ГОРНЫЕ МАШИНЫ

УДК 622.24.051.55 © Г.Д. Буялич, В.П. Тациенко, М.К. Хуснутдинов, 2019

ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Уголь № 7-2019 /1120/

Название

Испытания шарошечного инструмента для бурения взрывных скважин некруглого поперечного сечения

DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2019-7-15-18

Авторы

Буялич Г.Д., доктор техн. наук, профессор, профессор кафедры «Горные машины и комплексы» КузГТУ, 650000, г. Кемерово, Россия, тел.: +7 (3842) 39-69-40, e-mail: gdb@kuzstu.ru

Тациенко В.П., доктор техн. наук, профессор кафедры «Горные машины и комплексы» КузГТУ, 650000, г. Кемерово, Россия, тел.: +7 (3842) 39-08-92, e-mail: ipeb@mail.kuzstu.ru

Хуснутдинов М.К., старший преподаватель кафедры «Горные машины и комплексы» КузГТУ, 650000, г. Кемерово, Россия, тел.: +7 (3842) 39-69-40, e-mail: hmk.gmk@kuzstu.ru

Аннотация

Для дробления горных пород на открытых горных разработках с использованием некруглого сечения скважин требуется создание бурового инструмента. Буровой инструмент должен обеспечивать получение некруглого поперечного сечения скважины в полускальных и скальных горных породах. Для этих целей проведены промышленные испытания инструмента для бурения взрывных скважин с квадратным поперечным сечением, представляющего собой шарошечный расширитель, формирующий квадратный профиль поперечного сечения скважины, и серийное опережающее шарошечное долото. Испытания показали, что буровой инструмент способен создавать близкое к квадратному, поперечное сечение скважины. Скважина сформирована с поворотом в сторону вращения квадратного профиля ее поперечного сечения. Для обеспечения прямолинейности сопряжения стенок скважины требуется, чтобы шарошки расширителя и опережающего долота обладали сходной разрушающей способностью. В результате спуско-подъемных операций произошло рассогласование шарошек относительно друг друга. Для исключения рассогласования шарошек по углу поворота относительно их осей требуется производить бурение, в том числе наращивание бурового става, без подъема бурового инструмента.

Ключевые слова

Бурение, взрывная скважина, буровой инструмент, поперечное сечение буровой скважины, буровая скважина, шарошка, шарошечное долото, шарошечное бурение.

Список литературы

1. Abdollahisharif J., Bakhtavar E., Nourizadeh H. Green biocompatible approach to reduce the toxic gases and dust caused by the blasting in surface mining // Environ. Earth Sci. 2016. Vol. 75(3). P. 1–12.

2. Sanchidrián J.A., García-Bermudez P., Jimeno C.L. Optimization of granite splitting by blasting using notched holes // International Journal for Blasting and Fragmentation. 2000. Vol. 4. P. 1-11.

3. Numerical study of fracture plane control in laboratory-scale blasting / S.H. Cho, Y. Nakamura, B. Mohanty et al // Engineering Fracture Mechanics. 2008. Vol. 75. P. 3966–3984.

4. Zhongwen Y., Yang G., Xu W. Experimental study of crack propagation under blasting load in notched boreholes // Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering. 2015. Vol. 34(10). P. 2018-2026.

5. Экспериментально-аналитические исследования геомеханических процессов в массиве крепких сложноструктурных горных пород при взрыве зарядов ВВ различной формы / К.С. Ищенко, С.В. Коновал, И.Л. Кратковский и др. // Фундаментальные и прикладные вопросы горных наук. 2014. №1. Т. 1. С. 122–127.

6. Каркашадзе Г.Г., Алексеева В.А. Влияние формы горизонтального сечения скважинных зарядов на величину энергонасыщения породного массива при взрывной отбойке // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2000. №1. С. 33–35.

7. Numerical simulation of influence of filled joint on the crack formed by notch hole blast / J. Huang, X. Li, Y. Luo et al.// European Journal of Environmental and Civil Engineering. 2017. October. P. 1-17. doi: 10.1080/19648189.2017.1392366.

8. Yue Z.-W., Wang X. Experimental analysis on behaviors of blast-induced crack propagation in different notched borehole orientations // Journal of China Coal Society, 2016. December. Vol. 41. P. 412-418.

9. Exadaktylos G.E., Liolios P.A., Stavropoulou M.C. A semi-analytical elastic stress–displacement solution for notched circular openings in rocks // International Journal of Solids and Structures. 2003. Vol. 40. P. 1165-1187.

10. Жуков И.А., Дворников Л.Т. Разрушение хрупких сред безлезвийным инструментом с образованием отверстий некруглого сечения // Горное оборудование и электромеханика. 2009. №2. С. 23–26.

11. Соколова Е.К., Богомолов И.Д. Моделирование устройств для бурения скважин с поперечным сечением некруглой формы / Сб. науч. тр. КузПИ «Механизация горных работ». Кемерово: КузПИ, 1992. С. 78-83.

12. Патент РФ № 2407875. Устройство для бурения скважин некруглого сечения / Д.А. Юнгмейстер, В.С. Свинин, Ю.В. Демидов и др. // Бюл. 27.12.2010. № 36.

13. Zhukov I.A., Dvornikov L.T., Nikitenko S.M. About creation of machines for destruction of rock with formation of apertures of various cross-section // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2016. Vol. 124(1). P. 012171.

14. Буялич Г.Д., Хуснутдинов М.К., Шмат В.Н. Особенности шарошечного бурового инструмента для получения некруглого поперечного сечения скважины // Горное оборудование и электромеханика. 2017. №5. С. 10-14.

15. Buyalich G., Khusnutdinov M. Justification of the Shape of a Non-Circular Cross-Section for Drilling With a Roller Cutter // E3S Web of Conferences – EDP Sciences. 2017. Vol. 21: The second international innovative mining symposium. P. 03010.

16. Buyalich G., Khusnutdinov M. Analysis of cross-sectional shapes of borehole // IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science. IOP Publishing. 2017. Vol. 87: UPDME 2017. P. 022004.