автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.14, диссертация на тему:Совершенствование технологии алмазного бурения в условиях разведки высокогорных меднорудных месторождений Афганистана

РГО од

с ГсодарсгааяннЯ кочптэг РоссийокоЗ Федерация яо шсяему сбрлзоЕащаз

Сеяст-ПетврбургскЕй государстввсниа горгкЗ институт кменл Г. Б. Плеханова (тбхлачолсф университет)

Еа яразах рукоптаи

. Мохамкэд Азам Затаяпур

СОВЕИИНСЗТЕОЕЛНИЕ ТШСЛОШ! ЛВ1ШОГО БУРИЛИ. В УСЛОВИЯХ РАЗЗЕЩКИ ШС0К0Г0РШХ МИШУДВН* '' МЕСГОРОДЦЕШЙ АФГАШ1СТАНЛ

Сцоцклльносгь 05.15.14 "Тоззшогал я тозсзвка геологоразведочных работ"

Авторефорат .. " " •

диссертации на соискание ученой стопсал кандидата твхнячосклх ваз«

Санкт-Петербург 1933

Работа выполнена в Санкт-Петербургоксм государственном горном институте имени Г.В.Пдехавова (технической университете).

Научный руководи ель - доктор технических наук В.П.Онищин

1 >

Официальные оппоненты: доктор технических наук, лрофеооор

Л.К.1Ъ|шков,

канддцат техвичеоких наук П.Е.Будвкоэ

Ведущая оргааизадия - ГГПУ Со&зап^лот-иА

■ 1 -

Защита диссертации состоится "/7 "»Д^/^Лрз 1993 г.

в /Т час._мин. на заседании специализированного

совота Д.063Д5.12 в Санкт-Петербургском горнов ивституте им.Г.В.Плвхалова по адресу: 199026, СанкттПетербург, 21-г-я линия, дом 2, ауц. Я

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного горного института имени Г.В.Шгеханова.

Автореферат разослан //г. Я/Сбг 1993 г.

Ученей секретарь специализированного совета, д.т.н., профессор

\

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Необходимость дальнейшего развития металлургической промышленности Афганистана требует ускорения тем- • нов освоения наиболее перспективных сырьевых источников страны. ■

Айнакское меднорудное месторождение относится к важнейшему промышленно-генетпческому типу месторождений медистых песчани- ' ков, обличается особо крупными гласатабгм, большой мощностью рудных тел и высоким качеством руд.

Оно мозет рассматриваться как надежная сырьевая база доя сооружения в ближайшем будущем мощного, горно-металлургического комбината, способного сыграть ватлуз роль в становлении современной национальной экономики Афганистана. В связи с этим первоочередной задачей является ускоренное развитие геологоразведочных работ, главной составляющей которых является разведочное йурение. Специфические трудности'в организации и проведении ра-йот на АЯнаяском месторождении заключаются в сложности геологического строения района, наличии в разрезе горных пород особо высокой твердости и абраз.-гности, перомезаемости пород по твердости, трудности водоснабжения в условиях высокогорья. Эти осо-. йенности объективно вынуздазт осуществить выбор наиболее эффективных современных технологий бурения, позволяющих обеспечить достоверную геологическую информацию. Учитывая то обстоятельство, что геолого-тохнкческие условия ряда других месторождений Афганистана аналогичны, становится очевидны?.:, что реяение вой-росов совершенствования процесса бурения геологоразведочных вкважин на базе новых технических средств, современных технологий и передовых приёмов организации работ является весьма актуальной задачей.

Пелъ работа. Научно обосновать выбор наиболее оптимальных средств и технологий бурения разведочных сквапга. на Айнакском ■леднорудном месторождении, обеспечпващих высокую производительность, качество и экономическую эффективность работ в сдокных геолого-технических условию: высокогорья.

