(untitled) (ИЗВЕСТИЯ НАЦИОНАЛЬНОЙ АКАДЕМИИ НАУК КЫРГЫЗСКОЙ РЕСПУБЛИКИ, 2022)
Ускоренный ввод в эксплуатацию полезных ископаемых, залегающих в твердых горных породах, во многом зависит от производительности разведочного бурения, технико-экономические показатели которого в значительной мере определяются эффективностью работы алмазных буровых коронок. Для решения упомянутой проблемы проведены исследования, позволяющие сформулировать следующие рекомендации по созданию высокопроизводительных, алмазных коронок для бурения твердых абразивных пород: матрица коронки должна содержать по высоте несколько (пять и более) импрегнированных алмазосодержащих слоев, разделенных между собой безалмазными слоями значительно меньшей твердости (например, твердый сплав ВК-20); каждый алмазный импрегнированный слой матрицы должен иметь «гребенчатый» профиль, представляющий кольцевые клинообразные выступы и впадины; импрегнированные алмазные слои матрицы в процессе бурения должны быть одинаково нагружены по радиусу коронки, что позволяет повысить износостойкость инструмента и уменьшить количество алмазного сырья для изготовления последнего; получена зависимость, определяющая изменение высоты конусных кольцевых выступов алмазосодержащих слоев в направлении от периферийного выступа к оси коронки при условии равенства оснований упомянутых выступов; для сохранения диаметров скважины и выбуриваемого керна внутренняя и наружная боковые поверхности матрицы должны оснащаться износостойкими алмазными вставками (например, из твесала); для выполнения высококачественной износостойкой матрицы следует добавлять в малых количествах различные компоненты в состав связки алмазных зерен вида 94WC+Co+Cu; например, экспериментально доказано, что добавка порошка монокарбида вольфрама WC при зернистости 200/160 показатель эффективности повышается в 1,9 раза; упомянутый показатель прямопропорционален механической скорости бурения, величине проходки скважины и обратно пропорционален линейному износу матрицы по высоте; для повышения интенсификации разрушения забоя скважины следует провести экспериментальные работы с алмазной коронкой, импрегнированные слои которой размещены в матрице на трехзаходный винтовой поверхности, имеющий малый шаг, составляющий 0,8 – 1,2 мм; ожидается, что при таком конструктивном исполнении в процесс, помимо глубины внедрения алмазных зерен, будет вовлечена зона предразрушения, залегающая под зоной внедрения и представляющая разбитую и ослабленную трещинами твердую породу на глубину, десятикратно повышающую глубину внедрения алмазных зерен. Вышеупомянутые рекомендации воплощены в конструкции алмазных импрегнированных коронок, на которые получены патенты Республики Казахстан. Коронки, выполненные по рекомендациям 1-4, внедрены в производство с получением значительного эффекта при оснащении ими снарядов со съемными керноприемниками (ССК).