Проект «Буровой инструмент Богомолова»
Эффективность взрывных скважин с квадратным поперечным сечением
Предметная область Буровзрывные работы являются одним из основных процессов при добыче полезных ископаемых открытым способом. В настоящее время практически все взрывные скважины на карьерах бурят цилиндрической формы. Рассмотренные исследования позволяют увидеть альтернативный метод проведения БВР*.
Исследования в области БВР лабораторные испытания по взрыву песчано-цементных блоков
Распределение фракций по массе в зависимости от формы поперечного сечения шпура при взрывании песчано-цементных блоков
Результат испытания
Моделирование процесса взрыва в горном массиве путем статического нагружения стенок скважин с квадратным и круглым поперечным сечением
Моделирование процесса взрыва круглых скважин диаметром 216 мм с сеткой 5х6 метров
Моделирование процесса взрыва квадратных скважин размером 191 мм с сеткой 5,5х6 метров
Результаты моделирования
Увеличить объем взорванной горной массы на 10%. Увеличить объем взорванной горной массы на 10%. Увеличить выход горной массы с одного метра скважины на 10%. Увеличить размер сетки скважин на 10%. Уменьшить расход взрывчатых веществ при БВР на 10%. Уменьшить объемы бурения на 10%.
Экономический эффект от использования квадратных взрывных скважин
Увеличить размер сетки скважин на 10%. Увеличить размер сетки скважин на 10%. Уменьшить расход взрывчатых веществ при буровзрывных работах на 10%. Уменьшить объемы бурения на 10%.
Размер сетки для ведения буровзрывных работ
Нормы расхода взрывчатого вещества на скважину
Нормы выработки бурового станка в месяц
Ресурс бурового инструмента
Приведённые статьи затрат на единицу ресурса
Итоговые ежемесячные затраты на проведение буровзрывных работ
Уменьшить ежемесячные затраты на взрывчатое вещество порядка 10%. Уменьшить ежемесячные затраты на взрывчатое вещество порядка 10%. Уменьшить затраты на буровзрывные работы на 7%. Годовой экономический эффект с одного станка при равных условиях выработки по объему взорванных горных пород составляет 9,2 млн.руб.
Формообразование скважин с квадратным поперечным сечением
Обеспечение возможности формообразования скважин с квадратным поперечным сечением. Обеспечение возможности формообразования скважин с квадратным поперечным сечением. Унифицированная конструкция корпуса, позволяющая эксплуатацию на серийных буровых станках.
Моделирование процесса формообразования прямоугольных кромок скважины
Разработанная форма шарошки для получения скважины квадратного сечения
Первый опытный образец бурового инструмента
Первые результаты забуривания
Возможный вариант исполнения серийного режуще-шарошечного бурового инструмента
Возможный вариант исполнения серийного трехшарошечного бурового инструмента
Разработаны методы определения геометрических параметров шарошки, способной бурить скважины с квадратным поперечным сечением. Разработаны методы определения геометрических параметров шарошки, способной бурить скважины с квадратным поперечным сечением. Изготовлен макет шарошечного бурового инструмента для бурения скважин с квадратным поперечным сечением. Выполнено экспериментальное забуривание. Определены возможные варианты серийного исполнения «Бурового инструмента Богомолова».
Разработка модификаций «Бурового инструмента Богомолова»
Обеспечение возможности формообразования скважин с квадратным поперечным сечением. Обеспечение возможности формообразования скважин с квадратным поперечным сечением. Унифицированная конструкция корпуса, позволяющая эксплуатацию на серийных буровых станках. Возможность применения на породах крепости от 6 до 14 по шкале Протодьяконова. Стойкость инструмента не должна быть ниже 50% от существующего бурового инструмента для получения скважин круглого поперечного сечения.
Разработана конструкция режуще-шарошечного бурового инструмента
Трехмерная модель неразборного шарошечного расширителя
Трехмерная модель разборного шарошечного расширителя
Разработана конструкторская документация для изготовления разборного шарошечного расширителя
Выполнены силовые расчеты подшипникового узла в новом буровом инструменте
Перспективная разработка серийного трехшарошечного «Бурового инструмента Богомолова»
Выполнено техническое обоснование конструкции бурового инструмента для бурения скважин с квадратным поперечным сечением. Выполнено техническое обоснование конструкции бурового инструмента для бурения скважин с квадратным поперечным сечением. Разработана конструкторская документация для изготовления промышленного варианта двухшарошечного разборного бурового инструмента. Разработаны конструкторские решения для различных модификаций серийного «Бурового инструмента Богомолова». Зарегистрировано 8 объектов интеллектуальной собственности.
