC биттери ашыкча талап кылынбайт.
Тоо-кен тармагындагы учурдагы кыйынчылыктарPDC биттеритөмөнкүлөр кирет: ①PDC биттерин казуу үчүн кирүү босогосу салыштырмалуу төмөн, көптөгөн өндүрүүчүлөр сапаттын ар кандай деңгээлдерин сунушташат. ②Көмүр шахталарында жер астындагы бургулоонун колдонулушу жана талаптары айкын диспропорцияларды көрсөтөт, ал эми тоо-кен казып алуу PDC биттеринин классификациясы татаал жана ар түрдүү. Андан тышкары, кийинки колдонуу процессинде системалуу жана рационалдуу тандоонун спецификацияларынын жетишсиздиги бар.③Көмүр шахталарында татаал катуу катмарлардын көбөйүшү менен, кадимки тоо-кен казып алуу PDC биттери жеринде натыйжалуу бургулоо үчүн курулуш талаптарына жооп бербейт, натыйжада кендин жай жүрүшүнө же ал тургай көмүрдүн курулуш шарттарынын толук жетишсиздигине алып келет. Гурлушык ишгэрлери тарапындан буравламак тертибини пугта бержай этмеги кэ-вагтларда кын болуп билер.
Тоо-кен иштеринин натыйжалуулугун жогорулатуу максатындаPDC биттери, бул документ негизги бузулуу режимдеринин ар тараптуу талдоосун камсыз кылат жана ар бир бузулуунун негизги себептерин изилдейт. Мындан тышкары, бул биттерди этияттык менен тандоо жана кылдаттык менен пайдалануу боюнча практикалык сунуштар сунушталат.
Тоо-кен тармагында PDC биттин бузулушунун формасы жана себептеринин 1.Analysis
Учурда тоо-кен казып алуу PDC биттеринин компоненттери, биринчи кезекте, бит корпусунан, PDC кескичтерден, калибрлүү эритмелерден жана 1-сүрөттө сүрөттөлгөн башка бөлүктөрдөн турат. PDC кескичтери жана ченегич эритмелери алардын коопсуз тиркелүүсүн камсыз кылуу үчүн бит корпусуна эритилген. Кадимки бургулоо операциялары учурунда бургулоочу штанга бургулоо моментин жана берилүүчү басымды бургу менен туташкан тешиктин түбүнө өткөрүп берет. Таш кесүү процесси бургулоочу биттеги PDC кескичтерин колдонуу аркылуу ишке ашат. Кошумчалай кетсек, ченегич эритмелери бит корпусунун айланалык бүтүндүгүн коргоо менен ашыкча эскирүүдөн коргойт. Бирок, белгилей кетчү нерсе, PDC бит менен тоо тектерин кесүү учурунда тешиктин түбүндөгү кесүүчүгө таасир этүүчү татаал күчтөр, форманын мүнөздөмөлөрүнүн өзгөрүшү, курулуш техникасын жана жабдууларын тандоо, курулуш иштерине тартылган персоналдын оперативдүү чеберчилиги, ошондой эле биттердин сапатын көзөмөлдөө чаралары колдонуунун натыйжалуулугуна олуттуу таасирин тийгизиши мүмкүн, бул биттердин бузулушунун ар кандай формаларына алып келет. Көмүр шахтасынын бургулоо участокторунда жүргүзүлгөн иликтөө аркылуу биз ар кандай бузулуу режимдерин жана негизги себептерин жалпылап жана талдап чыктык.PDC биттери.
1.1 PDC кескичтин бузулушу PDC жогорку температура жана жогорку басым шарттарда агломерацияланганда пайда болот. Композиттик барак эки негизги компоненттен турат: алмаз катмары жана 2-сүрөттө көрсөтүлгөндөй карбид матрицасы.
PDC кескичтеринин негизги бузулуу режимдерине кадимки эскирүү, кабыгынан түшүү, бычактын кулашы жана катмарлануу кирет.