Основные задачи исследования

- изучить физпко-йгеханичоскяе свойства основных литслого-петрографаческих раэновютостей горных пород, слагающих Айнак-ское месторождение, типизировать эти порода по бурности и мо-

кностн отбора керна;

- оценить сравнительные преимущества и недостатки применения в качестве очистного агента воздуха,пены, тумана при алмазном бурении в условиях высокогорья и аридного климата;

- аналитически описать и исследовать расчетный путем температурный реглим работающей алмазной коронки при бурении с продувкой туманом;

- аналитически описать и исследовать расчетным путеы потери давления при движении тумана в циркуляционной системе скважины

в условиях алмазного бурения при характерных для него узких кольцевых зазорах;

- обосновать рекомендации по выбору эффективного комплекса технических средств и технологических приёмов совершенствования алмазного бурения в условиях разведки высокогорных меднорудных месторождений и аридного климата Афганистана;

- обосновать рекомендации по рациональной организации разведочных буроЕых работ в рассматриваемых условиях, оценив экономическую эффективность рекомендуемых технико-технологических и организационных нововведений.

Методика доследования включает в себя:.

- анализ и обобщение статистических й-отчетных , данных геоз горазведочных работ на АГшакском месторовдении;

- теоретические исследования теплообменных процессов, хараз тера износа алмазнкх коронок, потерь давления при алмазном буре, {тип с продувкой туманом;

- оксп&ряленталъные исследования технологии алказного буре ния с тушасм для определения оптимальных режимов бурения, критериев оптимизации процесса, границ его рационального применени

Научная новизна. Теоретически-установлена и эксперимента» но подтверждена зависимость массового износа алмазного породоре рупявдего инструмента при бурении с продувкой туманом от развга емой на забое мощности, что позволяет оптимизировать параметры режима бурения с использованием приведенного импульса силы и о'< спечкть минимальный расход алмазов в конкретных геолого-технич< К1К условиях бурения, типизированных по физико-механическЕМ св( ствам горных пород.

Практичеокая ценность. Даны рекомендации но вершенствовавгв техники, технологии и организации буровых ра-т на Айнакском меднорудной месторождении Афганистана з целях ■еличепия производительности и гдчестза работ, а тагсзе позшо-л шс технико-экономической эффективности.

Реализация результатов работы. Отдельные научные полояе-я работы излагались при чтении лекций инженерам-геологам а Тровыгл мастерам Департамента геологоразведочных работ Афганис-iHa и студентам Кабульского политехнического института и ис-«гьзовались при проведении буровых работ на Айнакском медноруд-!?.! месторождении.

Основные защищавшие положения

а. Величина температуры торца алмазной коронки при бурепин туманом позволяет реализовать на забое существенно большую явность, чем при бурении с продувкой воздухом, а значит прпме-пь при бурении с данным очистнш агентом более высокие значена частоты вращения и осевой нагрузки.

2. Расход л потери давления при продувке туманом зависят

а типа соединений бурильных труб, потребной скорости восходи-зго потока дая полной очистки забоя от продуктов разрушения и зловий обеспечение допустимой температуры на контакте породо-азрушащего инструмента с породой.

3. Определение оптимально* параметров режимов бурения с ту-аном п величины массового износа алмазных коронок возможно и элесообразно с помощью приведенного показателя импульса сила, редставлявщего собой отношение удельной осевой нагрузки к ок-"~ной скорости вращения коронки. Износ коронок уменьшается с

\/Ц£НШ£-НИ£Н приведенного импульса силы.

л. Классификационные характеристики горных пород по-геоло-о-шнералоглчеекому составу, физико-механическим свойствам и урилости, их типизация и оптимальные значения параметров резл-ов бурения, преимущества использования тумана при продувке екза-кн, установленные дая Айнакского месторождения, могут служить сновой совершенствования технологии алчазпого бдения на всех :еднорудннх л. стороэдениях Афганистана.

