Сначала хвостовик, затем диаметр, затем забойная часть
Долото подходит только к тому семейству погружных молотков, для которого оно изготовлено (например, K40, L3). Диаметр выбирается исходя из требуемого диаметра скважины. Конструкция забойной части и форма твердосплавных штырей определяются породой: чем твёрже и абразивнее порода, тем больше штырей и тем более защищённой должна быть забойная часть.
Эта последовательность не случайна — именно в таком порядке ошибки обходятся дороже всего. Долото с неподходящим хвостовиком не садится как следует и может выйти из скважины; долото с неверным диаметром даёт скважину вне допуска или заклинивание буровой колонны; долото с неправильной конфигурацией забойной части и штырей всё равно подходит и всё равно бурит, поэтому ошибка обнаруживается лишь недели спустя — в стоимости погонного метра.
Что должно делать долото
Долото — это место, где энергия молотка превращается в разрушение породы. На одном и том же забое происходят три процесса:
- Удар. Поршень бьёт по хвостовику; хвостовик передаёт этот удар в корпус долота и штыри. Штыри для твёрдых пород — это вставки из вольфрамового карбида, запрессованные в стальной корпус. Энергия одного удара и число ударов в секунду определяются молотком и подачей воздуха к нему — долото лишь решает, как эта энергия войдёт в породу.
- Продувка. Сжатый воздух выходит через продувочные отверстия в забойной части и выносит шлам вверх по затрубному пространству. Количество и расположение продувочных отверстий важны в мягких, липких грунтах, где шлам стремится спрессоваться: при недостаточной подаче воздуха на забой долото повторно измельчает собственный шлам, что вдвое сокращает срок службы штырей и снижает скорость проходки.
- Сохранение диаметра. Крайние штыри, называемые калибрующими, прорезают скважину до нужного диаметра и удерживают его. Долото с недостаточной калибрующей защитой бурит скважины заниженного диаметра, которые затем заклинивают буровую колонну. Когда скважина выходит за пределы допуска, причина обычно именно здесь.
Геометрия забойной части — это способ сбалансировать все три процесса. Плоская забойная часть распределяет удар по множеству штырей для максимального скалывания; выпуклая концентрирует энергию для твёрдой породы; вогнутая стабилизирует долото в нарушенных грунтах, где стенка скважины неровная. Некоторые наши семейства поставляются с выбором формы головки — например, серия L3 доступна с плоской (P), выпуклой (T), вогнутой (O) и двухкромочной (S) головкой, и выбор определяется породой.
Наш модельный ряд долот для погружных молотков (опубликованные параметры)
В таблице перечислены модели с диапазоном диаметров скважины и типом хвостовика. Используйте её, чтобы убедиться, что заказываемое долото соответствует применяемому молотку.
Наш модельный ряд буровых коронок для погружных пневмоударников (опубликованные параметры)
| Модель | Диапазон диаметров скважины | Тип / хвостовик | Масса |
|---|---|---|---|
| R25 | — | — | — kg |
| THREAD-OPENER-BITS | — | — | — kg |
| L3/L30 | — | — | — kg |
| M30K | — | — | — kg |
| M30A | — | — | — kg |
| L2.5 | — | — | — kg |
| L2 | 76–76 mm | — | — kg |
| R32 | 76–102 mm | — | — kg |
| K3 | 90–105 mm | — | — kg |
| K30 | 90–95 mm | — | — kg |
| L3 | 90–130 mm | — | — kg |
| M3 | 90–90 mm | — | — kg |
| M3A | 90–110 mm | — | — kg |
| M3K | 90–100 mm | — | — kg |
| K4 | 105–130 mm | — | — kg |
| K40 | 115–150 mm | — | — kg |
Тот же размерный ряд с детализацией по каталогу
| Модель | Поставляемые диаметры | Семейство хвостовиков | Примечания |
|---|---|---|---|
| L2 | Φ76 mm (2.99") | L2.5 / DIR80 | Один типоразмер, артикул L2.5-P0876; твердосплавные штырьки 3×12 в центре забоя и 5×12 по калибру под углом 42°; два продувочных отверстия; 2.5 kg |
| L2.5 | класс 76 mm | L2.5 | Малый диаметр для низкого давления |
| L3 / L30 | 90 / 100 / 110 / 120 / 130 mm | L3, L30 | Совместимы с молотками L3, L30, M3 и M30; формы головки P, T, O, S |