(1) үзгүлтүксүз эскирүү
Кадимки эскирүү феномени – бул аскаларды кесүү процессинде ПДК кескичтерде пайда болгон типтүү бузулуунун бир түрү, биринчи кезекте кескичтердин алмаз катмарында да, цементтелген карбид матрицасында да майдалоонун олуттуу макроскопиялык жоготуулары менен мүнөздөлөт, майдалоочу бетинде эч кандай крекинг издери жок.
(2) Чип түшүрүү
Чиптин түшүү кубулушу PDC кескичтери биттин корпусунан ажыраганда пайда болот, натыйжада бит иштебей калат. Эң көрүнүктүү өзгөчөлүгү - бул PDC кескичтерин бит корпусунан толук бөлүп алуу, бит корпусу менен PDC кескичтердин ортосунда ширетүүчү чуңкурда эритме калдыктары табылган жок.
Жыгылган пленканын төмөндөшүнө көмөктөшүүчү негизги факторлор:
① Скважинанын түбүндөгү жогорулатылган температура бургулоо процессинде кургак бургулоо куруу технологиясында же суу тыгынынын пайда болушунда кыйынчылыктарга алып келет, ошол эле учурда бургулоодо PDC кескичтерин жогорку ылдамдыкта айлануучу тоо тектерин кесүү учурунда өз убагында муздатууга тоскоолдук кылат. Демек, тешиктин түбүндө температуранын олуттуу көтөрүлүшү байкалат, ал ширетүүчүнүн критикалык температурасынан ашып, ширетүүчүнүн эришине жана андан кийин PDC кескичтеринин ажыратылышына алып келиши мүмкүн.
② Бургулоочу ширетүү процессин башкаруу жетиштүү деңгээлде катуу эмес. Ширетүү процедурасында ширетүүдөн мурун туура тазалоонун жетишсиздиги, туура эмес ширетүүлөр же иштетилген газды туура эмес башкаруу, жана негизсиз жылуулукту сактоо температурасы же ширетүүдөн кийин жетишсиз убакыт бар, мунун баары бит ажырап калышына алып келиши мүмкүн. Өндүрүүчүлөрдөн өндүрүш процессин (өзгөчө PDC кескич ширетүү процессин) толук жана катуу ширетүүнү камсыз кылууну талап кылуудан тышкары, мүмкүн болушунча суу бургулоону тандап, кургак бургулоо курулушунан качуу менен бургулоо курулушунун жол-жобосун тактоо керек. Терең тешик бургулоодо штангаларды бургулоодон мурун суунун кайтып келишин камсыз кылуу керек. Кошумчалай кетсек, ар бир жолу бургучту тешиктин түбүнө киргизүүдөн мурун, бөгөттөлүүнү болтурбоо үчүн кандайдыр бир тоскоолдуктар бар-жогун текшерүү керек.
(3) Бычактын сынышы
PDC кескичтериндеги бриллиант катмарынын сынышы катачылыктын кеңири таралган режимин билдиретPDC биттери. Бул бузулуу режиминин мүнөздүү өзгөчөлүгү алмаз катмарынын локализацияланган жарылуусу болуп саналат, кээ бир учурларда карбид матрицасы менен бирге бир эле учурда сынууга алып келет.
PDC биттеринин бузулушунун негизги себептери:
① PDC кескичтин мүнөздүү өзгөчөлүктөрүнүн негизинде тандалган кескич аз таасирге туруштук берет. Вольфрам карбидинин (WC) жана алмаз микропорошокунун биргелешкен күчү жетишсиз, бул тоо тектин бөлүкчөлөрүнүн стресси астында бузулууга жакын кылат;
② Курулуш процессине байланыштуу факторлор жеринде курулуш басымы өтө жогору экенин көрсөтүп турат. PDC кескичтин битке көрсөткөн басымы кескичтин басым чегинен бир кыйла ашып, алмаз катмарынын чачырашына жана андан кийин кесүүчү кырдын кыйрашына алып келет.