Апробагпи работы. Основное содержание диссертации домп-Нвалось и обсугдалооь на:

- Ш научно-методической конференции Кабульского политехнического института, 1988;

- 2-ом Мевдународном симпозиуме по бурению разведочных сквахин в осложнённых условиях (Санкт-Петербург, IS92);

- научном семинара кафедры техники и технологии бурения скватлв СаЕкт-Петербур1'ского горного института, 1991, 1992.

Публикации. По томе диссертации опубликовано 9 статей.

Обтём к структура работы. Диссертационная работа содер-яит IS5 страниц мааивописного текста, 12 рисунков, 23 таблицы л состоит из введения, шести глав, основных выводов и рекомендаций и списка литературы из 149 наименований.

Во введении обосновывается актуальность проводимых исследований применительно к высокогор::ым условиям АЙяакского меднорудного месторождения, отличаицегося слабой сетыо автомобильных дорог, трудностью Еодоснабяенпя.

В главе I излагается современное состояние разведочного бурения на Айкакском меднорудном ыест-ороадении Афганистана, при водится oc':"r-fi характеристика района работ, особенности геотектоники и морфологии горны/, пород. Предлагается при бурении разведочных скважин использовать газо-гвдкостние системы как новое прогрессивное направление в технологии работ. .

Глава 2 поскяцена изложению методики теоретических и экспериментальных исследований, определен::» над&сности и достоверности обрабатываемых материалов.

В глазе 3 приведены результаты исследований минералого-петрогрофичоского состава и физико-моханических свойств горных пород Айнагхкого несторовденид, проведена типизация последних. На основе показателей динамической прочности, абразизности, бурности и степени трездиозатости осуществлено ранжирование по-, род по группам соотвотстЕуапргс классификаций.

В главе 4 изложена результаты теоретичесгж последовал^ связанных с анализам теялообмешплс процессов яри алмазном буренки с продувкой сквахшш туманом, а также с оценкой потерь давления в ниппельных и муфтово-замкошх соединениях колонны бурильных труб.

В главе 5 дан анализ результатов стендовых испытаний те: нических средств для алмазного бурения с туманом, вило,таенных при проведении пкопогаленгальных псслсдоганий. На основе экспо-

змэнтов устанавливается зависимость массового износа а.тлазннх >ронок от вида очистного агента и парш/этров режимов буропия, осматриваются условия оптимизации технологии алказпого бурения использованием тумана.

Глава 6 содержит рекомевдации по совершенствованию техяо-эгии алмазного бурения на Айнакском меднорудном месторождении, сличающие обоснованный выбор бурового оборудования и инструмеп-1, порядок проектирования технологических параметров режимов фения, мероприятия по предупреждение интенсивного износа поро-зразрупавдего инструмента, предложения по рациональной оргяни-5цин буровых работ и др.

Автор вырешат глубокую признательность доктору техииче-сих наук, профессору Кудряшову Б.Б., доктору технических наук явдину В.П., доценту Чистякову В.К., коллективу кафедры техво->гин и техники бурения разведочных скважин Санкт-Петербургско-> голого института за научное руководство и методическую до-оказанную при работе над диссертацией.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Крупнейшее месторождение меда АЯнак ваз£однтся в 30 га к та - юго-востоку от г.Кабула. Основную часть запасов месторон-эния составляют первичные сульфидные руда - вкрапленные, про-иково-вкрапленные, прожилковые. Нерудными минералами, слагавши основную массу руд, являются: кзарц (50$), полевые платы Э0£), карбонаты (12-15£) и хлорит (103!).

Максимальный объём бурения в Айнакской 1ТП б<л достигнут 1977 г. и составил 24,0 тыс.м, поело чего отмечено снижение сегодных объёмов бурения. При этом средняя глубина скввллн воз-зела с 315 м в 1977 г. до 527 и в 1980 г.

