Алмаз қашаулар борт тобындағы ең арзан табиғи және синтетикалық алмаздармен жабдықталады.
Талқандалуға қарсы кедергіні көтеру үшін алмазды алдын-ала өңдейді.
Алмаз қашау (10.3 а – сурет ) тұрқы тұтасымен болаттан тұрады, оның ішіне басы (және аударма 2, секторында алмаз 4 қондырылған матрицалар 3, қашау матрицасында жуу каналдарына 6 өтетін жуу тесіктері жасалған 5).
Матрицаның үстіңгі қабатына алмазбен өңделсе бір қабатты деп аталады. Бұл кезде 2-3 мм диаметрлі алмаздар қолданылады.(бір каратқа 3-12 түйір).
Тау жынысын талқандауыш құралдарды ұсақ алмаздармен жабдықтағанда (1 каратқа 1000 түйірге дейін) алмазды матрицаның беттік қабатына 5-6 мм етіп қондырады. (алмаз бұл қабатты құрайтын шихтаның құрамына кіреді). Бұндай құрамды импрегнирленген деп атайды.
Сурет 21 - Секторлы кескіп – қажағыш қашаулар
Алмаздар тау жынысын микрокесумен, қажап талқандаумен немесе оны үгіту арқылы талқандайды. Талқандаудың бұл түрлері төмен механикалық жылдамдықты қамтамасыз етеді.(0.5-1.5м/сағ).
Жалпы алмаз қашаулары конструкциясы цифрында бірінші әріп Д болады. Екінші әріп конструкция ерекшеліктерін қамтиды. Л-сүйір секторлы қашау; К-секторы сатылы профильді қашау; Р-тегіс секторлы немесе ұсақ дөмпешікті қашаулар; N-импрегнирленген қашау. Бұл әріптің болмауы қашаудың бір қабатты жасағы болуының белгісі. Үшінші С әрпі қашау синтетикалық алмазбен жабдықталғандығын білдіреді. Әрі қарай сандармен қашау диаметрі көрсетіледі, ал әріптермен жасақ түрі көрсетіледі. Қашаудың толық шифрының мысалы: ДЛС 188, 9С2; ДК 214, 3С6, ДН 214, 375 және т.б. Шифрдың соңғы сандары қашау модификациясын білдіреді.
ИСМ қашаулары. Өте қатты материалдар институты (институт сверхтвердых материалов (ИСМ)) жасанды алмаздар негізінде өте берік, тозуға төзімді славутич материалын ойлап тапқан.
Бұл материал жасағының элементтерін жұмыс беті сфералы цилиндрлі тістер түрінде ұнтақ (порошок) металургия әдісімен дайындайды. Тістер қашаудың жұмыс элементтері тесіктеріне престеліп орнатылады. ИСМ қашауларының жасақтары, тау жынысын тістер бетіне шығыңқы орналасқан жасанды алмаз түйіршіктерінің көмегімен үгітіп және микрокесу арқылы талқандайды. Жұмсақ тау жыныстарын славутичтен жасалған тістерімен кесіп – қажап талқандау мүмкін. ИР қатты қорытпалы қашауының жұмысын осыған ұқсатуға болады.
Жасанды поликристалды алмазбен жасақталған қашаулар. Монокристал түріндегі алмаздарға қарағанда жасанды поликристалды алмаздарда анизотроптік қасиеттің болмауының арқасында олардың беріктігі мен желінуге қарсылығы жоғары болады.
Поликристалдық алмаз негізінде кесіп-жарғыш және ұнтақтап-кескіш бұрғы қашаулары жасағының элементтері жасап шығарылды. Жасақ элементінің негізін алмазды-қатты қорытпалы пластинка құрайды. АҚШ-та мұндай пластинкалар Стратапакс атымен шығады. Пластинкалар диаметрі 13 мм, қалыңдығы 3.4-8.0 және биіктігі 13.2 мм, поликристалдық алмаздар қабатының қалыңдығы 0.5 және 0.7 мм. Қатты қорытпаның бүгілуге беріктігі поликристалды алмаз беріктігінен 70%-ке жоғары, сондықтан пластинка аталған материалдар композициясы түрінде оптималды қасиеттер үйлесіміне ие болады: қаттылыққа, түрпілі тозуға қарсылық және майысуға, беріктікке.
Пластинка дифузиялық пісіру әдісімен қатты қорытпа тірегіне бекітіледі. Нәтижесінде болат қашау тұрқының тесігіне престеледі немесе қайта қорытылып матрицаға екінші пісіру әдісі арқылы бекітіледі. Поликристалдық алмаздардың жұмыс істеу қабілетін жоғарлату үшін, пластинкалардың тік бүгілу бұрышы 20º тан кем болмауы тиіс.
Жасақтары поликристалды алмаздардан жасалған қашаулар жұмсақ және қаттылығы орташа тау жыныстарын бұрғылауға арналған. Мұндай қашауларды соққылама қиындықтары болу мүмкін жарықшақты тау жыныстарында қолданған тиімсіз. Жұмсақ тау жыныстарын бұрғылайтын қашаулардың тұрқы болаттан жасалады. Гидроэрозиялы желінуден сақтану үшін қашау бетін плазма-доғалық балқыту әдісімен орнатылатын қатты қорытпалы қабықшамен қаптайды. М типті қашаулардың бірінің жасағының жалпы көрінісі 22 в-суретінде көрсетілген. Жасақтар және жуу каналдары элементтерінің орналасу схемасын әр элемент жыныстың бірдей шарттарын орындайтын кезде таңдайды.
Сурет 22 - Стратапакс пластикасының жалпы көрінісі (а), жасақ элементінің жұмыс схемасы (б) және жұмсақ жыныстарды бұрғылау үшін «Кристенсен» фирмасының жасаған қашау жасағының жалпы көрінісі (в);
1-поликристалдық алмаздар; 2-қатты қорытпа; 3-қатты қорытпалы тірек; 4-Koнуcқашаулары; 0-талқандалатын тау жынысы.
Негізі қымбат материалдар және қашауды дайындаудың күрделі технологиясы олардың қымбат тұруына себеп болады ( табиғи алмаздармен жабдықталған қашаулардың құнынан төмен емес ). Алайда мұндай қашаулармен бұрғылаудың мехникалық жылдамдығы табиғи алмаздармен жабдықталған қашауларға қарағанда бірнеше есе жоғары. Бұл РС-ге ИР-ге және шарошкалы қашауларға қарағанда олардың нақтылы қабылетін тез көтереді.
ИСМ секторлы қашаулардың жасақталуы алмазды түйіршектер жұмысының процесі кезінде қажалатын микрокесумен және ұнтақталумен тау жыныстарын құрайтын озық технологиялар нәтижесінде жүреді. Қашау орта қаттылықтағы тау жыныстарынан, қатты тау жыныстарын бұрғылауға арналған.
ИСМ қашауы алмазды қашауларға қарағанда екі-үш есе арзан, динамикалық жүктемеге тау жыныстарының біртекті еместігіне азырақ сезімтал. Оларды ұңғыға түсіру алдында оқпанның, ұңғы сағасының арнайы дайындығын қажет етпейді. Осы артықшылықтар ИСМ қашауларына үлкен тереңдікте (2500 м астам ) бұрғылау кезінде алмазды және басқа қашаулармен бәсекелесуге мүмкіндік береді. Төмен механикалық жылдамдықтарының себебінен таяз ұңғыларды бұрғылағанда ИСМ қашауларын пайдаланған тиімсіз.
Достарыңызбен бөлісу: |