Часть параметров режима и сопутствующие им факторы бурильщики определяют по таким приборам, как амперметр и вольтметр.

По амперметру бурильщик может судить о загрузке электродвигателя и приближенно о крутящем моменте на шпинделе. Например, амперметр показывает увеличение сила тока; это свидетельствует о возросшей нагрузке на электродвигатель и увеличении крутящего момента на шпинделе вращателя.

Причиной возрастания силы тока может быть: заклинивание керна в снаряде, начало прихвата бурового снаряда, чрезмерная нагрузка на породоразрушающий инструмент, завышенная частота вращения снаряда.

При контроле крутящего момента и нагрузки электродвигателя по амперметру надо помнить, что при сохранении постоянной мощности электродвигателя сила тока изменяется при изменении напряжения в сети. Поэтому необходимо обеспечить постоянство напряжения в сети и контролировать его по вольтметру.

Определение нагрузки на породоразрушающий инструмент на станках с гидравлической подачей осуществляется с помощью указателя нагрузки по специальному циферблату. Указатель нагрузки имеет стрелку и две шкалы. Для взвешивания снаряд приподнимают от забоя, включают вращение и буровой насос. Останавливают снаряд дросселем гидроприбора. Шкалу нулем подводят к стрелке и внизу прибора против индекса «Вес» по наружной шкале находят массу снаряда.

Если масса больше необходимой нагрузки на породоразрушающий инструмент, то дросселем снижают давление масла в гидроцилиндрах до тех пор, пока стрелка не опустится от «О» до необходимой нагрузки на забой.

Рис. 2. Гидравлический индикатор веса ГИВ-6:
1 — регистратор; 2 — верньер-манометр; 3 — показывающий манометр; 4 — трансформатор давления; 5, 8 — трубки высокого давления; 6 — соединительный ниппель; 7 — тройник; 9 — щит; 10 — вентиль; 11 — резервуар для жидкости

Если масса меньше необходимой нагрузки на породоразрушающий инструмент, то дросселем снижают давление масла, снаряд опускается на забой, а стрелка идет к исходному положению вертикально вниз. На внутренней неполной шкале находят массу снаряда и, поворачивая шкалу, совмещают цифру, соответствующую массе, с концом стрелки. Распределительный кран ставят в положение «Вниз» и дросселем повышают давление масла до тех пор, пока стрелка по внутренней шкале не дойдет до величины необходимой нагрузки на породоразрушающий инструмент.

На рис. 1, а представлен циферблат указателя нагрузки с двумя стрелками. Стрелки расположены одна над другой; верхняя стрелка окрашена в черный цвет и перемещается при повышении или снижении давления масла в нижних полостях цилиндров вращателя, нижняя окрашена в красный цвет и вращается при повышении или снижении давления масла в верхних полостях цилиндра вращателя.

При повышении давления масла в гидросистеме стрелки от нулевого положения вращаются в противоположные стороны: верхняя стрелка (черная) движется по часовой стрелке, а нижняя (красная) — против часовой стрелки. Возрастание цифр на шкале направлено против часовой стрелки и совпадает с направлением прямого вращения нижней (красной) стрелки. Показания дает всегда какая-либо одна стрелка, а вторая в это время стоит неподвижно в нулевом положении.

Для измерения массы бурильной колонны и контроля за осевой нагрузкой на породоразрушающий инструмент (при бурении со свободной подачей бурового инструмента с лебедки установки) применяется гидравлический индикатор веса ГИВ-6. Резервуар заполняется летом дистиллированной водой, а зимой — смесью из одной части денатурированного этилового спирта и трех частей воды или одной части глицерина и одной части воды. Резервуар через вентиль соединен с гидравлической системой индикатора веса давления.

Трансформатор давления монтируется на неподвижном конце талевого каната так, чтобы канат проходил через направляющие ролики, огибая нажимной ролик.