Аридный климат района проведения работ, высокогорье,боль-зя протяженность транспорт;;:?. ¡«аглстралей:, ограничения в источ-ссах во до- и электроснабжения выдвигают на первый план такие эды буровых работ, которые обладали бы наиболее экономичными жазателями. На наи взгляд, колонковое буреют с очисткой забоя ■гаожядаостными системами (ISC) является одни?.! из наиболее эф-эктившяс способов для этих условий. Туман как одт из средств, 5еспечшкшяя; радикальное умоньаопяо количества вол:, леобхо-

- б -

дамой для. прсшзхи сквагшн, представляется нам наиболее перспективным объектом дал исследования и применения в высокогорных условиях Айнакского месторождения.

Несмотра на то, что алмазное бурение всегда являлось в . этом регионе преобладающим способом проходки скважин, отсутствю данных по физико-механическим свойствам пород и их классификационном признакам не позволяло до настоящего времени дать необходимые рекомендации по определению рациональных областей примевв' ния того или иного типа алмазных коронок, научно,обосновать выбор рациональной технологии бурения.

На основании проведенных исследований установлено, что коэффициент динамической прочности пород Кд Айнакского месторож доащ находится в пределах 9,6 - 20,2, а сами породы могут быть отнесены к П-4П грушам существующей классификации. К порода« 0 группы - "очень твёрдые и твёрдые" относятся базальты, туфи, ам фиболити; к породи.! Ш группы - "средней твёрдости" можно отнест полнкошонентнне сланцы, окварцоваяные мраморы, кварцкарбонатны и кзарцполевоипатовые породы и т.п.

Коэффициент абразивносги пород К^р находится в пределах 0,9 - 2,1, а порода по степени абразивносги могут быть отнесены к 11-У группам.

Наиболее абразивными являются кварциты 2,1), наи-

менее - базальты и туф; ^абр =

Различна степень трещиноват ост и горных пород, определяемая по показателю удельной кусковатости, т.е. по количеству ' кусочков кериа на I и длины. Наиболее раздробленнымн оказались рудные порода, где удельная кусковатос?ь достигает 35-40 едннш далее идут полвкомпонентные сланцы 12-15 единиц, амфиболиты 5-{ единиц и, игасонец, практически монолитны кварциты, базальты,туе

По объединённому показателю рм определена категория по; род по буршостя, которая оказалась следующей: .поликомпонентны! с«йыз: УШ; мрамор' окварцованный - IX; кварцполевопшаговке и кварцкахх5онатные порода - X; кварциты, базальты, рудные, а'ЛфИбОЛПТЫ - IX.

Результаты исследований физико-механических свойств осн( них пород Айнакского месторождения и их процентное содержание :

азразах I, П п Ш типов (глубины сказании соответственно 300» 00 и 1800 м), приведет! в табл.1.

Возможность бурения пород Айнакского месторождения с зс-шьзоьаааеа хуюаа тробует прсядо зсогс анализа тептосбмоппих ;рсцесссв, возникавших ::оэта;:те алмазного псрсдсрозрупа'^сго шотуукзвт с.^абсси сксаглаа.

¿Гш ¿псши: ¡/¡¡йаги&постз охла^ьзл аашпоЕ :и.рол:сл провесе рас ¡¡л ^олдюрагур; ос горда с асполььозойзс:.: ^ермулн З.Б.Кудряаова, преобразованной в данном случае к ввду

"Т еП/мЬ + ЬЖ^-Ц') 2ВСг

эдо К0 - безразмерный коз®лциент распределения титловых потоков;

-'реализуемая па забое мощность, Вт; М - козйьнцконт теплопроводности материала коронки, Вт/(м«°С); об - копйфшгнент теплоотдачи с поверхности корпуса коронки, Бт/(м»°С); 3), и 1Ь - соот-■^тстевззо, ? паруяннй лтамотрч корояоппого кольца, м;

9 - мзесовнб расход очистного агента, кг/с; Ср - теплоёмкость очистного си-с-пта, Дк/(кг.°С); {.') - начальная температура очистного •чголт;; {"внутри колонковой трубы над коронкой), С.