| M3 | Φ90 mm (3.54") | M3 | Один типоразмер, артикул M3-T1090 (Z90); 3.5 kg |
| M3A | 90 / 110 mm | M3, M30, K30, M30K | Включает вариант для угольных пластов M30-MT12110A |
| M3K | 90 / 100 mm | M3, M30K | Включает восьмишпоночный вариант M30B |
| M30A | 76–90 mm | класс M30 | 2.5–4.0 kg в зависимости от исполнения |
| M30K | Φ76 mm (3") | M30K | Малодиаметровая коронка со штырьками |
| K3 | 90 / 95 / 100 / 105 mm | K3 | Десять артикулов, включая типы с полным конусом и с краевыми штырьками |
| K30 | 90 / 95 mm | K30 | Коронка со штырьками для молотков класса K30 |
| K4 | 105 / 110 / 115 / 120 / 125 / 130 mm | K4, COP44, DHD340 | Двенадцать артикулов, включая вариант с PDC K4-T13115P |
| K40 | 115 / 120 / 125 / 130 / 140 / 150 mm | K30 / M30K и K40 / K46 | Более широкий диапазон диаметров, чем у K4, при том же семействе хвостовиков |
| K5 | 135–216 mm | K5, COP54, DHD350 | Четырнадцать артикулов, включая вариант для угольных пластов K5M-T15152QMY |
| K50 | 140 / 152 / 165 / 178 mm | K50 | Класс пяти дюймов, четыре поставляемых диаметра |
| K6 | 152–300 mm | K6, COP64, DHD360 | Двенадцать артикулов по всему диапазону |
| K8 | 203 / 219 / 245 / 254 / 275 / 305 mm | K8, COP84, DHD380 | Коронки большого диаметра для проходки |
| K80 | 254 / 275 / 290 / 295 mm | K50, K80 | Класс восьми дюймов для высокого давления |
| K10 | 275 / 305 / 350 mm | K10 | Класс десяти дюймов, три поставляемых диаметра |
| R25 | Шлицевой привод | R25 | Резьбовое семейство малого диаметра |
| R32 | 76 / 89 / 102 mm | R32 (калибр T) | Пилотные коронки с пилотным отверстием 40 mm, артикулы R32-D0340-0976 / 1289 / 12102 |
| THREAD-OPENER-BITS | 76–305 mm | По заказу | Коронки для развёртывания резьбы, 5–50 kg в зависимости от размера |
На трёх моментах в этой таблице стоит остановиться подробнее.
Разброс диаметров внутри одного семейства хвостовиков велик. Хвостовик K40 принимает долота от 115 mm до 150 mm, а K5 — от 135 mm до 216 mm. Это сделано намеренно: один молоток может работать с несколькими размерами скважин, и именно поэтому опытные покупатели сначала заказывают молоток, а затем приобретают долота в пределах диапазона, а не привязывают себя к одному диаметру.
Варианты артикулов — не маркетинговый шум. Долота для угольных пластов, восьмизубые M30B и долото с PDC-резцами в семействе K4 существуют потому, что отдельные типы пород не поддаются универсальной схеме расположения штырьков. Если ваши породы мягкие, но абразивные или сильно трещиноватые, запрашивайте вариант, а не берите стандартное долото и не компенсируйте его износ большим количеством долот.
Резьбовые семейства (R25, R32) — это другая логика конструкции. Долота R32 в нашем ассортименте — пилотные или направляющие: они проходят скважину диаметром 76, 89 или 102 mm вокруг пилота 40 mm с резьбой R32. Их место — работы с контролируемым диаметром: пилотное бурение, прокладка коммуникаций, некоторые анкерные работы, — а не производственное бурение взрывных скважин, где стандартный инструмент — штырьковое долото семейства K на квадратном хвостовике.
Выбор торца и штырьков по породе
Общее правило из начала этой страницы имеет практическую форму:
- Твёрдые абразивные породы (гранит, базальт, кварцевый порфир): больше штырьков, меньше их выступ, усиленная защита калибра. Долото должно выглядеть насыщенным и слегка тяжёлым. Работа лёгким торцом здесь приводит к зашлифовке штырьков и полировке породы.
- Породы средней крепости (известняк, песчаник, мрамор): универсальный плоский или выпуклый торец с умеренным числом штырьков; это конфигурация по умолчанию для большинства наших моделей долот.
- Мягкие и вязкие породы: меньше штырьков, но крупнее, и обильная промывка. Риск здесь не в износе, а в забивании — шлам, который не поднимается быстро, перебуривается, и долото изнашивается от собственного шлама.
- Нарушенные и трещиноватые породы: вогнутый торец и усиленный калибр; вогнутая форма удерживает долото по центру, когда стенка скважины этого не делает.
