Spis treści - Wydawnictwo AGH

Transkrypt

Spis treści - Wydawnictwo AGH
Spis treœci
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. WskaŸniki wiercenia ..................................................................................
1.3.1. Zale¿noœæ mechanicznej prêdkoœci wiercenia
od g³êbokoœci otworu ......................................................................
1.3.2. Energia w³aœciwa procesu wiercenia ..............................................
Bibliografia .........................................................................................................
19
20
22
ROZDZIA£ 2
Ska³y i ich niektóre w³aœciwoœci ......................................................................
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. W³aœciwoœci mechaniczne ska³ ..................................................................
2.2.1. Wytrzyma³oœæ na œciskanie, rozci¹ganie i œcinanie ........................
2.2.2. Zwiêz³oœæ ska³ .................................................................................
2.2.3. Modu³ sprê¿ystoœci i liczba Poissona .............................................
2.2.4. Œciernoœæ i œcieralnoœæ ska³ .............................................................
2.2.5. Twardoœæ ska³ ..................................................................................
2.2.6. Okreœlanie w³aœciwoœci mechanicznych ska³
metod¹ £.A. Szrejnera .....................................................................
2.3. W³aœciwoœci niemechaniczne ska³ .............................................................
2.3.1. Gêstoœæ, ciê¿ar w³aœciwy i ciê¿ar objêtoœciowy .............................
2.3.2. Prêdkoœæ rozchodzenia siê fal sprê¿ystych .....................................
2.3.3. Termiczne w³aœciwoœci minera³ów i ska³ .......................................
2.3.4. Elektryczne w³aœciwoœci 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 spójnoœci ska³ w procesie wiercenia ............................................
69
3.1. Kryteria zniszczenia ska³ ............................................................................
3.1.1. Kryterium Coulomba–Naviera ........................................................
3.1.2. Kryterium Mohra .............................................................................
3.1.3. Kryterium Griffitha ..........................................................................
3.2. Przebieg niszczenia spójnoœci ska³ ............................................................
3.3. Energia wymagana do mechanicznego niszczenia spójnoœci 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. Jakoœciowy matematyczny model procesu wiercenia narzêdziami
o dzia³aniu skrawaj¹cym ............................................................................
4.5.1. Okreœlanie wartoœæ si³y docisku i momentu obrotowego
dla koronki przytêpionej ..................................................................
4.5.2. Narzêdzia o ma³ych œrednicach do wiertarek obrotowych ............
4.6. Dynamika procesu wiercenia narzêdziami skrawaj¹cymi
o ma³ych œrednicach ...................................................................................
4.7. SkutecznoϾ procesu obrotowego wiercenia wiertarkami
z narzêdziami o ma³ych œrednicach ...........................................................
4.8. Narzêdzia o wiêkszych œrednicach
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 (œwidry) o ostrzach p³askich stosowane
do wiercenia otworów wielkoœrednicowych .............................................
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 spójnoœci 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 okreœlenie si³y skrawania no¿a stycznego ..........................
5.5. Usytuowanie no¿a stycznego wzglêdem powierzchni zwiercania .........
5.6. Wielostopniowe kszta³towanie dna otworu .............................................
5.7. Analiza mo¿liwoœci 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 w³aœciwa procesu wiercenia obrotowego ..................................
Bibliografia ..........................................................................................................
152
155
159
163
170
171
173
177
180
185
187
ROZDZIA£ 6
Teoretyczne podstawy zwiercania ska³
sposobem obrotowym œwidrami gryzowymi ................................................. 189
6.1. Ogólna budowa œwidra gryzowego ............................................................
6.2. Charakterystyka kinematyczna pracy œwidra trójgryzowego ...................
6.3. Si³y dzia³aj¹ce na gryz œwidra ....................................................................
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 œrednic
o ostrzach p³askich .....................................................................................
8.5. Dobór parametrów wiercenia obrotowo-udarowego .................................
8.5.1. Wp³yw liczby obrotów narzêdzia na prêdkoœæ wiercenia ..............
8.5.2. Wp³yw si³y docisku na prêdkoœæ wiercenia ...................................
8.5.3. Wp³yw kszta³tu i geometrii p³askiego ostrza narzêdzia
na prêdkoœæ 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 œrednicy ko³ków
do danej œrednicy koronki ..........................................................................
8.7.1. Dopuszczalne zu¿ycie œcierne ostrzy koronek ko³kowych ............
Bibliografia .........................................................................................................
ROZDZIA£ 9
Badanie wydajnoœci wiertnic w górnictwie odkrywkowym skalnym ........
9.1. Badanie procesu wiercenia metodami statystycznymi ..............................
9.2. Zmiana mechanicznej prêdkoœci wiercenia
w zale¿noœci od g³êbokoœci otworu ...........................................................
9.3. Okreœlanie wydajnoœci wiertnic .................................................................
9.4. Obliczanie wydajnoœci wiercenia otworów wiertnicami ..........................
9.4.1. Obliczanie wydajnoœci metod¹ 1 ....................................................
9.4.2. Obliczanie wydajnoœci metod¹ 2 ....................................................
9.4.3. Obliczanie wydajnoœci metod¹ 3 (uproszczon¹) ............................
9.5. Analiza wydajnoœci 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