Хозф^иццонт Кр определяется по р-.г/ле

К ___1___ •

гдо - коо^вдюг!? геплеяроводаоетн горной породи, Вт/(м*°0); Чт и п.) - гаойТ-ициопте? те?зго1>атуропро9одност», соответственно, материала у.орауса коронки и горной породы, ¡/'/о.

>1ри расчете тешературь торца коронки для упрощения теоро-тичослю. й^ьладск принято допущена'.; -о 101.1, <»?о отдача -¿еилоти в Очй^ТЬОЙ ахент ¿^ИСХОДИ!' ВСЛНДСТВ^ ЮЗНУКНОВС-ШЫ ПуЗ'ч'рЬ'КОЮГО

¿ш%йия тумана на бокоетх поьесхиостях корпуса ко-

гея ггеер'тппггзя на забое и яоетупазоцея с тело коронки тлалота отбирается очзехт*« агентом с её бововгз: поверхностей, Тогдл го; "'•{•■••гципв? сС «о:гио ^пред<*ш?ь как

Таблица I

Физико-механические свойства основных пород Айнакского мвотороздеяия

Содержание в % Фиэпко-механические свойстза

наименование горных пород- Разрез т X юта Разрез *П типа Разрез а типа Коэффициент динамической прочности, кд Коэффициент абразив— ности, Кабр Объединенный показатель, А Категория пород по бурп-ыости Удельная пустоватость керна, 27/" Выход керна, t* Группа по трещи— нова- тости

Глин а, пески, брек-

чил, -••'.с'зглсгларатк 6,6 12,5 1,3 - - - П-1У - - -

г:"ок ц'-' ло.<лкс\ыо-

:.-0;Г ГНУС *-, * • 12,5 8,2 9,5 1,2 21,93 УШ 12-15 80-50 3

'• „-гр окзараоваявый - 12,5 13,6 9,9 1,2 24,40 IX 4-5 100-70 I

г.ег-сглтатоше 26,7 21,3 _ . 12,2 2,0 44,38 X 4-5 100-70 I

гзасакарбокатшр •

•-'nr.TTi; - 16,0 11,0 13,6 2,1 52,19 п 3,5 100-70 I

Бсиклм® v. туху - - 61 д 17,0 0,9 25,81 33 3-5 100-70 I

Fvjjrae 16,7 12,6 2,4 15,5 1,0 25,0 и 35-40 70-40 4

Амфиболиты 16,7 12,6 2,4 20,2 0,94 31,22 и 5-8 90-60 2

- п

oL-e <7VJ ' <3>

^ f л I 'Я

где X - коэффициент теплопроводности, Вт/(м-°С); - кинематическая вязкость жидкости, .'Д/е; С? - поверхностное натяяениэ кипящей воды, Н/м; - температура насыщения. К; о - плот-

ность теплового потока, Вт/м2; - безразмерный коэффициент ■

- 0,075

f + fO

? \%

[у-Г/

(4)

гае р - плотность пара, кг/м3; р'- плотность нидкости, кг/.ч^.

С помощью приведенных аналитических выражений рассчитана температура на торце импрегпированпой алмазной коронки 021-13-36, которая составила 161°С, что качественно вполне согласуется с результатами экспериментов и означает возможность реализации на забое большей по величине мощности, чем при продувке воздухом, е.е. возможность применять при бурении с данным очистным агентом высоких значений частоты вращения и осевой нагрузки.

При теоретических, исследованиях движения тумана в циркуляционной системе отмечено, что з силу весьма малого объемного годераания яидкой фазы, туман можно рассматривать как гомоген-}ую среду, термодинамические свойства которой характеризуются

шкоторой условной "газовой" постоянной

= ' а ' (5)

•де Rcfi - условная "газовая" постоянная смеси, Дя/Скг'К);

Gr> » - массовые расходы, соответственно, воздуха и жидкости,

у/с; R - газовая постоянная, для воздуха = 287 Дд/(кг«К).

