Что такое абразивность горной породы
Абразивность горной породы
Абразивность горной породы как одно из основных физико-механических свойств природных образований минералов обуславливает особенности и специфику ведения буровых работ. Именно показатель абразивности определяет степень износа бурового долота в каждом конкретном случае и существенно влияет на показатель эффективности работы.
Абразивность горной породы – это способность природного агрегата изнашивать в процессе бурения твердые тела, непрерывно или кратковременно вступающие с ним в контакт. В качестве таких твердых тел выступают буровое долото, детали буровой машины и буровые инструменты. Сам показатель абразивности зависит от прочности породы, а также размеров и формы зерен, из которых она состоит. Кроме того, не всегда абразивность самой породы совпадает с тем же показателем для ее шлама.
В соответствии с классификацией Л.И. Барона и А.В. Кузнецова по показателю абразивности породы делятся на восемь классов в зависимости от того, какова потеря массы стандартного стержня, выполненного из незакаленной стали, при прочих равных условиях. Такие условия включают показатель осевой нагрузки (150 Н) на стержень, частоту его вращения (400 оборотов в минуту) и время проведения испытания (10 минут). Показатель потери массы измеряется в миллиграммах и для разных материалов будет составлять свою величину. Для малоабразивных пород типа угля характерна потеря массы до 5 мг, для кварцита же она составит от 2 100 мг до 2 500 мг. Таблица классов горных пород по показателю абразивности приведена ниже.
Помимо показателя абразивности горной породы при проведении работ необходимо также учитывать свойства среды, поскольку от них напрямую зависит трение инструмента. В сухой среде показатель будет выше, в смоченной породе – ниже, еще меньше трение будет при работе с использованием глинистого раствора.
В зависимости от степени абразивности горной породы производится выбор породоразрушающего инструмента. Например, при использовании метода алмазного бурения, чем выше способность горной породы изнашивать буровую коронку, тем тверже должна быть матрица используемой коронки. Разрушение матрицы должно происходить достаточно быстро, чтобы обеспечить оголение алмазных резцов для эффективного воздействия на породу и обеспечения зазоров для выноса шлама, но не слишком быстро, поскольку это приведет к их преждевременной утрате.
Чтобы задать вопрос или сделать заявку,
нажмите на кнопку ниже:
Абразивность горной породы
Абразивность горной породы зависит от твердости породообразующих минералов, от крупности и формы зерен, их характера скрепления друг с другом, от плотности породы и степени ее трещиноватости.
Наиболее абразивными являются крупнокристаллические породы, состоящие из зерен твердых минералов, слабо связанных между собой, и образующие при бурении крупный остроугольный шлам. Трещиноватые породы более абразивны, чем монолитные. При бурении в пористых и трещиноватых породах резцы буровой коронки обкалывают острые края трещин и образующиеся при этом крупные угловатые частицы породы перетираются под торцом, вызывая интенсивный износ породоразрушающего инструмента.
Для оценки абразивности горных пород существует множество способов, однако в основании их положен один и тот же принцип: это истирание эталонного материала (коронка, стеклянный диск, стальной стержень и т. д.) испытуемой породой в полевых условиях. Наиболее часто применяются способы по потере веса стального стержня или шариков.
Способ стержня, разработанный Л. И. Бароном и А. В. Кузнецовым заключается в определении потери веса стержня из стали серебрянки при трении о горную породу. Стержень изготавливается из необработанной термической стали серебрянки. Диаметр стержня 8 мм. Способ пригоден для пород и минералов с твердостью 3 и выше по шкале Мооса.
Критерием абразивности горной породы считается потеря в весе стержня (в мг) за 10 мин. Стержень вращается с помощью специально приспособленного сверлильного станка при скорости вращения 400 об/мин и осевой нагрузке 15 кг.
Таблица1 Классификация горных пород по абразивности (по Л.И. Барону и А.В. Кузнецову).
АБРАЗИВНОСТЬ ПОРОД
Абразивность горной породы зависит от твердости породообразующих минералов, от характера сцепления зерен друг с другом, от крупности и формы зерен, от плотности породы и степени ее трещиноватости.
Наиболее абразивными являются крупнокристаллические породы, состоящие из зерен твердых минералов, слабо связанных между собой, и образующие при бурении крупный остроугольный шлам. Трещиноватые породы более абразивны, чем нетрещиноватые, монолитные. При бурении в трещиноватых и пористых породах резцы буровой коронки обкалывают острые края трещин и образующиеся при этом крупные угловатые частицы породы перетираются под торцом, вызывая интенсивный износ породоразрушающего инструмента.
Кроме того, объем бурового шлама при бурении таких пород значительно увеличивается за счет частичного разрушения керна в зоне его входа в колонковую трубу, что также существенно повышает износ инструмента.
При алмазном бурении абразивные свойства горных пород в массиве вызывают износ объемных и подрезных алмазов буровой коронки, которые постоянно находятся в контакте с горной породой и изнашиваются. Еще большее значение при алмазном бурении имеют абразивные свойства шлама горных пород, который вызывает износ матрицы алмазной коронки. Этот износ возникает в результате абразивного воздействия бурового шлама и частиц раздробленного керна, выносимых промывочной жидкостью через зазор между забоем скважины и торцом коронки, а также между стенками скважины и корпусом коронки.
