елика площа цього контакту, а також відносно висока швидкість занурення і відсутність охолоджуючого агента призводять до сильного розігріву доліт.
Встановлено, що на периферії робочого інструмента температура нагріву досягає 1300 ° С. Зазначені причини визначають основні недоліки такого інструменту, головним з яких є інтенсивний знос робочих крайок, особливо в твёрдомёрзлих абразивних фунтах, і в підсумку зміни діаметра долота і пробуреної свердловини. Істотним недоліком є ??і те, що в процесі буріння відбувається відтавання фунта і подальше його намерзання на поверхні робочого обладнання. В результаті чого межвитковое простір шнека забивається разбуренной породою. У цьому випадку процес буріння стає неможливим і для його продовження необхідне очищення інструменту від намерзлий фунта, для чого колону зі шнеком виймають зі свердловини, проводиться її розробку та очистку інструменту.
Зважаючи особливості фізико-механічних властивостей мерзлих фунтів застосування бурового інструменту, як ріжучого, так і шарошечного типу мають свої негативні сторони. Тому існує комбінований буровий інструмент, що поєднує в собі елементи шарошечного долота і ріжучого інструменту.
При бурінні режуще-шарошечні долотами порода на забої свердловини руйнується під дією леза ріжучого органу і шарошок долота. Можливість спільної або почергової обробки забою шарошечним або ріжучим породоразрушающим інструментом дозволяє підвищити ефективність процесу розробки за рахунок спільного їхнього впливу на розроблювальний фунт. Так, шарошки долота здійснюють розчавлювання і сколювання породи з утворенням мікротріщин і, тим самим, полегшує процес різання лезом різального органу.
Ріжучий орган, у свою чергу, виробляє зачистку забою і полегшує подальшу роботу зубів шарошки.
Комбінований вплив на середу різанням і дробленням знижує енергоємність процесу руйнування, збільшує стійкість доліт і підвищує швидкість буріння.
Інструмент режуще-шарошечного типу найбільш ефективний для фунтів і порід м'якої та середньої міцності.
На рис. 1 і 2 представлені конструкції режуще-шарошечні доліт. Долота складаються з корпусу, утвореного чотирма звареними лапами, двох шарошок, ріжучого орган і пружини. Дві лапи служать для установки шарошок, а в двох інших поміщається ріжучий орган, який вставляється в направляючі пази і притиснутий пружиною.
Рис. 1. Комбіноване режуще-шарошечное бурове долото з ріжучої пластиною.
Рис. 2. Комбіноване режуще-шарошечное долото з різцями.
Лезо ріжучого органу може армуватися пластинами твердого сплаву ВК - 88 або оснащуватися змінними різцями.
Працює режуще-шарошечное долото наступним чином. При бурінні міцних породних прошарків на долото збільшується осьова навантаження, при цьому ріжучий орган встановлюється всередину корпусу долота, в роботу вступають шарошки, і здійснюється одночасна обробка забою зубами шарошок і лезами ріжучого органу.
Спільний вплив створює сприятливі умови для роботи кожного з породоразрушающих органів. Зуби шарошок при впровадженні в породу порушують її цілісність, викликають виникнення тріщин, освіта виступаючих гребінців і напруженого стану від впливу великого осьового зусилля. Все це полегшує впровадження в породу ріжучого органу і зняття стружки по ослабленою поверхні забою. У свою чергу, ріжучий орган готує забій для шарошок, очищаючи дно забою, що усуває зайве здрібнення грунту.
Комбінований буровий інструмент найбільш ефективний при бурінні свердловин в грунтах з великою наявністю кам'янистих включень. Використання такого інструменту на вічномерзлих ґрунтах з наявністю талих прошарків неможливо через налипання і подальшого намерзання талого грунту в пазухах між шарошечними і ріжучими органами.
Дана конструкція бурового інструменту реалізує сформовані вище три основних принципи ефективного процесу розробки мерзлого грунту - руйнування крупним сколом, реалізацію умов відриву і замкнутий силовий потік.
Конструкція і схема процесу роботи гвинтового бурового інструменту представлені на рис. 3.
Гвинтове бурове долото містить заходная, тягову частину і породоразрушающий лопать. Зі шнековим транспортером бурильного верстата долото з'єднується жорстко, так, що лопать шнека є продовженням верхньої частини долота.
Працює дане бурове долото наступним чином. При обертанні штанги шнека 1 обладнання та додатку початкового осьового зусилля на забій конічна заходная частина долота 2 за допомогою гвинтової лопаті 3 впроваджується в мерзлий грунт. У міру заглиблення гвинтова лопать заходная частиною утворює в фунті гвинтову канавку. ...