Аэростатическое давление тумана в восходящем и нисходящем ютокох рассматривается нами как произведение средней плотности меси в соответствующем канале на глубину сква-гииы ао вертикали

р - З^Рк , _ п (6)

'АЗР " Тр-т~ <- ^ 1

£ NcH ' »CP J

Р.12Г - аэростатическое давление столба с.-еси, Па; $ - усго-рсазо свобсдясгс здопия «/о2; Рм, Рк - сб-^лятнос дмленто c::■¿cz, ссотеотстзопео, л пачзлз а конце вссходгщего и тгход.тч9-то хгзгожш, Па; - смдши температура сисоп в егветяе, У;

а «

% * - длина сквгжш:, 1т; ^ - угол наклона «к^атли к гр™»э«п*у, град.

Аналитические исследования потерь давления тумана в соединениях бурильных труб позволили установил., что при применении ыу$т-овс-замновой колонии необходимо учитывать местные сопротивления от сужения кольцевого канала.

В нисходящем потоке тумана умвншение местных потерь давлений следует обеспечивать аа очёг уводетения дааш бурильных . 4руи 1?< а ироходаогс отверстия соединений в. о , а в восходящем

- аа счз? уменьшения наруишого дкаыотра соединений буршшшх труо - (¡¿и • Величины потерь д^шння от наличия соединений *ру(/ ¡.т'уч ша шОтш ю шршеиаЯ: для нисходящего потока

- дая восходящего потока при муфеово-эаыковой колоний

где ^ ] а ^З/ - дойны круглого к колхцавого канаков бурильной колонны, потери дазлепчя па когорт эквивалентна потерта дав--в сужениях соединений, -к; К», К0 - опктетм кор'йфтщкзя«

dA ы ■

I - диаметр капала бурильно* кодонда, м; - дак^тр окмкпян» м;. с!^ - парук-гув дичттр б?рктаных ируб,

Эксобршштодьвов бурвнав слезаю». гародеразруша-

I да ннс?ру.штш с иршпввнзм тумана пршкдадось т снецп-ОЕЬНЗ оборудованном стввдо.

' Двя определения «яшальнше параметров ражим« счгения вояоиьэоаалак "црЕЕ.бдйтшЙ'' аоказатеш. шщдоса сюж, оредсуа»-

ляпчий собой отношение удольпой осевой пагрузкя Рц к окружной скорости вращекгш коронки iOq » (Па* а/и)г Это позволило устанавливать требуе>:ую осевую нагрузку на коронку с учетом азл'оя*-пня площади её торца в эависшоеги 'от типоразмера и диаметра. При бурении по гранитному блоку ГХ-Х категорий по буримссти о Ро /^о 540 максимальная механическая скорость составила 2,84 м/ч. Частота вращения была равна П00 об/мин, а осевая нагрузка Р000 Н.

Результаты проведенных экспериментов показали «огмояноояь применения в качостве очистного агента для алмазного бурения газсяидкостных систем с малым содержанием киттей фазы в районах с затрудненным водоснабжением.

Исследова ;ия зависимости массового износа алмазных коронок от вида очкс-яого агента ''вода, туман, зоздух) показали, что если прн прочих равных параметрах за единицу массового износа принять износ коронки при бурении с водой при температуре 20°С, .чспользоваяие тумана увеличивает износ в 5-8 раз0 а зспользовазте воздуха по сравновию с туманом увеличиваем износ з кратной величине.

Определена зависимость скорости массового износа алмазной коровки от параметров режима бурэиия при использовании тумана. Величина её находилась пз шраления

п. S = ш , (9)

1 ч х

где a¿ - скорость массового износа алмазяоЛ коронки, г/с; ^ я <{,г- масса коронки до к посла бурешш, г; X - ^Р^ш бурения,с; д jn- массовый износ алтазиой коронки, г,

Iln рис.1 показана зависимость с . массового доноса алмазной коронки диаметром 36 км от "приведенного" егаулы!» сплн, Совмиденпе на рио.1 запгсггтостеЯ Д (D ' 4(Ро I "л

iУн - ?c/t4>) ncKaauwov возможность np;i бур&тга о »умаяом достижения ьтскмальных зпачбяиЯ пехаЯиЧесгмп а-щястя бурвчт при относительно невысоком vaccomm износ« ягдазпмх коронок. График А ¡7)= f ( Рс /о)с) показывает снкз&н»о массового юносй алмазной коронки с ростом "приведенного" гжульса силы ь пределах от 300 до 1000.

