Коронка буровая алмазная

Буровая алмазная коронка: конструкция и рабочие характеристики

Буровая алмазная коронка представляет собой кольцевой режущий инструмент, в котором в качестве абразивного материала используются синтетические или природные алмазы, закреплённые в металлической матрице на торцевой части корпуса. Инструмент предназначен для вращательного бурения с водяным охлаждением и позволяет получать цилиндрические керны диаметром от 25 до 160 мм. В отличие от твёрдосплавных аналогов, алмазная коронка обеспечивает проходку в породах VIIX категорий по буримости (граниты, кварциты, окремнелые известняки) с механической скоростью от 2 до 8 м/ч в зависимости от типа матрицы.

Конструктивные особенности и типы матриц

Основной рабочий элемент коронки матрица, изготавливаемая методом порошковой металлургии. Твёрдость матрицы подбирается под абразивность породы: для мягких пород (мергели, песчаники) применяют мягкие матрицы твёрдостью HRC 2030, для твёрдых (гранит, базальт) твёрдые матрицы HRC 4050. Зернистость алмазов варьируется от 20/30 до 60/80 mesh. Концентрация алмазов в матрице составляет от 25 до 100% (по объёму), что напрямую влияет на ресурс коронки и скорость бурения.

По способу посадки на буровой снаряд различают:

• коронки с резьбовым соединением (ГОСТ 21210-75) для ручного и колонкового бурения;
• коронки с конической посадкой для высокооборотных станков;
• импрегнированные коронки с равномерным распределением алмазов по всей высоте матрицы, предназначенные для бурения перемежающихся пород.

Технические параметры и режимы бурения

Рабочие характеристики алмазной коронки определяются осевой нагрузкой, частотой вращения и расходом промывочной жидкости. Для коронок диаметром 76 мм рекомендуемая осевая нагрузка составляет от 6 до 12 кН, частота вращения от 600 до 1500 об/мин. Расход воды через коронку от 30 до 80 л/мин, что обеспечивает вынос шлама и охлаждение алмазных зёрен. Превышение температуры матрицы выше 400 C приводит к графитизации алмазов и потере режущей способности.

Области применения и критерии выбора

Буровые алмазные коронки применяются в следующих отраслях:

• геологоразведка колонковое бурение скважин глубиной до 2000 м на твёрдые полезные ископаемые;
• строительство бурение отверстий под анкеры, сваи и инженерные коммуникации в железобетоне и природном камне;
• горное дело проходка разведочных шпуров и дегазационных скважин;
• нефтегазовая отрасль отбор керна из продуктивных пластов с низкой пористостью.

При выборе коронки учитывают категорию породы по буримости, требуемый диаметр керна, тип бурового станка (ручной, колонковый, гидравлический) и наличие системы водяного охлаждения. Для бурения трещиноватых пород предпочтительны коронки с усиленной матрицей и увеличенной высотой алмазного слоя (от 8 до 12 мм).

Вопросы и ответы