Инновации: к экономии через испытания

А.А. Бороздин — главный механик ООО «Шахтостроительное Управление».




Наше предприятие ООО «Шахтостроительное Управление» развивалось очень стремительно, и задумываться о производительности того или иного инструмента или оборудования не было времени, а также особой необходимости. Мы исходили из принципа «брать все самое лучшее» и оснащали свою буровую службу оборудованием и инструментом исключительно от ведущих мировых брендов. Все поменялось после того, как эти ведущие бренды прекратили поставки на российский рынок. В этот момент появились многочисленные предложения от компаний-производителей, ранее неизвестных на российском рынке. Главным образом речь идет о китайских производителях.

Перепробовав методом проб и ошибок инструмент нескольких новых брендов, мы были удивлены, насколько сильно могут отличаться по износостойкости инструменты разных производителей и как негативно инструмент низкого качества сказывается на производительности буровых машин. Ходимость бурового инструмента уменьшилась вдвое, соответственно возросли непроизводственные потери времени и снизилась выработка. По итогам 2022 г. было зафиксировано существенное увеличение стоимости проходки 1 пог. м. Мы пришли к выводу об обязательности проведения предварительных испытаний инструмента китайского производства. Руководством предприятия была поставлена задача тщательного подбора инструмента с максимальной экономической эффективностью.

№ п/п	Наименование инструмента	Каталожный номер	Пробурено шпурометров	Наименование инструмента	Каталожный номер	Пробурено шпурометров
1	Коронка буровая R32 48мм	B48R32-G6331A	849	Коронка буровая А330 48мм	B48A330-G6331A	1047
2	Коронка буровая R32 48мм	B48R32-G6331A	973 (остаточный ресурс 200)	Коронка буровая А330 48мм	B48A330-G6331A	1214
3	Коронка буровая R32 48мм	B48R32-G6331A	945	Коронка буровая А330 48мм	B48A330-G6331A	1157
4	Коронка буровая R32 48мм	B48R32-G6331A	807	Коронка буровая А330 48мм	B48A330-G6331A	1118
5	Коронка буровая R32 48мм	B48R32-G6331A	991	Коронка буровая А330 48мм	B48A330-G6331A	923
6	Коронка буровая R32 48мм	B48R32-G6331A	965	Коронка буровая А330 48мм	B48A330-G6331A	1290
7	Коронка буровая R32 48мм	B48R32-G6331A	844 (остаточный ресурс 100)	Коронка буровая А330 48мм	B48A330-G6331A	1212
8	Коронка буровая R32 48мм	B48R32-G6331A	718 (остаточный ресурс 200)	Коронка буровая А330 48мм	B48A330-G6331A	1116
9	Коронка буровая R32 48мм	B48R32-G6331A	963	Коронка буровая А330 48мм	B48A330-G6331A	1080
10	Коронка буровая R32 48мм	B48R32-G6331A	899	Коронка буровая А330 48мм	B48A330-G6331A	1143
11	Коронка буровая R32 48мм	B48R32-G6331A	605 (остаточный ресурс 270)	Коронка буровая А330 48мм	B48A330-G6331A	1173 (остаточный ресурс 200)
12	Коронка буровая R32 48мм	B48R32-G6331A	724 (остаточный ресурс 200)	Коронка буровая А330 48мм	B48A330-G6331A	1190 (остаточный ресурс 200)

Табл. 1. Таблица сравнительных испытаний буровой коронки с резьбой R32 и А330

После проведения пяти серий испытаний продукции различных производителей мы подобрали оптимальный буровой инструмент. Причем основой для сравнения была не стоимость инструмента, а себестоимость пробуренного метра. Таким образом, рассчитывалась реальная экономическая эффективность. Мы остановили свой выбор на инструменте компании JSI Rock Tools (Китай). Сравнение с другими китайскими брендами показало преимущество инструмента JSI. Разница в стоимости проходки одного шпурометра составила от 40 до 100 % в пользу инструмента JSI. Также этот инструмент показал износостойкость в два раза выше по сравнению с продукцией ведущего российского предприятия. Но больше всего наших бурильщиков удивило то, что буровые коронки данного производителя опережали по проходке аналогичный инструмент компании Epiroc из «старых запасов».