Область значений Р0 /' .<Л/ = 410-660 могип сч:гга?ь приемлемой по износостойкости ш^азного инструмента,- Фсрсирорашшг ро-

Рис.1. Зависимость кассового износа алмазных коронок от ваш чины параметра Ро / сОс

I ~ массовый износ; 2 - механическая скорость ресурс ьОрОНКЦ

*

и,ш бурения и весьма малый расход тумана в процессе проведения кспериментов не приводили к примсгу коронок. На основании экс-:ериментальных исследований составлены линейные уравнения рег-

ссии для оптимизации технологического процесса бурения, крите->ием которого является массовый износ алмазного породоразрушаю-¡его инструмента.

Расчетные значения осевой нагрузки, частота вращения спаря-[а, расхода тумана долшш включаться в геолого-технический на-5яд, составляемый перед началом бурения каздой новой скваотй.

основные в.шода и решщщии

_ ______1.Ка основе исследования в лабораторных условиях физико-

яеханическпх свойств образцов типичных горных пород мед-юрудиого месторождения АГшак установлено: коэффициент • .тинамическо;} прочности пород находится в пределах 9,6 -20,2 единиц; коэффициент абраззшности 0,9 - 2,1; удельная тре-диноватость 3-40 шт/м; объединённый показатель ^ =• 21,0-52,1.

2. Теоретическими исследованиями доказално, что использование тумана при алмазном бурешш позволяет нормализовать температурный ре:нм работающей коронки и реализовшзать большую по величине мощность, т.е. применять более высокие значения частоты вращения и осовой нагрузки, чем в условиях продувки воздухом.

3. Найденные выражения для определения величин потерь давления тумана з циркуляционной системе в зависимости от вида соединений бурильных труб примешан для практических расчетов.

В висходящог.1 потоке тумана уменьшение местных потерь давления следуст обеспечивать за счёт увеличения длины бурильных труб и проходного отверстия соединений, а в восходящем - за счёт уменьшения наружного диаметра соединений.

4. Использованный для определения оптимальных параметров режимов бурения "приведенный" показатель импульса силы,представляющий собой отношение удельной осевой нагрузки к окружной скорости вращения, позволяет устанавливать требуемую осевую нагрузку на коронку с учетом изменения площади ее торца в зависимости от типоразмера.

~ IS -

5. По результатам экспериментов использование тумана в кратной величине сокращает массовый износ алмазной коронки по сравнению о износом, имеющим место при продувке воздухом, однако он в 5-8 раз выше, чем ори бурении с промывкой водой.

6. В области эн£ жай "приведённого" импульса силы 410-600 Па«с/м при буренка о туманом достигается максимальная механическая скорость бурения с относительно невысоким массовым износом алмазных коронок, что можно считать рациональной областью алмазного бурения с использованием тумана.

7. В результате типизации горных пород меднорудных месторождений Айнак, -клеящих различные соотношения по мощности, и глуб! вам залегания, вздзлены три типа геологических разрезов, для кавдого из которых установлены оптимальные параметру режимов алмазного бурения, составлены проекты геолого-технических нарядоз на сооружение разведочных сквахпн.

