Процесс износа керна
В реальных условиях процесс износа керна не останавливается на стадии образования поверхностей, описываемых трактриссой (хотя и такой случай имеет место); в большинстве случаев этот процесс развивается дальше.
-
повышенная скорость износа периферийных частей пяты приводит к уменьшению площади контакта трущихся поверхностей по периферии вплоть до полного исчезновения их контакта;
-
осевая нагрузка перераспределяется на все меньшую площадь, определяемую сокращающимся радиусом соприкасающихся поверхностей;
-
при некоторой критической площади соприкосновения осевая нагрузка на породоразрушающий инструмент превышает предел прочности породы на сжатие и происходит процесс объемного дробления столбика керна;
-
процесс объемного дробления керна с последующим истиранием достаточно быстротечен, что приводит к интенсивному износу разрушенной зоны;
-
если процесс самозаклинивания не самоликвидировался, то происходит вынос разрушенного материала из зоны контакта и восстанавливается процесс чистого истирания соприкасающихся поверхностей.
В целом процесс цикличен, и число циклов разрушения определяется числом моментов ликвидации заклинивания и восстановления нормального течения процесса кернообразования.
Установлено, что скорость разрушения зоны дробления при развитом заклине составляет Vp = 600 мм/мин для гранитного материала, что практически на порядок выше скорости износа при истирании (Vи = 50-100 мм/мин).
После полного разрушения зоны дробления, если заклинивание не самоликвидировалось, процесс износа керна возобновляется со стадии притирания вновь образованных поверхностей соприкосновения, т.е. начинается новый цикл износа истиранием. Время существования заклинивания может быть определено по диаграмме затрат мощности, так как при работе в режиме заклинивания затраты мощности на разрушение породы сплошным забоем существенно возрастают, что и прослеживается на этих диаграммах.
Таким образом, износ керна при заклинивании происходит только в случае развитого заклина, который легко определяется визуально по керновому материалу. На основании визуального определения может быть составлена кернограмма рейсовой углубки, по которой определяются зоны износа кернового материала, что, в конечном итоге, и определяет оценку стратиграфической нарушенности керна.
