Spis treści - Wydawnictwo AGH
Transkrypt
Spis treści - Wydawnictwo AGH
Spis treci Od autora .......................................................................................................... 7 ROZDZIA£ 1 Wiercenie otworów w górnictwie odkrywkowym ........................................ 9 1.1. Metody i sposoby wiercenia otworów ....................................................... 1.2. Klasyfikacja maszyn i zakres prac wiertniczych ....................................... 1.3. Wskaniki wiercenia .................................................................................. 1.3.1. Zale¿noæ mechanicznej prêdkoci wiercenia od g³êbokoci otworu ...................................................................... 1.3.2. Energia w³aciwa procesu wiercenia .............................................. Bibliografia ......................................................................................................... 19 20 22 ROZDZIA£ 2 Ska³y i ich niektóre w³aciwoci ...................................................................... 23 2.1. Budowa geologiczna i grupy ska³ .............................................................. 2.1.1. Struktura, tekstura i inne cechy ska³ ............................................... 2.1.2. Wewnêtrzny stan naprê¿enia w masywie skalnym ......................... 2.2. W³aciwoci mechaniczne ska³ .................................................................. 2.2.1. Wytrzyma³oæ na ciskanie, rozci¹ganie i cinanie ........................ 2.2.2. Zwiêz³oæ ska³ ................................................................................. 2.2.3. Modu³ sprê¿ystoci i liczba Poissona ............................................. 2.2.4. ciernoæ i cieralnoæ ska³ ............................................................. 2.2.5. Twardoæ ska³ .................................................................................. 2.2.6. Okrelanie w³aciwoci mechanicznych ska³ metod¹ £.A. Szrejnera ..................................................................... 2.3. W³aciwoci niemechaniczne ska³ ............................................................. 2.3.1. Gêstoæ, ciê¿ar w³aciwy i ciê¿ar objêtociowy ............................. 2.3.2. Prêdkoæ rozchodzenia siê fal sprê¿ystych ..................................... 2.3.3. Termiczne w³aciwoci minera³ów i ska³ ....................................... 2.3.4. Elektryczne w³aciwoci ska³ .......................................................... Bibliografia ......................................................................................................... 11 13 17 24 28 31 34 34 39 41 43 47 49 55 55 57 59 63 66 3 ROZDZIA£ 3 Niszczenie spójnoci ska³ w procesie wiercenia ............................................ 69 3.1. Kryteria zniszczenia ska³ ............................................................................ 3.1.1. Kryterium CoulombaNaviera ........................................................ 3.1.2. Kryterium Mohra ............................................................................. 3.1.3. Kryterium Griffitha .......................................................................... 3.2. Przebieg niszczenia spójnoci ska³ ............................................................ 3.3. Energia wymagana do mechanicznego niszczenia spójnoci ska³ ........... Bibliografia ......................................................................................................... 70 70 72 72 74 81 83 ROZDZIA£ 4 Teoretyczne podstawy zwiercania ska³ sposobem obrotowym p³askimi klinowymi narzêdziami skrawaj¹cymi .......................................... 85 4.1. Charakterystyka kinematyczna wiercenia obrotowego narzêdziami skrawaj¹cymi ......................................................................... 4.2. Geometria p³askiego ostrza narzêdzia skrawaj¹cego ................................ 4.3. Przegl¹d wa¿niejszych hipotez dotycz¹cych skrawania ska³ ostrzem p³askim podczas wiercenia obrotowego ...................................... 4.4. Si³y dzia³aj¹ce na p³askie ostrze narzêdzia skrawaj¹cego ........................ 4.5. Jakociowy matematyczny model procesu wiercenia narzêdziami o dzia³aniu skrawaj¹cym ............................................................................ 4.5.1. Okrelanie wartoæ si³y docisku i momentu obrotowego dla koronki przytêpionej .................................................................. 4.5.2. Narzêdzia o ma³ych rednicach do wiertarek obrotowych ............ 4.6. Dynamika procesu wiercenia narzêdziami skrawaj¹cymi o ma³ych rednicach ................................................................................... 4.7. Skutecznoæ procesu obrotowego wiercenia wiertarkami z narzêdziami o ma³ych rednicach ........................................................... 4.8. Narzêdzia o wiêkszych rednicach z ostrzami pokrywaj¹cymi dno otworu do wiercenia wiertnicami ........... 4.9. Narzêdzia o p³askich ostrzach wymiennych niepokrywaj¹cych dna otworu ................................................................... 4.10. Narzêdzia o p³askich ostrzach zbrojonych p³ytkami z polikrystalicznych diamentów................................................................. 4.11. Narzêdzia (widry) o ostrzach p³askich stosowane do wiercenia otworów wielkorednicowych ............................................. 4.12. Teoretyczne podstawy najkorzystniejszego ustawienia ostrzy no¿y wymiennych w korpusach koronek .................................................................................. 4.12.1. Kszta³towanie dna otworu ............................................................. 4 85 88 92 100 104 107 109 112 115 118 125 130 135 139 140 4.12.2. Geometryczna analiza najkorzystniejszego ustawienia wymiennych no¿y o ostrzach p³askich w korpusie koronki ........ 142 4.12.3. Geometryczna analiza ustawienia ostrzy jedno nad drugim w koronkach wielostopniowych o wymiennych ostrzach p³askich .................................................. 