К режимным параметрам бурения относится осевая нагрузка на ПРИ, частота вращения снаряда, расход промывочной жидкости.
Оптимальное сочетание данных параметров позволяет обеспечить достижение наилучших показателей работы коронки. Кроме того, от режимных параметров напрямую зависит величина механической скорости бурения.
В общем случае увеличение, как частоты вращения, так и осевой нагрузки, при расходе промывочной жидкости, достаточной для удаления продуктов разрушения, обеспечивает рост механической скорости. Но, при этом, существует ряд ограничивающих факторов, прежде всего технологического и технического характера, препятствующих увеличению частоты вращения и осевой нагрузки до величин, которые бы обеспечили достижение максимальной скорости бурения.
В связи с этим необходимо подбирать такие значения режимных параметров, которые бы приводили к достижению высокой механической скорости бурения в сочетании с высокой проходкой на ПРИ.
Бурение твердосплавными коронками:
Осевая нагрузка на коронку определяется по формуле:
G0=Gy*m, (6)
где Gy-удельная нагрузка на 1 основной резец, кН;m-количество основных резцов
Частота вращения n (об/мин) определяется по формуле:
, (7)
где 
-окружная скорость коронки, (м/с); 
-средний диаметр коронки, м.
Средний диаметр коронки высчитывается по формуле:
Dc=(Dн+Dв)/2 (8)
Расход промывочной жидкости принимается из расчёта эффективной очистки забоя скважины и определяется по формуле:
, (9)
где q –расход промывочной жидкости на 1 см диаметра коронки, л/мин, 
наружный диаметр коронки, см.
I интервал 0 – 30 м.
Для бурения по данному интервалу применяется твердосплавная коронка диаметром 93 мм типа М-5.
Осевая нагрузка на коронку определим по формуле (6):
G0=0.3*16=4.8кН
Частота вращения n (об/мин) определим по формуле (7):
n =(20*1.0)/0.073=273.9 об/мин,
исходя из технических характеристик станка СКБ-4, принимаем:
n =280 об/мин
Рис. 5. Коронка М5:
1 – корпус; 2 – рёбра; 3 – твёрдосплавные пластины
Средний диаметр коронки высчитывается по формуле (8):
Dc=(93+53)/2=73 мм=0.073 м
Расход промывочной жидкости принимается из расчёта эффективной очистки забоя скважины и определяется по формуле (9):
12*9.3=111.6 л/мин
Исходя из технических характеристик НБ4-160/63, принимаем:
Q=95 л/мин.
II интервал 30-90 м.
Для бурения по данному интервалу применяется твердосплавная коронка диаметром 76 мм типа СМ4.
Рис. 6. Основные конструктивные элементы коронок типов СМ:
1 – корпус коронки;2 – резьбовая часть; 3 – конусная расточка; 4 – промывочный канал; 5 – шламовый паз; 6 – зубья; 8 – основные резцы; 9 – подрезные резцы; 10 – дополнительные подрезные резцы
Осевая нагрузка на коронку определим по формуле (6):
G0=0.5*9=4.5кН
Частота вращения n (об/мин) определим по формуле (7):
n =(20*0.9)/0.067=268.6 об/мин,
исходя из технических характеристик станка СКБ-4, принимаем:
n =280 об/мин
Средний диаметр коронки высчитывается по формуле (8):
Dc=(76+58)/2=67 мм=0.067 м
Расход промывочной жидкости принимается из расчёта эффективной очистки забоя скважины и определяется по формуле (9):
10*7.6=76 л/мин
Исходя из технических характеристик НБ4-160/63, принимаем:
Q=65 л/мин.
III интервал 90-93 м.
Для бурения по данному интервалу применяется коронка диаметром 76 мм типа СМ3.
Осевая нагрузка на коронку определим по формуле (6):
G0=0.6*8=4.8кН
Частота вращения n (об/мин) определим по формуле (7):
n =(20*1.2)/0.067=358.2 об/мин,
исходя из технических характеристик станка СКБ-4, принимаем:
n =390 об/мин
Средний диаметр коронки высчитывается по формуле (8):
Dc=(76+59)/2=67.5 мм=0.067 м
Расход промывочной жидкости принимается из расчёта эффективной очистки забоя скважины и определяется по формуле (9):
14*7.6=106.4 л/мин
Исходя из технических характеристик НБ4-160/63, принимаем:
Q=95 л/мин.
IV интервал 93-180 м.
Для бурения по данному интервалу применяется коронка диаметром 76 мм типа СА5
Осевая нагрузка на коронку определим по формуле (6):
G0=0.4*20=8кН
Частота вращения n (об/мин) определим по формуле (7):
n =(20*0.6)/0.067=179.1 об/мин,
исходя из технических характеристик станка СКБ-4, принимаем:
n =155 об/мин
Средний диаметр коронки высчитывается по формуле (8):
Dc=(76+58)/2=67.5 мм=0.067 м
Расход промывочной жидкости принимается из расчёта эффективной очистки забоя скважины и определяется по формуле (9):
6*7.6=45.6 л/мин
Исходя из технических характеристик НБ4-160/63, принимаем:
Q=50 л/мин.