③ Татаал түзүлүштөргө байланыштуу факторлор катуу, жаракалуу түзүлүштөрдү курууда ПДК кескичтерге сокку жүктөө алардын согуу бышыктыгынан ашып кеткендигин көрсөтүп турат, бул кесүүчү кырдын кыйрашына алып келиши мүмкүн.
④ Бит кесүү бурчунун дизайны жетишсиз, анткени ал катуураак түзүлүш чоңураак кесүү бурчун талап кылат деген принципке туура келбейт. Катуу түзүлүштөрдү курууда кичине кесүү бурч PDC кескичке ашыкча күч келтирип, акыры кесүүчү кырдын кыйрашына алып келиши мүмкүн.
⑤ Башка факторлор жер астындагы трассаларда колдоочу болттордун жана анкердик кабелдердин жайгашуусу бургулоочу бит бул элементтерге туш болгондо кулап кетишине өтө сезгич экенин көрсөтүп турат. Биттин бузулушун алдын алуу үчүн бургулоо боюнча нускамада көрсөтүлгөн процесстин параметрлерин так сактоо гана эмес, ошондой эле бургулоону калыптандыруу шарттарына жараша долбоорлоо жана тандоо зарыл. Тактап айтканда, катуу түзүлүштөрдү бургулоодо биттин кесүүчү бурчун тийиштүү түрдө жогорулатуу, анын агрессивдүүлүгүн азайтуу жана бит үчүн коргоону күчөтүү максатка ылайыктуу. Кошумчалай кетсек, катуу сынган түзүлүштөрдү бургулоодо же соккунун бекемдигин жакшыртуу үчүн кескичтин алмаз катмарынын сырткы формасын өзгөртүүдө соккунун бекемдиги жогору болгон PDC кескичтерин тандоо сунушталат; мисалы, ийри PDC кескичтер жалпак түргө караганда көбүнчө жакшыраак таасирге туруштук беришет. Мындан тышкары, болтторду жана анкердик кабелдерди бургулоону болтурбоо үчүн курулуш учурунда тешиктердин акылга сыярлык схемасын ишке ашыруу керек.
(4) Деламинация
Деламинация 3-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, PDC композиттик барактарында цементтелген карбид матрицасынан алмаз катмарын ажыратууну билдирет.
PDC кескичтеринин алмаз катмарынын деламинациясынын негизги себеби алмаз катмары менен цементтелген карбид матрицанын ортосундагы олуттуу калдык стресс жана алардын жылуулук кеңейүү коэффициенттериндеги олуттуу айырмачылык болуп саналат. Тоо тектерин кесүү учурунда алмаз катмары жана цементтелген карбид матрицасы жуугуч суюктуктардан сүрүлүүчү жылуулук жана муздатуудан пайда болгон жылуулук чыңалууларынан улам асинхрондук жыйрылышын баштан өткөрөт. Натыйжадагы сокку жүктөө жана калдык стресс алмаз катмарынын карбид матрицасынан сыйрылышына алып келет, акыры бургулоочу биттин иштен чыгышына алып келет. Деламинацияны басаңдатуу үчүн, өндүрүш учурунда бул эки компоненттин ортосундагы калдык стрессти чечүүчү тиешелүү бириктирүүчү материалдарды жана иштетүү технологияларын тандоо зарыл. Кошумчалай кетсек, матрица үчүн жаңы интерфейс формасын долбоорлоо алмаз катмары менен цементтелген карбид матрицасы ортосундагы байланыш касиеттерин жакшыртат.
1.2 Бургулоо корпусунун бузулушу, биринчи кезекте, 4-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, бургулоочу корпустагы бычактын сынуусу менен мүнөздөлөт.