Таким образом, выбор производителя был сделан в пользу инструмента компании JSI Rock tools, отлично себя показавшего в ходе проведения испытаний.

Однако история испытаний на этом не закончилась. Специалисты компании «Техмашсервис», официального дистрибьютера компании JSI Rock Tools, предложили еще больше увеличить износостойкость инструмента за счет новой модели буровых коронок и штанг с утолщенной резьбой А330 производства JSI. Буровая штанга со стандартной резьбой и штанга с утолщенной резьбой А330 показаны в разрезе на рисунке 1.

№ п/п	Наименование инструмента	Каталожный номер	Пробурено шпурометров	Наименование инструмента	Каталожный номер	Пробурено шпурометров
1	Штанга буровая H35 3090	EH35-3090-R32/T38	3174	Штанга буровая T38-Hex35-А330	EH35-3090-A330/T38	4507
2	Штанга буровая H35 3090	EH35-3090-R32/T38	3364	Штанга буровая T38-Hex35-А330	EH35-3090-A330/T38	4094
3	Штанга буровая H35 3090	EH35-3090-R32/T38	2992	Штанга буровая T38-Hex35-А330	EH35-3090-A330/T38	4387
4	Штанга буровая H35 3090	EH35-3090-R32/T38	3380	Штанга буровая T38-Hex35-А330	EH35-3090-A330/T38	4658

Табл. 2. Таблица сравнительных испытаний буровой штанги H35 3090 и T38-Hex35-А330

Производитель гарантировал, что утолщенная резьба продлевает срок службы буровых штанг за счет большей площади сечения трубы в месте посадки коронки. По информации специалистов ООО «Техмашсервис», применение данного вида резьбы показывает высокую эффективность на диаметрах 48–51 мм и шире, не позволяя коронке в ходе бурения отклоняться от прямолинейной траектории.

Чтобы убедиться в преимуществе буровых коронок и штанг с резьбой А330 перед буровым инструментом со стандартной резьбой R32, мы приняли решение о проведении сравнительных испытаний. Для чистоты эксперимента бурение производилось в одинаковых горно-геологических условиях (рудник «Скалистый» г. Норильск). Бурение производилось в сильнотрещиноватых кварцитных рудах. Коэффициент крепости пород по шкале профессора Протодьяконова f = 13–15.

Руды относятся к категории крепких (категория прочности II–III), сильнотрещиноватых (категория по трещиноватости 4 (Iтр = 15 шт/пог. м), среднеустойчивых (категория по устойчивости 2).

Рис. 1. Буровая штанга со стандартной и утолщенной резьбой А330

Испытания инструмента проводились на самоходной буровой установке Sandvik DD321. Параметры бурения следующие:

• давление удара — 180–200 bar;
• давление подачи — 90–100 bar;
• давление вращения — 40–50 bar;
• давление воды — 5–7 bar.

Результаты сравнительных испытаний приведены в таблицах 1 и 2. Испытания подтвердили преимущество инструмента с новой экспериментальной резьбой А330 перед инструментом со стандартной резьбой R32. Было зафиксировано, что ходимость буровых штанг с резьбой А330 на 38 % превышает ходимость буровых штанг со стандартной резьбой. Увеличение износостойкости коронок не такое значительное, около 23 %. На основании испытаний было принято решение о закупке инструмента с новой резьбой А330. По расчетам экономистов, наша компания в 2024 г. ожидает получить экономический эффект от применения новых инновационных технологий бурения в размере 24 млн руб. Мы намерены продолжать поиск эффективных решений по оптимизации технического оснащения предприятия, практикуя взвешенный подход к выбору поставщиков и внедрению новых технических разработок на основании результатов предварительных испытаний в аналогичных горно-геологических условиях.


Опубликовано в журнале «Золото и технологии», № 1 (63)/марта 2024 г.