8. Коренное соверпенствозание технологии алмазного бурения колонковых скваадн в слохяых условиях разведки медных месторождений Афганистана можэт бить обеспечено в результате реализации ряда мероприятий. В порвую очередь необходимо:

- увеличить обьём алмазного бурения коронкаш диаметром

59 мм, сделав его оснс ишм и предусмотрев возможность добурава-ния скважин алмазными коронками диаметром 46 км;

- улучшить конструкций скватлн. используя два колонны об-сздньх труб: направление до глубины 5-10 м и кондуктор до глубины 100 - 150 м;

i - внедрить технологи» бурения комплексами ССК-59 и КССК-76 при проходке сквачен в породах второго и третьего типового гео-.логического разрезов;

- разработать и внедрить оптимальную компановку бурового снаряда для алмазного бурэкия,обеспечивая максимальные кольцо-вые зазора;

- дгя бурения четвертичных и неогеновых, отлонении разработать и внедрить рецептуру высококачественного раствора на основе местных глич, добываемых вблизи месторождения Айнак;

- прч алмазном бурении коренник пород в условиях высокогорья внедрить продувку туманом, а з условиях доступного водоснабжения - иромывк'у ьмудьсионными или полимерными растворами;

- г? -

- для проектирования оптимальной технологии алмазного бурения определить категории пород по буримости, их абразивность и степень сложности отбора керна каждой из основных литолого-летро- • графических разновидностей горных пород, вдагоэдях теологический . разрез кеотороадеиия;

- обосновать рациональный тип породораэрузащего инструмента даю каждой разновидности пород и оптимальную технологию его отработки;

- наладить постоянный учёт и разработать порядок отработки бурового оборудования я инструмента в каздой буровой бригаде;

- привести в соответствие с характером работы ведение бурового журнала - ооновного источника ннфоркацги и анализа особенностей бурового процесса; .

- осуществить детальный анализ аварий и осложнений при бурении скважин в условиях Айнакского месторождения и наметить эффективные меры по их устранению.

Основные результаты ксслэдованай изложены в работах:

1. Чистяков В.К., Бердяев Д.Н., Азам М. Типизация геолого-технических условий бурения на Айвакоком месторсддевии меда.'

В сб.Ш, Научно-методическая конференция Кабульского политехнического института, Кабул, 1988, стр.61-62.

2. Чистяков В.К., Бердяев Д.Н., Азам М. Проблема бурения глубоких геологоразведочных скватаз на Айнакском меднорудном «естороаденин. В сб.ХУ1, Научно-мэтодичеокая конференция Ка- . бульского политехнического института. Кабул, 1988, С.64-65.

3. Чистяков В.К., Бердяев Д.Н., Азам М, Особенности технологии бурения глубоких сквагшн на Айнакском меднорудном месторождении. В сб.Х71, Раучно-мэтодяческая конференция Кабульского политехнического института. Кабул, 1983, С.-66-67.

4. Карпов В.А., Азам М., Хай М. Хронометражные ведения наблюдений прп бурении сквааня с целью разработки норм и нормативов. В CÖ.X7I, Научно-методическая конференция Кабульского политехнического института. Кабул, 1988, С.67-68.

5. Сахебджан Фаяз, Чистяков В.К,, Азам М. Вещественный состав и некоторые технологические свойства глин восточной части месторождения Аббазак. В сб.ХУ1, Научяо-методпческая кон-

ференция Кабульского политехнического института, Кабул, 1988с С. 55.

6. Азам Моха!.ыад, Александров А.Т. Алмазное бурение с очисткой забоя туманом. В сб.Оптимизация бурения сквачсин в осложненных условиях. Донецкий политехнический институт. 1991, С.67-68.

7. Азам Мохаммад. Тимизация по буримости горных пород Ай-накского меднорудного месторождения Афганистана. В сб.2-ой Международный симпозиум по бурению разведочных скважин в осложненных условиях. С.-Петербург, 1992, С.65.

8. Онищин В.П., .Азам Ыохаммад. Потери давления в циркуляционной системе сквааины при продувке туманом. В сб. трудов Екатеринбургского горного института (находится в печати).

• -9.- Азам Мохаммад Заманпур. Районирование мостороздония меди Айнак по. геологоразведочному бурению. В сб. Юбилейная научная конференция, посвященная памяти профессора Ф.А.Шамшова. С.-Петербург. 1993,