Бит тулкусунун бычак сынышы көбүнчө корпустун битинде болот, ал эми болоттон жасалган бит сейрек кездешет. Бит корпусунун бычактын сынышынын себептери төмөндөгүлөр: ① Бит корпусунун таажысы бир эле учурда порошок металлургия процесси менен агломерациялангандыктан, бит корпусун бурап жатканда бит корпусунун бычагын сүзүү. кадимки темир тулку менен салыштырганда. бит корпусунун битинин эскирүү туруктуулугу жогору. бирок корпустук материалдын бышыктыгы ошого жараша азаят жана бит корпусун бурап жатканда бит корпусунун бычагын сындыруу оңой; ② Бит агломерациялоо процессин көзөмөлдөө катуу эмес. жана агломерацияланган бит корпусу тартылып, металл порошоку эритме түзө албайт. Бычак сынып калбаш үчүн. Колдонуучу бургулоону бурап жатканда кишенге жардам берүү үчүн стоматологиялык кычкач сыяктуу куралдарды жакшыраак колдонду. бычакты такылдатпоо үчүн; Экинчиден. өндүрүүчүлөр катуу агломерацияланган органдын сапатын көзөмөлдөө керек. агломерациялоо процессине катуу контролдук кылуу учун гана эмес. ошондой эле металл порошоктун процесстин талаптарына жооп беришин камсыз кылуу үчүн мезгил-мезгили менен мониторинг жүргүзүү.
2. Тоо-кен PDC Bit оптималдаштырылган дизайн жана акылга сыярлык тандоо
2.1 Бургулоочу биттин дизайнын оптималдаштыруу
(1) Биттин бузулуу формасы үчүн бургулоо конструкциясынан анын структурасын оптималдаштыруу керек. PDC битинин негизги дизайн параметрлери бурч α кесүүнү камтыйт. каптал бурч β. азимут бурч γ. ж.б. γ PDC тиштеринин багыт берүүчү шилтеме сызыгы менен биттин борбордук сызыгынын ортосундагы бурчту билдирет. α PDC тишинин багыт берүүчү шилтеме сызыгы менен кескичтин жумушчу тегиздигинин ортосундагы бурчту билдирет. 5-сүрөттө көрсөтүлгөндөй. β борбордук чекит аркылуу тегиздик менен биттин орто сызыгы менен кескичтин жумушчу тегиздигинин ортосундагы бурчту билдирет. 6-сүрөттө көрсөтүлгөндөй. Алдын ала изилдөөлөр жана ар тараптуу колдонуу анализи PDC кескичтеринин кесүүчү Angle жана каптал бурчу биттин өмүрүнө жана бургулоо натыйжалуулугуна түздөн-түз таасир этиши мүмкүн экенин көрсөтүп турат. жана ар кандай бургулоо түзүлүштөрүнө ылайык биттин конструкциясын оптималдаштыруу зарыл. Кесүү бурчунун дизайны бургулоонун натыйжалуулугуна чоң таасирин тийгизет. же ал тургай эч кандай кадрлар; Эгерде кесүү бурчу өтө кичине болсо. PDC кесүү жээги сынууга жана башка көрүнүштөргө жакын. Ошондуктан. Параметр схемасын тандоодо бургулоо дизайнын комплекстүү түрдө карап чыгуу керек, кокусунан эмес, орточо кесүүчү бурчту жана каптал бурчту тандоо.
(2) Биттин кесүү бурчун оптималдаштыруудан тышкары, PDC кескичтерин оптималдаштыруу да маанилүү. PDC кескичтеринин сапаты тоо-кен казып алуу PDC биттерине олуттуу таасирин тийгизет, анткени ал түздөн-түз кесүү натыйжалуулугун жана иштөө мөөнөтүн аныктайт. PDC сапатын жогорулатуунун маанилүү фактору алмаз катмары менен цементтелген карбид матрицанын ортосундагы байланыш интерфейсиндеги калдык стрессти жок кылуу болуп саналат. Изилдөөлөр көрсөткөндөй, тегиз интерфейс структурасы бар PDC кескичтеринде максималдуу стресс бул интерфейстин эки тарабына жакын топтолуп, чокусу чоюлуу жана кесүү чыңалуулары алмаз катмарынын четинде пайда болот. Тартуу стрессинин болушу PDCде анормалдуу сыныктарга алып келиши мүмкүн, ал эми жылышуу стресси PDC кескичтеринде деламинациянын негизги себеби катары кызмат кылат.