Нагрузка, создаваемая подвешенным на крюке снарядом, через неподвижный конец талевого каната передается нажимному ролику трансформатора давления.

Поршень. на котором закреплен нажимной ролик, через резиновую диафрагму трансформатора создает в гидравлической системе индикатора веса давление, пропорциональное нагрузке на крюке. Эта нагрузка измеряется показывающим манометром и верньер-манометром.

Часть массы бурильной колонны создает нагрузку на породоразрушающий инструмент, отсюда величина осевой нагрузки определяется как разность между нагрузкой на крюке при свободно подвешенном снаряде и нагрузкой на крюке в процессе бурения. Регистратор является самопишущим прибором. Вмонтированный в него часовой механизм вращает диаграмму с частотой один оборот за сутки, на которой производится запись измерения нагрузки на крюке в течение суток. По записи на диаграмме можно установить, какое время было затрачено на проведение различных операций (бурение, промывку, спуск и подъем инструмента, наращивание снаряда и т. д.). По диаграмме можно также определить, какая нагрузка создавалась на породоразрушающий инструмент в процессе бурения.

VДатчик магнитоупорного компенсационного измерителя давления МКН-2 может включаться в гидросистему станка. Неподвижный конец каната одновременно. Поэтому МКН-2 показывает массу снаряда и нагрузку на породоразрушающий инструмент в любом случае: ведется ли бурение с гидроподачей или с тормоза лебедки. МКН-2 имеет часовой механизм, который записывает на круговую диаграмму нагрузку на породоразрушающий инструмент и все затраты времени буровой бригады за сутки. При спуско-подъемных операциях и при ликвидации аварий МКН-2 показывает нагрузку на крюке, что очень важно для бурильщика при выполнении этих операций. Чувствительность прибора позволяет определять момент встречи породоразрушающим инструментом полезного ископаемого.

УЦля измерения и автоматического ограничения крутящего момента при бурении применяется прибор ОМ-40. Прибор применяется на станках с приводом от асинхронного двигателя. Действие прибора основано на измерении активной мощности, потребляемой электродвигателем станка. Предел измерения крутящего момента 0—2500 Н • м.

Рис. 3. Датчик магиитоупориого компенсационного измерителя нагрузок МКН-2:
а — датчик осевой нагрузки ДНР-1, включаемый в разрыв неподвижного конуса талевого каната; б — датчик давления ДДС-2, применяемый при гидравлической подаче бурового снаряда; 1 — деталь для соединения с верхней и нижней полостями цилиндров гидропередачи; 2 —корпус прибора; 3 — магнитоупругий преобразователь; 4 — штепсельный разъем

Прибор ОМ-40 позволяет буровой вахте следить за крутящим моментом на шпинделе станка и своевременно изменять режим бурения, чтобы не вызвать аварию. Если бурильщик не заметил надвигающейся аварии, ОМ-40 подает световой сигнал, а затем включает распределительный кран на подъем шпинделя и отключает электродвигатель бурового станка. Так, с помощью прибора ОМ-40 предупреждаются прихваты снаряда и обрывы бурильных труб.

В СКВ ВПО «Союзгеотехника» разработана контрольно-измерительная аппаратура КУРС-411 и КУРС-613. Аппаратура

КПР. Коронки различных комплексов имеют незначительные конструктивные различия.

Для бурения скважин без отбора керна применяются долота КПС-113 и КПС-132.

Дробовые коронки предназначены для бурения стальной и чугунной дробью. В послевоенные годы дробовое бурение в СССР имело повсеместное распространение и применялось в породах VI—XII категорий по буримости.

Рис. 5. Долото для пневмоударного бурения типа КПС:
1 — коронка наружная; 2 — коронка внутренняя; 3 — вставка твердого сплава

Рис. 6. Дробовая коронка

С широким внедрением высокоэффективного алмазного бурения значительно сократился объем дробового бурения, которое применяется только в скважинах большого диаметра.