Способ определения крепости горных пород в массиве

(19) 01) РЕСПУБЛИ 1) 4 Е 21 С 39 0 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(71) Винницкий политехнический институт (72) Б. С. Рогальский и А, В. Дмитраш (53) 622.23.02 (088.8)(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРЕПОСТИ ГОРНЫХ ПОРОД В МАССИВЕ (57) Изобретение относится к бурению скважин и позволяет с высокой точностью определять буримость горных пород (ГП) буровыми станками (БС) с гидравлическим способом создания нагрузки на забой. Для этого в процессе бурения при прохождении определенных отметок скважины контролируют штоки 1 ер и 1 юн в двигателях врашателя и гидронасоса БС, суммируют их и определяют суммарный расход электроэнергии. По энергопотреблению гидронасоса БС определяют энергию давления бурового става на забой, Затем определяют суммарную энергию разрушения Ер по формуле Е= = 4-,/3; лРо Л 8 (13 1 врсозсрс 1+ 1.3 1 гн )( Хсозсрй), где Ро -диаметр скважины, м; Ь 5 - длина участка скважины, м; Ь напряжение на зажимах двигателей, В; Соя - коэффициент мощности; 1 - время бурения элементарного участка длины скважины, ч. По суммарному удельному расходу электроэнергии, потребляемой двигателями врашателя БС и гидронасоса, и эталонной шкале буримости ГП определяется катего- Я рия буримости ГП по шкале ЦБНТ. 1 ил.Изобретение относится к бурению скважин и является усовершенствованием способа по авт, св.581279.Цель изобретения - повышение точности определения буримости горных пород станками с гидравлическим способом создания нагрузки на забой.На чертеже представлена схема устройства для осуществления способа.Устройство для осуществления способа определения крепости горных пород в массиве содержит последовательно соединенные трансформатор 1 тока и двигатель 2 вращателя бурового станка, соединенные последовательно трансформатор 3 тока и двигатель 4 привода гидронасоса бурового станка, измерительные преобразователи 5 и 6 тока, входы которых связаны с трансформаторами 1 и 3, аналоговый сумматор 7, вход которого связан с выходами измерительных преобразователей 5 и 6 тока, счетчик 8 электроэнергии, вход которого связан с выходом аналогового сумматора 7, измерительный преобразователь 9 напряжения, вход которого связан с сетью питания, а выход - с вторым входом счетчика 8 электроэнергии, последовательно связанные с выходом счетчика 8 электроэнергии буферный регистр 10 и информационный блок 11, датчик 2 глубины бурения, связанный со счетчиком 8 электроэнергии и буферным регистром 10,Способ определения крепости горных пород в массиве осуществляется следующим образом.Трансформаторы 1 и 3 тока контролируют токи в двигателях 2 и 4 вращателя и гидрона соса бурового станка. В измерительных преобразователях 5 и 6 тока токи, полученные с выходов трансформаторов 1 и 3 тока, преобразуются в напряжения, пропорциональные этим токам, Эти напряжения складываются в аналоговом сумматоре 7, на выходе которого получают напряжение, пропорциональное суммарному току двигателей 2 и 4 вращателя и гидронасоса бурового станка, Это напряжение поступает на вход счетчика 8 электроэнергии, на второй вход которого подается напряжение с измерительного преобразователя 9 напряжения. Счетчик 8 электроэнергии определяет суммарный расход электроэнергии двигателем 2 вращателя и двигателем 4 гидронасоса бурового станка. На счетчик 8 электроэнергии поступает также сигнал с датчика 12 глубины бурения, который сбрасывает показания счетчика при прохождении определенных отметок скважины, например, через каждые десять сантиметров. Перед сбросом показаний счетчика они запоминаются в буферном регистре 1 О, входы которого подключены к выходам датчика 12 глубины бурения и счетчика 8 электроэнергии. Сигнал с буферного регистра 10 по ступает на информационный блок 11, где энергия давления бурового става на забой определяется как интегральная величина, через энергию, потребляемую гидронасосом бурового станка, а суммарная энергия разрушения горной породы определяется по фор- муле 4 ЮЕр - , (31 врсоз(рй +УО;Ь 5 о+111.в.созсрй),огде Ер - суммарная энергия разрушения,Дж;Ро - диаметр скважины, м;ЛЬ - длина участка скважины, м;1. - напряжение на зажимах двигателя, В;1 вр - ток, потребляемый двигателем вращателя бурового станка, А;1 . - ток, потребляемый двигателем гидронасоса бурового станка, А;Сощ - коэффициент мощности;- время бурения элементарного участка длины скважины, ч. 1 О 5 20 По суммарному удельному расходу электроэнергии, потребляемой двигателями врашателя бурового станка и гидронасоса, и эталонной шкале буримости горных пород определяется категория буримости горной породы по шкале ЦБНТ. 30 Формула изобретения где Ер -Ро - ЛЯ -суммарная энергия разрушения; диаметр скважины, м;длина участка скважины, м;напряжение на зажимах двигатетеля, В;ток, потребляемый двигателем вращателя бурового станка, А;ток, потребляемый двигателем гид. ронасоса бурового станка, А; коэффициент мощности;время бурения элементарного участка длины скважины, ч. 501 вр -созыв55 Способ определения крепости горных пород в массиве по авт. св.581279,отличающийся тем, что, с целью повышенияточности определения буримости горных пород станками с гидравлическим способомсоздания нагрузки на забой, энергию давления бурового става на забой определяютпо энергопотреблению гидронасоса бурового40 станка, а суммарную энергию разрушения -по формулеЕ Р - , (1 врсозфд +ОвЬ оСоставитель В. Петрова Редактор А. Сабо Техред И. Верес Корректор С. Черни Заказ 743/33 Тираж 455 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4