(3) PDC кескичтердеги калдык стрессти жок кылуудан тышкары, экинчилик дарылоо алардын сапатын дагы жогорулата алат. Азыркы учурда, негизги беттик тазалоо ыкмалары алмаз бети жылмалоо, четин фаска, жана калыптуу иштетүү кирет. PDC кескичтерин тандоо иш жүзүндөгү иш шарттарына жараша оптималдаштырылышы мүмкүн.
2.2 Бургулоочу биттерди негиздүү тандоо
Азыркы учурда, тоо-кен казып алуу аймактарынын көбүндө тешик бургулоо операцияларында колдонулган PDC биттери негизинен үч канаттуу ойгон дизайнга ээ. Бирок, бул биттерди тандоо көп учурда чектелген жана классификациясы жок, натыйжада ар кандай катмарлардын спецификалык талаптарын адекваттуу түрдө чече албаган бир өлчөмдүү мамиле пайда болот. Бул өзгөчө татаал формалык шарттарда көйгөйлүү болуп саналат, мында кадимки ойгон биттер канааттандырарлык иштөө үчүн күрөшүп, биттин иштөө мөөнөтүн кыскартууга жана бургулоонун натыйжалуулугун төмөндөтүүгө алып келет. Мындай натыйжасыздыктар өндүрүштүн чыгымдарын гана жогорулатпастан, курулуштун графиктерин үзгүлтүккө учуратып, олуттуу экономикалык жоготууларга алып келиши мүмкүн. Ошондуктан, ар кандай калыптануу шарттарына ылайыкташтырылган ылайыктуу бургулоо биттерин тандоо маанилүү.
Майнинг PDC биттерин бит корпусунун материалына жараша эки негизги түргө бөлүүгө болот: болоттун түрү жана шина түрү. Болот тибиндеги бит корпустары биринчи кезекте механикалык ыкмалар аркылуу иштетилет, бул аларды кадимки формалык бургулоо операцияларына ылайыктуу кылат. Ал эми, шина тибиндеги бит корпустары порошок металлургиялык процесстердин жардамы менен агломерацияланат, бул катуу тоо тектерин бургулоо же кеңейтилген бургулоо тапшырмалары үчүн идеалдуу жогорку эскирүү туруктуулугун сунуш кылат. Кошумчалай кетсек, бургулоочу биттерди 7-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, ички оюк, дога бурчу, жалпак түбү, кыргыч жана башкаларга классификациялоого болот. ①Чоң биттин ойгон структурасынын конструкциясы кадимки форма курууда түздөө эффекттерин күчөтөт; ②Арка битинин дисперстүү тиш жайгашуусу орто жана андан жогору катуу катмарлар менен иштөөдө тиштин тыгыздыгын жогорулатат жана бургулоонун натыйжалуулугун жогорулатат; ③Төмөнкү жалпак биттин эрин формасы дээрлик жалпак, бул анын каптал четтерин кыйшаюусун жеңилдетүү үчүн курчутат — бул дизайн негизинен багыттуу бургулоо үчүн колдонулат; ④Кыргыч бит, адатта, көбүрөөк агрессивдүүлүктү камсыз кылган конус түзүлүшкө ээ жана негизинен жумшак катмарларда же көмүр катмарынын конструкцияларында колдонулат.