Интеллектуальная собственность проекта
Патент: №116563 РФ Патент: №116563 РФ Классификация МПК: E21B 10/14 (2006.01) Заявка: №2012101044/03 от 11.01.2012г. Дата публикации: 27.05.2012г. Бюллетень №15 – 8 с. Авторы: Богомолов И.Д., Хуснутдинов М.К., Головин И.П., Любимов О.В., Малышкин Д.А. Патентообладатель: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева».
Патент: №141750 РФ Патент: №141750 РФ Классификация МПК: E21B 10/26 (2006.01) Заявка: №2014103419/03 от 31.01.2014г. Дата публикации: 10.06.2014г. Бюллетень №16 – 3 с. Авторы: Богомолов И.Д., Хуснутдинов М.К., Головин И.П., Любимов О.В., Малышкин Д.А. Патентообладатель: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева».
Патент: №141747 РФ Патент: №141747 РФ Классификация МПК: E21B 10/28 (2006.01) Заявка: №2014103421/03 от 31.01.2014г. Дата публикации: 10.06.2014г. Бюллетень №16 – 3 с. Авторы: Богомолов И.Д., Хуснутдинов М.К., Любимов О.В., Малышкин Д.А. Патентообладатель: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева».
Патент: №144645 РФ Патент: №144645 РФ Классификация МПК: E21B 10/28 (2006.01) Заявка: № 2014113590/03 от 07.04.2014г. Дата публикации: 27.08.2014г. Бюллетень №24 – 3 с. Авторы: Богомолов И.Д., Хуснутдинов М.К., Любимов О.В., Малышкин Д.А. Патентообладатель: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева».
Патент: №2544195 РФ Патент: №2544195 РФ Классификация МПК: E21B 10/16 (2006.01) Заявка: №2014103417/03 от 31.01.2014г. Дата публикации: 10.03.2015г. Бюллетень №7 – 7 с. Авторы: Хуснутдинов М.К., Головин И.П., Любимов О.В., Малышкин Д.А. Патентообладатель: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева».
Патент: №2548274 РФ Патент: №2548274 РФ Классификация МПК: E21B 10/28 (2006.01) Заявка: №2014103415/03 от 31.01.2014г. Дата публикации: 20.04.2015г. Бюллетень №11 – 5 с. Авторы: Богомолов И.Д., Хуснутдинов М.К., Любимов О.В., Малышкин Д.А. Патентообладатель: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кузбасский государственный технический университет имени Т. Ф. Горбачева».
Патент: №2549336 РФ Патент: №2549336 РФ Классификация МПК: E21B 10/28 (2006.01) Заявка: №2014113586/03 от 07.04.2014г. Дата публикации: 27.04.2015г. Бюллетень №12 – 10 с. Авторы: Богомолов И.Д., Хуснутдинов М.К., Любимов О.В., Малышкин Д.А. Патентообладатель: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева».
Патент: №2550703 РФ Патент: №2550703 РФ Классификация МПК: E21B 10/16 (2006.01) Заявка: №2014113582/03 от 07.04.2014г. Дата публикации: 10.05.2015г. Бюллетень №13 – 8 с. Авторы: Богомолов И.Д., Хуснутдинов М.К., Любимов О.В., Малышкин Д.А. Патентообладатель: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева».
Инвестиционное предложение
Отрасль – машиностроение; Отрасль – машиностроение; Специализация - производство буровых долот для карьерных станков вращательного бурения; Конечный потребитель готового продукта – горнодобывающие предприятия угольной промышленности, ведущие добычу полезных ископаемых открытым способом.
Это разновидность бурового инструмента, с помощью которого можно получать взрывные скважин квадратного поперечного сечения. Это разновидность бурового инструмента, с помощью которого можно получать взрывные скважин квадратного поперечного сечения.
Режуще шарошечные долота для крепости пород 6-9 по шкале Протодъяконова М. М. Режуще шарошечные долота для крепости пород 6-9 по шкале Протодъяконова М. М. Трехшарошечные долота для крепости пород 9-16 по шкале Протодъяконова М. М. Двухшарошечные расширители для крепости пород 9-16 по шкале Протодъяконова М. М.
