Перспективная инновационная разработка в области шарошечного бурения, которая реализуется при финансовой поддержке Фонда содействия инновациям.
Краткое описание:
Ввиду непрерывного изменения буримости горных пород управление процессом бурения (прежде всего режимом бурения) должно быть автоматизированным и оптимальным. Ручное управление без определенной взаимосвязи регуляторов осевого усилия на долото, скорости вращения и скорости подачи не позволяет использовать технические возможности бурового станка, а также приводит к преждевременным поломкам и повышенному износу инструмента.
ООО "Реалтекс-Автоматика" ведет НИОКР по созданию вращательно-подающего механизма с автоматическим управлением процессом бурения.
Основная научная идея заключается в устранении перегруженности и оптимизации работы системы ВПМ-РО-СУ за счет динамической адаптации ее характеристик и своевременного обеспечения рациональных режимов бурения в зависимости от изменения прочностных и структурных свойств породного массива.
Современные методы создания вращательно-подающих механизмов буровых станков и автоматизации процессов бурения не учитывают физику процессов, происходящих при динамическом взаимодействии шарошечного инструмента с породным массивом, характеризующимся изменением прочностных и структурных характеристик. Методология проектирования эффективных вращательно-подающих механизмов станков шарошечного бурения и разработки интеллектуальной системы управления должна основываться на принципах технологии шарошечного бурения, понимании режимов и условий работы шарошечных долот при бурении сложноструктурных породных массивов, применении методов проектирования приводов и систем, своевременно и эффективно изменяющих свои рабочие характеристики, синхронно с действием динамических нагрузок, использовании интеллектуальных систем автоматики, оценивающих текущие процессы в реальном времени и выстраивающих эффективное соотношение режимных параметров.
Цель: повышение эффективности работы бурового станка за счет применения эффективных вращательно-подающих механизмов и интеллектуальной системы управления, обеспечивающих оптимизацию силового воздействия на шарошечный буровой инструмент и режимов бурения сложноструктурного породного массива.
С помощью этой системы планируется обеспечить бурение в различных горных породах по оптимальным текущим или интегральным критериям эффективности. Система может применятся при бурении скважин разными типами станков и бурового инструмента, с ее помощью обеспечивается защита от зашламовывания снаряда, вибраций и перегрузок бурового снаряда.
Нестор ( NS-2) состоит из двух взаимосвязанных элементов:
Система интеллектуального автоматизированного управления бурением с обратной связью и постоянным контролем текущего значения и величины изменения физико-механических характеристик сложноструктурного породного массива для станков СБШ на основе жесткого алгоритма, учитывающего физические процессы и закономерности, управляемого диспетчером процессов.
Подсистема самообучения жесткого алгоритма на основе нейросети, выполняющая поиск более эффективных сочетаний режимных параметров при случайных соотношениях режимных параметров и свойств породы в процессе бурения за счет предустановленного запаздывания регулирования реальных параметров от теоретических оптимальных в каждый текущий момент времени с заданной дискретизацией