Учурдагы тоо-кен казып алуу PDC биттери, маалымат үчүн 1-таблицада көрсөтүлгөндөй, ар кандай иштөө жана калыптандыруу шарттарында PDC биттерин тандоо критерийлери менен бирге жалпыланган жана уюштурулган.
3. Mining PDC Bit сактык чараларын колдонуу
Бургулоочу биттерди кылдаттык менен тандап алуудан тышкары, бул куралдарды туура колдонуу да бирдей маанилүү. Көмүр шахталарындагы татаал курулуш шарттарын эске алганда, жумушчулар көбүнчө PDC битинин операциялык көрсөтмөлөрүн так сактоо үчүн күрөшүп келишет, натыйжада туура эмес иштетүүдөн улам бит иштебей калуу учурлары көп кездешет. Бургулоонун натыйжалуулугун жогорулатуу үчүн кээ бир тоо-кен жерлери операциялар учурунда биттин салмагын ылгабай көбөйтүп, биттин мөөнөтүнөн мурда бузулушуна алып келиши мүмкүн. PDC биттерин туура колдонуу алардын иштешин оптималдаштырып, өндүрүштүк чыгымдарды азайтат. PDC биттерин колдонууда төмөнкү жагдайларга көңүл буруу керек:
(1) PDC бит менен бургулоо куралынын ортосундагы баалоо мамилесине көңүл буруңуз, чоң диаметрдеги бургулоочу түтүк өтө кичинекей диаметрдеги бургулоо түтүгү менен, ал эми кичине диаметрдеги бургулоочу түтүк чоң диаметрдеги бургулоочу бит менен дал келбесин камсыз кылуу.
(2) Оптималдуу ыкма уя куруу үчүн атайын тешик бургучту же эски бургулоочу битти колдонуу болуп саналат, мында бургулоо процесси катар капталдагы болттордун, анкердик кабельдердин жана ушул сыяктуу тоскоолдуктардын жанында болбошун камсыз кылуу.
(3) Бургулоо иштерин жүргүзүүдө скважина ичиндеги ашыкча басымдан келип чыккан аварияларды болтурбоо үчүн берүү басымын жөнгө салуу зарыл.
(4) Сураныч, кургак бургулоодон же басымдуу аба бургулоодон баш тартып, таза суу бургулоо техникасын колдонуңуз. Басым менен бургулоо иштерин баштоодон мурун, анын түбүндө мүмкүн болуучу күйүү инциденттеринин алдын алуу үчүн тешиктин ичинде суунун туура айлануусун камсыз кылыңыз.
(5) Битти алып салууда, PDC кескичти кысып же уруп албашын текшериңиз. Кошумчалай кетсек, биттин тулкусуна тийүүдөн сак болуңуз.
4. Корутунду
Көмүрдү коопсуз жана натыйжалуу жашыл казып алуу дайыма көмүр өнөр жайы тарабынан колдоого алынган борбордук тема болуп келген. Көмүр шахталарында жер астындагы бургулоо иштери үчүн PDC биттерин эффективдүү колдонуу чоң мааниге ээ. Бул документ тоо-кен казып алуу PDC биттеринин иштебей калуу режимдерин талдап, ар кандай бузулуу формаларынын негизги себептерин түшүндүрөт. Ал ар кандай иштөө шарттарында жана геологиялык түзүлүштөрдө биттерди оптималдуу долбоорлоо жана тандоо стратегияларын сунуштайт, ошол эле учурда аларды пайдалануу боюнча сактык чараларын жыйынтыктайт, ошону менен тоо-кен казып алуу PDC биттерин жакшыртылган тандоо жана колдонуу үчүн маалымдама берет. Тоо-кен казып алуу PDC биттерин туура тандоо жана туура пайдалануу алардын эффективдүүлүгүн жогорулатууга, ресурстук калдыктарды минималдаштырууга жана көмүр казып алууда коопсуздукту, эффективдүүлүктү жана экологиялык таза практиканы жогорулатууга жардам берет.