Расчет параметров ГСЦ

Вариант 1.

Исходные данные и значения расчетных параметров представлены в табл.5.

Таблица 5

Исходные данные к расчету

№ п.	Наименование параметра	Обозн.	Ед. изм.	Норма
Исходные данные
	Необходимый диаметр закрепляемого массива		м	1, 5
	Гидравлическая мощность насосной установки	N	кВт
	Давление водоцементного раствора	Р	МПа
	Коэффициент сцепления горной породы	С	МПа	0, 009
Расчетные величины
	Диаметр струеформируещей насадки		м	0, 0035
	Скорость буровой колонны	V	м/с	0, 0056

Таким образом, теоретическая скорость продвигания забоя (по технологии ГСЦ) составляет 0, 0056 м/с или теоретическая производительность составит = 20, 2 м/ч.

Суточная производительность (м/сут.) проходки рассчитывается по формуле:

, (4)

где - число рабочих смен в сутки; - длительность смены, (ч); - коэффициент машинного времени; - коэффициент прерывности работы.

Учитывая сложность проведения работ принимаем = 0, 4; = 0, 7.

Тогда, при односменной работе получим:

м/сут.

Вариант 2.

Таблица 6

Исходные данные к расчету

№ п.	Наименование параметра	Обозн.	Ед. изм.	Норма
Исходные данные
	Необходимый диаметр закрепляемого массива		м	0, 5
	Гидравлическая мощность насосной установки	N	кВт
	Давление водоцементного раствора	Р	МПа
	Коэффициент сцепления горной породы	С	МПа	0, 04
Расчетные величины
	Диаметр струеформируещей насадки		м	0, 0025
	Скорость подъема буровой колонны	V	м/с	0, 0056

4.4. Гидравлический расчёт системы

Скорость истечения воды из отверстия струеформирующей насадки находится в функциональной зависимости от давления, устанавливаемого уравнением Бернули. С использованием этого получены основные расчётные
уравнения с.12, [1].

, (5)

где V – скорость истечения струи из струеформирующей насадки, м/с;

Р ₀ – давление струи у насадки, МПа;

j - коэффициент скорости, j = 0, 8;

g – ускорение свободного падения.

м/с

Определим расход высоконапорной воды через струеформирующую насадку по формуле:

, (6)

где d ₀ – диаметр выходного отверстия насадки, мм.

мм³

Длина конусно-цилиндрической части струеформирующей насадки может быть определена по формуле:

, (7)

где b - угол конусности насадки;

nd ₀ – длина цилиндрической части насадки, с.16, [1].

nd ₀ = 4× d ₀

nd ₀ = 4× 0, 6 = 2, 4 мм

мм

4.5. Определение толщины трубопровода

Выбираем трубопровод с толщиной стенки мм, мм, мм.

- коэффициент расхода;

мм.

Для того, чтобы стенки трубопровода не разорвало при
давлении 150 МПа (тройной запас, насадка с d₀ = 0, 6 мм), найдём толщину стенки по формуле

, мм, (8)

где - расход жидкости, л/мин;

-коэффициент расхода жидкости, кг/мс;

=7000 длина всего трубопровода, мм.

Подставляя все значения получаем

мм

Следовательно, полученное значение толщины стенки меньше чем толщина стенки взятая изначально мм, а значит трубка выдержит давление 150 МПа.

5. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