Рис. 7. Основные конструктивные элементы коронок типов СА:
1 – корпус коронки; 2 – резьбовая часть; 3 – конусная расточка; 4 – промывочный канал; 5 – шламовый паз; 6 – зубья; 8 – основные резцы; 11 – режущие вставки;
V интервал 180-182 м.
Для бурения по данному интервалу применяется коронка диаметром 76 мм типа СМ3.
Осевая нагрузка на коронку определим по формуле (6):
G0=0.6*8=4.8кН
Частота вращения n (об/мин) определим по формуле (7):
n =(20*1.6)/0.067=477.6 об/мин,
исходя из технических характеристик станка СКБ-4, принимаем:
n =435 об/мин
Средний диаметр коронки высчитывается по формуле (8):
Dc=(76+59)/2=67.5 мм=0.067 м
Расход промывочной жидкости принимается из расчёта эффективной очистки забоя скважины и определяется по формуле (9):
12*7.6=91.2 л/мин
Исходя из технических характеристик НБ4-160/63, принимаем:
Q=95 л/мин.
VI интервал 182-270 м.
Для бурения по данному интервалу применяется коронка диаметром 76 мм типа СА1.
Осевая нагрузка на коронку определим по формуле (6):
G0=0.5*12=6кН
Частота вращения n (об/мин) определим по формуле (7):
n =(20*0.6)/0.067=179.1 об/мин,
исходя из технических характеристик станка СКБ-4, принимаем:
n =155 об/мин
Средний диаметр коронки высчитывается по формуле (8):
Dc=(76+59)/2=67.5 мм=0.067 м
Расход промывочной жидкости принимается из расчёта эффективной очистки забоя скважины и определяется по формуле (9):
8*7.6=60.8 л/мин
Исходя из технических характеристик НБ4-160/63, принимаем:
Q=65 л/мин.
VII интервал 270-275 м.
Для бурения по данному интервалу применяется коронка диаметром 76 мм типа СМ3.
Осевая нагрузка на коронку определим по формуле (6):
G0=0.6*8=4.8кН
Частота вращения n (об/мин) определим по формуле (7):
n =(20*1.2)/0.067=358.26 об/мин,
исходя из технических характеристик станка СКБ-4, принимаем:
n =390 об/мин
Средний диаметр коронки высчитывается по формуле (8):
Dc=(76+59)/2=67.5 мм=0.067 м
Расход промывочной жидкости принимается из расчёта эффективной очистки забоя скважины и определяется по формуле (9):
14*7.6=106.4 л/мин
Исходя из технических характеристик НБ4-160/63, принимаем:
Q=95 л/мин.
VIII интервал 270-275 м.
Для бурения по данному интервалу применяется коронка диаметром 76 мм типа СА4.
Осевая нагрузка на коронку определим по формуле (6):
G0=0.5*16=8кН
Частота вращения n (об/мин) определим по формуле (7):
n =(20*0.6)/0.067=179.1 об/мин,
исходя из технических характеристик станка СКБ-4, принимаем:
n =155 об/мин
Средний диаметр коронки высчитывается по формуле (8):
Dc=(76+59)/2=67.5 мм=0.067 м
Расход промывочной жидкости принимается из расчёта эффективной очистки забоя скважины и определяется по формуле (9):
6*7.6=45.6 л/мин
Исходя из технических характеристик НБ4-160/63, принимаем:
Q=50 л/мин.
Таблица 5
Сводные сведения по расчёту режимных параметров твёрдосплавными коронками
| № п/п | Интервал, м | Порода | Тип ПРИ | DH, мм | Осевая нагрузка, кН | Частота, об/мин | Расходы ПЖ, л/мин | ||||||
| удельная Gy | расчётная Gр | уточнённая Go | окружная Vo, об/мин | расчётная n, об/мин | уточнённая n, об/мин | qT, л/мин на 1 см DH | расчётная Q, л/мин | уточнённая Q, л/мин | |||||
| 0-30 | Четв.отлож. | М5 | 0.3 | 4.8 | 4.5 | 1.0 | 273.9 | 111.6 | |||||
| 30-90 | Песчаники к/з, аргиллиты | СМ4 | 0.5 | 4.5 | 4.5 | 0.9 | 268.6 | ||||||
| 90-93 | Антрацит | СМ3 | 0.6 | 4.8 | 4.5 | 1.2 | 358.2 | 106.4 | |||||
| 93-180 | Аргиллиты слабоокрем-ненные | СА5 | 0.4 | 8.0 | 8.0 | 0.6 | 179.1 | 45.6 | |||||
| 180-182 | Угли слабые | СМ-3 | 0.6 | 4.8 | 4.5 | 1.6 | 447.6 | 91.2 | |||||
| 182-270 | Песчаник кремнистый | СА1 | 0.5 | 6.0 | 6.0 | 0.6 | 179.1 | 60.8 | |||||
| 270-275 | Антрацит | СМ3 | 0.6 | 4.8 | 4.5 | 1.2 | 358.2 | 106.4 | |||||
| 275-320 | Алевролит окварцован-ный Песчаник кварцевый | СА4 | 0.5 | 8.0 | 8.0 | 0.6 | 179.1 | 45.6 |