Разрушение горной породы в процессе бурения

Физический процесс разрушения горной породы проходит под воздействием сдвига, скалывания, отрыва или среза. При этом в случае воздействия растягивающих усилий происходит разрушение вследствие отрыва, а при сжатии – вследствие скалывания. Продолжительность разрушения горной породы зависит от следующих факторов:

  • величина нагрузки;
  • активность среды;
  • температура окружающего воздуха;
  • внутренняя напряженность и прочие факторы.

Буровая установка шахтная во время работы осуществляет объемное разрушение горной породы, которое характеризуется высокой эффективностью и производительностью. Бурение с использованием долота представляет собой вдавливание рабочего инструмента с высокой степенью нагрузки. При этом горная порода испытывает несколько различных напряженных состояний:

  • Уплотнение. Затухание деформации с последующим поверхностным разрушением породы.
  • Разрушение. Прогрессирующая деформация с продолжительностью в несколько долей секунд, во время которых происходит объемное разрушение.
  • Предельное равновесие. Сдвиги и разрывы породы без снижения скорости деформации. В процессе длительного бурения наблюдается определенное значение деформации при конкретных значениях нагрузки и параметров горной породы.

При работе бурового станка осуществляется разрушение горной породы в этих трех независимых друг от друга состояниях. При механическом воздействии долота происходит возникновение напряжения в толще породы, что сопровождается её разрушением при достижении определенного значения нагрузки.

Более детальное изучение технологического процесса бурения показало, что горношахтное оборудование бурильного типа имеет определенную зависимость производительности от типа и мощности. При этом в случае большой мощности воздействие может осуществляться минимальное время, чего уже будет достаточно для разрушения. При использовании менее мощного инструмента есть необходимость в работе станков продолжительное время с воздействием на одну точку. Это приводит к усталости породы и её постепенному разрушению. Для всех типов бурения можно теоретически просчитать оптимальное соотношение мощности бурильной установки в зависимости от механических характеристик горной породы, что сделает приобретение оборудования более выгодным с экономической точки зрения.

Все оборудование
  • УБШ-228 — буровая установка с одним гидравлическим перфоратором и электрическим приводом предназначена для бурения шпуров в породах с коэффициентом крепости 8–20 по шкале М. М. Протодъяконова согласно ГОСТ 21153.1–75. Установка используется при проходке горных выработок сечением 5–16 м², неоснащенных рельсовыми путями и невзрывоопасных по газу и пыли.

  • Пневмомотор ДАР-5Б — аксиально-поршневой, с профильным диском многократного действия, реверсивный, нерегулируемый, с двухсторонними поршнями, предназначен для привода горных машин и механизмов.