145 Bibliografia ......................................................................................................... 148 ROZDZIA£ 5 Teoretyczne podstawy zwiercania ska³ sposobem obrotowym sto¿kowymi obrotowymi narzêdziami skrawaj¹cymi .................................. 151 5.1. Przebieg niszczenia spójnoci ska³y sto¿kowym ostrzem skrawaj¹cym ........................................................... 5.2. Przegl¹d wa¿niejszych hipotez dotycz¹cych skrawania ska³ no¿em stycznym ........................................ 5.3. Si³y dzia³aj¹ce na ostrze sto¿kowego obrotowego no¿a stycznego ................................................ 5.4. Analityczne okrelenie si³y skrawania no¿a stycznego .......................... 5.5. Usytuowanie no¿a stycznego wzglêdem powierzchni zwiercania ......... 5.6. Wielostopniowe kszta³towanie dna otworu ............................................. 5.7. Analiza mo¿liwoci samoobracania siê no¿a stycznego w otworze ...... 5.8. Problemy ustawienia ostrzy obrotowych stycznych w korpusie koronki ................................................................................... 5.9. Autorskie rozwi¹zania konstrukcyjne koronek ze sto¿kowymi obrotowymi no¿ami stycznymi ...................................... 5.10. Energia w³aciwa procesu wiercenia obrotowego .................................. Bibliografia .......................................................................................................... 152 155 159 163 170 171 173 177 180 185 187 ROZDZIA£ 6 Teoretyczne podstawy zwiercania ska³ sposobem obrotowym widrami gryzowymi ................................................. 189 6.1. Ogólna budowa widra gryzowego ............................................................ 6.2. Charakterystyka kinematyczna pracy widra trójgryzowego ................... 6.3. Si³y dzia³aj¹ce na gryz widra .................................................................... Bibliografia ......................................................................................................... 189 192 196 199 ROZDZIA£ 7 Teoretyczne podstawy zwiercania ska³ sposobem udarowym .................... 201 7.1. Teoretyczne podstawy zwiercania ska³ wiertarkami ................................. 7.1.1. Charakterystyka kinematyczna wiercenia udarowego ................... 7.2. Si³y dzia³aj¹ce na ostrze przy wg³êbianiu siê w ska³ê .............................. 7.3. Dynamika wiercenia udarowego ................................................................ 7.4. Przebieg procesu wiercenia udarowego ..................................................... 201 203 206 213 216 5 7.5. Teoretyczne podstawy wiercenia sposobem udarowym wiertnic¹ linowo-udarow¹ .......................................................................... 7.5.1. Charakterystyka kinematyczna wiercenia udarowego z liny ......... 7.6. Dynamika wiercenia udarowego z liny ..................................................... Bibliografia ......................................................................................................... ROZDZIA£ 8 Teoretyczne podstawy zwiercania ska³ sposobem obrotowo-udarowym ...................................................................... 8.1. Istota wiercenia ostrzami p³askimi sposobem obrotowo-udarowym ................................................................. 8.2. Przegl¹d wa¿niejszych hipotez dotycz¹cych zwiercania ska³ ostrzem p³askim sposobem obrotowo-udarowym ..................................... 8.3. Przebieg procesu wiercenia sposobem obrotowo-udarowym ................... 8.4. Teoretyczne podstawy doboru wymiarów geometrycznych narzêdzi ma³ych rednic o ostrzach p³askich ..................................................................................... 8.5. Dobór parametrów wiercenia obrotowo-udarowego ................................. 8.5.1. Wp³yw liczby obrotów narzêdzia na prêdkoæ wiercenia .............. 8.5.2. Wp³yw si³y docisku na prêdkoæ wiercenia ................................... 8.5.3. Wp³yw kszta³tu i geometrii p³askiego ostrza narzêdzia na prêdkoæ wiercenia ..................................................................... 8.6. Istota wiercenia sposobem obrotowo-udarowym ostrzami ko³kowymi ................................................................................... 8.6.1. Naprê¿enia stykowe w pracy ostrzy ko³kowych ............................ 8.6.2. Proces urabiania koronkami ko³kowymi ........................................ 8.7. Teoretyczne podstawy doboru liczby i rednicy ko³ków do danej rednicy koronki .......................................................................... 8.7.1. Dopuszczalne zu¿ycie cierne ostrzy koronek ko³kowych ............ Bibliografia ......................................................................................................... ROZDZIA£ 9 Badanie wydajnoci wiertnic w górnictwie odkrywkowym skalnym ........ 9.1. Badanie procesu wiercenia metodami statystycznymi .............................. 9.2. Zmiana mechanicznej prêdkoci wiercenia w zale¿noci od g³êbokoci otworu ........................................................... 9.3. Okrelanie wydajnoci wiertnic ................................................................. 9.4. Obliczanie wydajnoci wiercenia otworów wiertnicami .......................... 9.4.1. Obliczanie wydajnoci metod¹ 1 .................................................... 9.4.2. Obliczanie wydajnoci metod¹ 2 .................................................... 9.4.3. Obliczanie wydajnoci metod¹ 3 (uproszczon¹) ............................ 9.5. Analiza wydajnoci wiertnic ...................................................................... Bibliografia ......................................................................................................... 6 217 219 221 225 227 227 229 232 236 246 248 250 252 253 254 257 260 268 269 273 274 279 282 284 284 285 287 289 293