Способ распределения алмазов на коронке

(51 едевравочник инжеведочных сква 7.НИЯ АЛМАЗОВ мазов на коление алмазнструмента,ения изготющего асти гор зведочно нками в м распречем торце одить неми; в шаха цепочке,ю зерна алмазов ционально площакоронки в штуках ачас ропо ност твенных способов состоит в том, что и другие геометриегда соответствуют , разрушаемой тем бочей поверхности. азного вооружения ым, коронка прежстроя, повышается ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ(56) Козловский Е. А, идр. Спнера по бурению геологоразжин. - М.: Недра, 1984, с. 24(54) СПОСОБ РАСПРЕДЕЛЕНА КОРОНКЕ(57) Способ распределронке, Использование,ного породоразруша Изобретение относится к оного дела, колонковому геологорму бурению алмазными корчастности,По существующим методикделение зерен алмазов на рабокоронки рекомендуется произсколькими различными способаматном порядке, по радиусам, ипо окружности (1),Практически з траспределяются п рди рабочей поверх инасм 2,Недостаток сущесраспределения алмазовплощадь торца коронкические параметры не всобъему породы на забоеили иным участком ее раВ результате износ алмстановится неравномерндевременно выходит израсход алмазов. Сущность изобретения; площадь рабочего торца коронки, включая площадь кернообразующего отверстия, разбивают на кольцевые зоны равной ширины. Ширина зоны равна размеру алмазного зерна, В каждой зоне рабочего торца равномерно по окружности размещают зерна алмазов, Количество алмазов в каждой зоне возрастает от центра к периферии в последовательности 1, 3, 5 .(2 п - 1), За единицу принимают количество зерен алмазов в центральной зоне коронки, 1 ил. С целью зкономии алмазов желательноиметь такой способ распределения алмазных зерен на рабочей поверхности коронки,который бы исходил из сущности бурения иотражал тем самым наиболее полное соответствие числа алмазов потребности в нихна том или ином участке забоя.Для достижения цели анализом выявле- дна энергетическая природа бурения, какглавная, наиболее существенная сторонаэтого процесса, Установлено, что потреб- фность в энергии разрушения того или иного фучастка забоя пропорциональна объему раз- Орушаемой породы, который. распределен на СлЭповерхности забоя в строго определенной ипостоянной последовательности ряда нечетных чисел 311, 3, 5 , (2 п - 1) (1).Известно так же, что зерна алмазовпредставляют энергоносители, передающие энергию разрушения от коронки к горной породе и испытывают при износесопротивление пропорциональное энергииразрушения, соответствующее объему разрушаемой горной породы,В результате, в общем случае при прочих равных условиях распределение зереналмазов на поверхности алмазной коронкидолжно соответствовать распределениюобъема разрушаемой породы на поверхности забоя в последовательности ряда нечетных чисел.Способ распределения зерен алмазовна поверхности коронки пояснен на чертеже,Здесь показан рабочий торец коронки,ограниченный внутренней окружностью 1кернообразующего отверстия и наружной 2,образующей периферию коронки, Вся поверхность, ограниченная окружностью 3,включая площадь кернообразующего отверстия, разбита на кольцевые зоны равнойширины соответственно диаметру алмазного зерна, точнее ширине зоны разрушения,оставляемой на забое. Зоны- Х расположены на условной поверхности отверстия.Зоны Х - ХИ на реальной рабочей поверхности коронки.Способ распределения алмазов на коронке состоит в следующем. Задаются числом зерен в центральной зоне 1, Например,это число принято равным одному зерну 21.Тогда в соседней зонепо закону ряданечетных чисел должно быть равно тремзернам, в следующей зоне- пяти и т. д.В зоне п число зеренв =2 п - 1, (2)Отсюда во внутренней реальной зонена рабочей поверхности коронки с и = Хчисло алмазов составит гпх.= 2 11 - 1 = 21;е следующей зоне Хчисло алмазов должнобыть равно гпхн = 23 и т. д. В периферийнойзоне ХИ оно составит при этом гпхип = 35.Отбросив количество зерен на площади кернообразующего отверстия в зонах- Х изобщего количества алмазов, получим реальный расход зерен алмазов как сумму их вовсех зонах на рабочей поверхности коронки. В приведенном примере сумма зеренхчав = 224 шт, Причем, в зоне Х - 21 алмаз;х. в зоне Х - 23; в зоне Х - 25 и т, д и впериферийной зоне ХИ - 35 шт.Нетрудно проверить, что при таком распределении количество зерен в каждой из35 40 45 50 5 10 15 20 25 30 зон на поверхности коронки соответствует объему горной породы, разрушаемой соответствующей зоной на поверхности забоя, При этом рабочий торец может иметь ступенчатую, закругленную или другую форму, Соответственно относится к площади в плане.Применение способа распределения алмазов на коронке особое значение приобретает при разработке алмазных коронок с широкой матрицей типа коронок для снарядов КССК и ССК, алмазных долот для бурения сплошным забоем,Серийно выпускаемая коронка типа 17 А 4 для КССК, например, содержит 9 рядов алмазов на ширине 18 мм каждый кольцевой ряд обрабатывает зону забоя шириной 2 мм. В периферийном ряду содержится 54 алмазных зерна. По закону нечетных чисел при отсчете в обратном порядке в следующей зоне по направлению к центру коронки должно быть на 2 зерна меньше (52 зерна), Фактически во второй от периферии зоне 48 зерен вместо 52. Недостает 4 алмаза. На практике часто наблюдается износ именно этого ряда при сохранности других в особенности центральных рядов,Анализ фактического количества зерен алмазов серийной коронки 17 К 4 в сравнении с расчетным по заявленному способу приведен в таблице,Формула изобретения Способ распределения алмазов на коронке, включающий размещение алмазов на рабочем торце коронки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью зкономии алмазов при одновременном сохранении рабочих параметров коронки, площадь рабочего торца коронки с учетом площади кернообразующего отверстия разбивают на кольцевые зоны одинаковой ширины, равной размеру алмазного зерна, и в каждой зоне рабочего торца равномерно размещают зерна алмазов, при этом количество алмазов возрастает по направлению от центра к периферии коронки в последовательности 1, 3, 5,.(2 п - 1), причем за единицу применяется количество зерен алмазов в центральной зоне коронки.1763633 едактор ставитель Е,Устюгохред М,Моргентал орректор М,Масимиш водственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 каз 3437 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5