Угол кнопок и число рядов калибрующих кнопок задаются для каждого типоразмера и каждого номера детали — пример L2 (калибрующие кнопки 5×12 под углом 42°) показывает уровень детализации. При повторном заказе указывайте номер детали, а не диаметр: в большинстве типоразмеров один и тот же диаметр встречается с несколькими схемами расположения кнопок.
Износ — это решение о затратах, а не просто характеристика
Износ — это решение о затратах, а не просто характеристика. Стойкость долота и интервал перешлифовки влияют на вашу стоимость погонного метра не меньше, чем сама буровая установка. Ведите график перешлифовок и записывайте метры на долото — данные сами подскажут, когда менять тип кнопок.
Две механики важнее сравнения брендов. Во-первых, изношенный калибрующий ряд даёт отверстие меньше номинала, что нагружает бурильную колонну и следующее долото в последовательности. Во-вторых, затупленная кнопка перестаёт скалывать породу и начинает её дробить, что повышает требуемое усилие подачи и вызывает нагрев кнопки. Оба отказа видны заранее, если присмотреться: калибрующий ряд потерял выступание, на кнопке появилась блестящая площадка. График перешлифовок, привязанный к метрам, а не к календарю, выявляет и то, и другое.
Перешлифовка восстанавливает выступание кнопок и калибровочный диаметр, но только в определённых пределах. Число допустимых перешлифовок на долото зависит от высоты кнопок, указанной для данного номера детали. Записывая метры на долото по перешлифовкам, вы получаете кривую: первая перешлифовка почти ничего не стоит, последняя отдаёт почти столько же скорости проходки, сколько и затрат. Именно эта кривая, а не каталожная цифра, подскажет, когда менять тип кнопок или переходить на более тяжёлую поверхность.
Этапы подбора
- Уточните модель молота и семейство хвостовика.
- Определите диаметр отверстия и допуск, включая практику расширения.
- Опишите породу: твёрдость, абразивность, трещиноватость, воду.
- Выберите поверхность и конфигурацию кнопок для этой породы.
- Проверьте защиту калибра с учётом допуска отверстия, который нужно выдержать.
- Подтвердите продувку: отверстия по всей поверхности и достаточный объём воздуха от компрессора.
- Проверьте оборудование и график перешлифовки, а также число запасных долот на площадке.
- Записывайте метры на долото и стоимость перешлифовки с первой недели, а не с первого месяца.
Контрольный список
- Уточните модель молота и хвостовик. 2) Диаметр отверстия и допуск. 3) Твёрдость и абразивность породы. 4) Поверхность долота и тип кнопок. 5) Оборудование и график перешлифовки. 6) Запасные долота на площадке.
Типичные ошибки
- Заказ коронок только по диаметру. Коронки 130 mm от двух поставщиков могут относиться к разным семействам хвостовиков.
- Игнорирование износа по калибру и перекладывание вины на буровую установку, когда скважина выходит с заниженным диаметром.
- Применение универсального торца в сильно абразивной породе, а затем покупка новых коронок вместо смены схемы армирования.
- Оставление одной и той же коронки на весь межзаправочный интервал в уверенности, что переточка отнимает время производства. Затупленные твердосплавные штыри обходятся дороже.
- Пропуск проверки промывки, когда компрессор только что перенастроили. Больше воздуха у забоя при тех же промывочных отверстиях всё равно может дать неверное распределение.
- Использование резьбовых пилотных коронок (класса R32) на проходке взрывных скважин, где правильный инструмент — коронка с твердосплавными штырями семейства K.
- Учёт стоимости за коронку вместо стоимости за метр. Более дешёвая коронка часто оказывается более дорогой.
Заключение
Сначала хвостовик, потом диаметр, потом торец — и затем относитесь к коронке как к расходнику, который определяет вашу стоимость за метр. Для большинства работ по взрывным скважинам диаметром 105–165 mm семейства K4, K40 и K5 закрывают потребность, при этом K6 применяется выше 152 mm, а K8 — выше 203 mm; коронки L2, L3 и семейства M служат для малых диаметров и среднего давления. Ведите данные по переточке, указывайте в повторных заказах артикулы, а не диаметры, и меняйте схему армирования, когда данные говорят об этом.
Далее: руководство по выбору погружного пневмоударника для подбора ударного узла, стоимость бурения за метр для полной картины затрат и лучший компрессор для бурения погружным пневмоударником для подачи воздуха. Полные линейки: коронки для бурения погружным пневмоударником, погружные пневмоударники и буровые штанги для погружного пневмоударника.