Степень абразивности породы в массиве не всегда совпадает со степенью абразивности ее шлама. Поэтому одно из основных правил алмазного бурения заключается в выборе коронки, у которой качество алмазов и износостойкость матрицы были бы подобраны соответственно абразивным свойствам породы, чтобы коронка равномерно изнашивалась. Износ матрицы должен опережать износ алмазов настолько, чтобы алмазы в течение всего срока службы коронки выступали из матрицы на определенную величину, необходимую для ее эффективной работы на забое.
Для оценки абразивности горных пород предложено много способов, однако в основании их положен один и тот же принцип: это истирание эталонного материала (коронка, стеклянный диск, стальной стержень и т.д.) испытуемой породой в полевых условиях.
Абразивность горной породы
Абразивность горной породы — способность горной породы изнашивать контактирующие с ней поверхности горных машин или горного оборудования в процессе их работы. Следует различать А. г. п. в массиве и в раздробленном состоянии (т. е. кусков, отделенных от массива). Имеется ряд методов определения абразивности горных пород и углей.
По методу ИГД им. А. А. Скочинского абразивность пород в массиве оценивается средней потерей в массе’ (в мг) тупого цилиндрического стержня из углеродистой стали-серебрянки путем истирания его о породу при частоте вращения примерно 67 с»1 под осевой нагрузкой 150 Н в течение 10 мин. Все горные породы по абразивности разделяются согласно этому методу на восемь классов.
Абразивность горных пород в раздробленном состоянии по ОСТ 41-89 — 74 определяют по потере массы дроби (в мг) при истирании ее в приборе ПОАП-2М с навеской породы фракции 0,5 мм и менее, полученной в процессе определения коэффициента крепости. А. г. п. в раздроблениом состоянии относительно более высока, чем в массиве. Это можно объяснить тем, что на поверхности деталей, стенок или футеровки перепускных выработок или бункеров воздействуют «свежие» куски или частицы породы.
В данном случае раздельно рассматривают две составляющие абразивности: абразивность трения и ударную абразивность; под первой понимается способность горной массы изнашивать контактирующие с ней твердые поверхности при перемещении, под второй — вызывать износ поверхностей при ударах кусков (напр., при загрузке в бункер). Соответственно применяют критерии — коэффициент абразивности трения и коэффициент ударной абразивности.
Абразивность
Литература : Mеханические и абразивные свойства горных пород, M., 1958; Барон Л. И., Kузнецов A. B., Aбразивность горных пород при добывании, M., 1961; Cпивак A. И., Aбразивность горных пород, M., 1972.
Г. Я. Hовик.
Полезное
Смотреть что такое «Абразивность» в других словарях:
абразивность — и, ж. abrasivité f. Свойство абразива. Горн. сл. Свойство твердого тела истирать другое тело в процессе трения. СНС. Я спросил скучным голосом что то умное насчет абразивности грунта. Е. Добровольский Ночные поезда. Лекс. СНС 1995: абрази/вность … Исторический словарь галлицизмов русского языка
абразивность — Свойство поверхности бумаги нарушать при контакте гладкость поверхности другого тела. [http://ofyug.ru/useful/abc/195] Тематики полиграфия … Справочник технического переводчика
Абразивность — – это свойство материалов истирать соприкасающиеся с ними поверхности (рабочие органы, внутренняя поверхность помольной камеры) агрегатов измельчения. [Горная энциклопедия. М.: Советская энциклопедия. Под ред. Е. А. Козловского. 1984 1991]… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Абразивность — запечатываемого материала – свойство поверхности запечатываемого материала (бумаги, картона, жести и пр.) нарушать (царапать) поверхность печатной формы при контакте в процессе печатания. Оказывает отрицательное воздействие на печатную форму, в… … Краткий толковый словарь по полиграфии
абразивность бумаги (картона) — Свойство поверхности бумаги (картона) нарушать при контакте гладкость поверхности другого тела. [ГОСТ 17052 86] Тематики бумага и картон EN abrasion of paperpaper (board) abrasiveness DE Abrieb des Papiers (des Kartons) FR pouvoir abrasif du… … Справочник технического переводчика
абразивность горной породы — Горно технологическое свойство, характеризующее способность горной породы изнашивать контактирующие с ней поверхности. [ГОСТ Р 50544 93] Тематики горные породы Обобщающие термины физические свойства горных пород EN abrasiveness DE Abrasivitat FR… … Справочник технического переводчика
Абразивность запечатываемого материала — свойство поверхности запечатываемого материала (бумаги, картона, жести и пр.) механически разрушать (царапать) соприкасающуюся поверхность, напр., печатной формы, офсетного полотна при контакте в процессе печатания … Реклама и полиграфия
Абразивность горной породы — – горно технологическое свойство, характеризующее способность горной породы изнашивать контактирующие с ней поверхности. [ГОСТ Р 50544 93] Рубрика термина: Абразивы Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование, Абразивы, Автодороги … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
абразивность горной породы — 161 абразивность горной породы Горно технологическое свойство, характеризующее способность горной породы изнашивать контактирующие с ней поверхности Источник: ГОСТ 30330 95: Породы горные. Термины и определения оригинал документа 161 абразивность … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Абразивность бумаги (картона) — 67. Абразивность бумаги (картона) Свойство поверхности бумаги (картона) нарушать при контакте гладкость поверхности другого тела Источник: ГОСТ произвощдство*: Производство бумаги и картона. Термины и определения … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации