Коронки для бурения: типы, диаметры и применение
Коронка для бурения – это один из основных породоразрушающих инструментов. Именно буровые коронки непосредственно контактируют с горной породой, испытывая колоссальные нагрузки на сжатие, сдвиг, истирание и удар.
Ошибка при подборе коронок для бурения может привести к:
- падению механической скорости бурения (МСБ) в 1,5–2 раза;
- перерасходу сжатого воздуха и топлива;
- преждевременному выходу инструмента из строя уже через 30–40% от нормативного ресурса;
- простою дорогостоящей техники на замену во время смены.
ЧТО ТАКОЕ СОВРЕМЕННЫЕ КОРОНКИ ДЛЯ БУРЕНИЯ И ОТ ЧЕГО ЗАВИСИТ ИХ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
Современная коронка для бурения — это высокотехнологичное изделие, состоящее из трех основных элементов:
1. Хвостовик – часть, которая передает ударную и вращательную энергию от пневмоударника. Тип хвостовика определяет совместимость (КНШ, CIR, секционные и т.д.).
2. Матрица (тело коронки) – стальная несущая часть, воспринимающая ударные импульсы.
3. Армирование – твердосплавные штыри из карбида вольфрама. Их форма (сфера, полубаллистика, баллистика) и угол заточки подбираются под конкретную категорию породы.
Критерием выбора буровых коронок является не столько цена, сколько соответствие горно-геологическим условиям. Например, по виду штырей буровые коронки делятся на:
- сферу - используется для работ с твердыми породами;
- полубаллистику – подходит для средних, абразивных пород;
- баллистику – оптимальная для средних, мягких не абразивных слоев.
СТАНДАРТНЫЕ ДИАМЕТРЫ КОРОНОК ДЛЯ БУРЕНИЯ
Один из первых вопросов при заказе: «Какие диаметры коронок для бурения подходят к моему ударнику?» От правильного выбора диаметра зависит:
- зазор между коронкой и стенкой скважины (необходим для удаления шлама);
- согласованность с диаметром обсадных труб (если они применяются);
- эффективность передачи энергии (слишком тяжелая коронка «убивает» ударник).
ПОЧЕМУ ВАЖНО СОБЛЮДАТЬ ДИАМЕТР КОРОНОК?
Если поставить коронку заведомо большего диаметра, чем допускает энергия удара, она не будет нормально вращаться и разрушать породу. А слишком маленькая коронка для бурения даст огромный зазор, что приведет к интенсивному износу штанги и нестабильному направлению скважины.
Стандартные диаметры коронок для бурения
В мировой и российской практике сложились следующие диаметры коронок для бурения, привязанные к типоразмерам пневмоударников:
Малые. Диапазон диаметров, мм: 76-85. Типовые размеры: 76, 82, 85. Основное применение: геологоразведка, шпуры для ВВ, инженерные изыскания.
Средние. Диапазон диаметров, мм: 90 – 130. Типовые размеры: 105, 110, 115, 125, 130. Основное применение: Самый массовый сегмент — бурение под сваи, водозаборные скважины, открытые горные работы.
Крупные. Диапазон диаметров, мм: 140 – 203. Типовые размеры: 140, 152, 165, 178, 203. Тяжелое бурение в карьерах, под промышленные фундаменты, глубокие скважины.
Выбирая диаметры коронок для бурения, лучше ориентироваться на паспорт вашего пневмоударника (в нем указан диапазон допустимых диаметров) и проектное сечение скважины.
О КОРОНКАХ КНШ
Одна из самых распространенных видов буровых коронок в России и СНГ — коронки КНШ. Расшифровка аббревиатуры: «Коронка на Штанге». Соединение — байонетное (клиновое). Также на рынке распространены коронки со шлицевым соединением (другой тип посадочного места) — лучше уточнять совместимость с вашим пневмоударником.
Наиболее ходовыми диаметрами коронок для бурения КНШ считаются: 105 мм, 110 мм, 130 мм, 140 мм, 160 мм. Такие буровые коронки чаще всего применяются при бурении скважин до 30-50 метров в средних и твердых породах, но при правильном режиме работают и на больших глубинах.
О КОРОНКАХ CIR
Еще одним распространенным вариантом считаются коронки CIR. Этот стандарт хвостовика используется на пневмоударниках DTH (Down The Hole). Основное отличие от КНШ — фиксация происходит не клином, а штифтом или стопорным кольцом. Это позволяет работать при более высоких давлениях и частоте ударов.
Типоразмер коронки CIR всегда привязан к индексу ударника. Например:
CIR 90 — коронки диаметром до 110 мм;
CIR 110 — диаметры коронок для бурения 110, 120, 130, 140 мм (самая ходовая линейка).
В нашем каталоге представлены наиболее востребованные варианты сировских буровых коронок. Обратите внимание на серию Xs (например, CIR DTH 110Xs) — эти коронки изготавливаются из сплава повышенной износостойкости.
Коронки CIR пользуются высоким спросом, благодаря:
- Способности работать с высокочастотными ударниками (до 1800 ударов/мин);
- Точной центровке и минимальному люфту, что увеличивает ресурс;
- Универсальности — подходят для большинства импортных станков.
СПЕЦИФИКА КОРОНОК ДЛЯ ПНЕВМОУДАРНИКОВ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ (HP)
Отдельная ниша — коронки для пневмоударников высокого давления (HP). Инструмент для установок с давлением воздуха 15–30 бар (вместо стандартных 6–12 бар). Такие режимы используются для глубинного бурения и в очень твердых породах.
- Утолщенная донная часть матрицы — выдерживает многократные удары без трещин.
- Измененная геометрия продувочных каналов — улучшает эвакуацию шлама при высоком давлении.
- Усиленная термообработка хвостовика.
В нашем каталоге представлены наиболее ходовые диаметры буровых коронок для пневмоударников высокого давления.
О КОРОНКАХ PDC
Также хотелось бы обратить внимание на универсальные коронки PDC для бурения пород V–XI категорий, использующиеся при вращательном бурении. Основные особенности:
- Усиленное армирование — резцы из поликристаллических алмазов (PDC) позволяют проходить породы до 11 категории включительно.
- Износостойкий корпус — тело коронки выполнено из специальной легированной стали, устойчивой к абразивному износу.
- Универсальность — высокая стойкость алмазных резцов делает коронку одинаково эффективной как в мягких, так и в твердых породах.
- Принцип разрушения — коронка не только дробит породу, но и срезает верхнюю кромку забоя, что повышает эффективность бурения.
- Энергоэффективность — для работы коронок PBR PDC требуется значительно меньше осевой нагрузки и давления, чем для трехшарошечных долот. Проходка выше в 2–3 раза при тех же энергозатратах.
Основные диаметры коронок для бурения PDC: 93, 112, 132, 151.
В заключение хотели бы еще раз сделать акцент на то, что правильный выбор буровой коронки под конкретные горно-геологические условия — это залог высокой механической скорости бурения, экономии ресурсов и бесперебойной работы техники. Если сомневаетесь в подборе типа или диаметра — специалисты компании "ПОМБУР" (POMBUR) помогут найти оптимальное решение под вашу задачу.
Подробнее о нашем ассортименте коронок для бурения:
Буровые коронки для пневмоударников высокого давления