Увеличение объема взорванной горной массы на 10%; Увеличение объема взорванной горной массы на 10%; Увеличение выхода горной массы с одного метра скважины на 10%; Увеличение размера сетки скважин на 10%; Уменьшение расхода взрывчатых веществ при буровзрывных работах на 10%; Уменьшение объемы бурения на 10%.
Увеличение объема взорванной горной массы на 10%; Увеличение объема взорванной горной массы на 10%; Уменьшение ежемесячных затрат на взрывчатое вещество на 10%; Уменьшение затрат на буровзрывные работы на 7%; Годовой экономический эффект при эксплуатации одного бурового станка составляет 9,2 млн.руб.
Зарегистрировано 8 объектов интеллектуальной собственности. Зарегистрировано 8 объектов интеллектуальной собственности. При дальнейшей реализации проекта на все технические разработки будут оформлены патенты на полезные модели и изобретения.
55% угля в мире добывается открытым способом; 55% угля в мире добывается открытым способом; 4325,6 млн.т. угля было добыто в мире открытым способом в 2012 году; 251,8 млн.т. угля было добыто открытым способом на территории РФ в 2014 году; 60 тысяч долот изготавливается на территории РФ в основном для внутреннего рынка; 32 тыс.руб. средняя стоимость серийного долота (типоразмер 215,9 мм); 64 тыс.руб. средняя стоимость «Бурового инструмента Богомолова»; 1,92 млрд.руб. ориентировочный объем рынка серийного бурового инструмента на территории РФ; 33 млрд.руб. ориентировочный объем мирового рынка серийного бурового инструмента.
Выполнено техническое обоснование конструкции бурового инструмента для бурения скважин с квадратным поперечным сечением. Выполнено техническое обоснование конструкции бурового инструмента для бурения скважин с квадратным поперечным сечением. Разработана конструкторская документация для изготовления промышленного варианта двухшарошечного разборного бурового инструмента. Разработаны конструкторские решения для различных модификаций серийного «Бурового инструмента Богомолова». Зарегистрировано 8 объектов интеллектуальной собственности. В период с 2012 г. по 2014г. успешно реализован грант «УМНИК».
Реализация проекта возможна при создании «Технико-внедренческого инженерного цента». Реализация проекта возможна при создании «Технико-внедренческого инженерного цента». Среднесписочная численность персонала организации составит 7 сотрудников. Команда для реализации проекта полностью сформирована.
Инжиниринговые услуги. Инжиниринговые услуги. Лицензирование заводов-изготовителей разработанными объектами интеллектуальной собственности.
Горные предприятия получат инновационный инструмент, который позволит снизить издержки на добычу полезных ископаемых. Горные предприятия получат инновационный инструмент, который позволит снизить издержки на добычу полезных ископаемых. Заводы-изготовители получат готовый продукт, который будет пользоваться стабильным спросом.
Команда проекта
Проект «Буровой инструмент Богомолова» стартовал в сентябре 2011 года. Базой для реализации проекта послужили разработки и технические решения Игоря Дмитриевича Богомолова в области «Бурового инструмента для получения скважин с некруглым поперечным сечением» Проект «Буровой инструмент Богомолова» стартовал в сентябре 2011 года. Базой для реализации проекта послужили разработки и технические решения Игоря Дмитриевича Богомолова в области «Бурового инструмента для получения скважин с некруглым поперечным сечением» На текущий момент времени успешно завершён первый этап проекта
Роль: Роль: Создатель концепции Профессиональные достижения: Доктор технических наук Заслуженный изобретатель РФ Создал и испытал инструмент по получению скважин квадратного сечения для шахтовых выработок
Роль: Роль: Технический лидер проекта Решаемые задачи: Проектирование Патентоведение Научно-исследовательская работа Математическое моделирование
Роль: Силовые расчеты Профессиональные достижения: Кандидат технических наук Решаемые задачи: Конструкторская проработка Силовые расчеты и моделирование нагрузок на рабочие узлы Научно-исследовательская работа
Роль: Математическое моделирование Профессиональные достижения: Кандидат технических наук Решаемые задачи: Разработка расчетных схем Математическое моделирование Научно-исследовательская работа
Роль: Роль: Менеджер проекта Решаемые задачи: Управление проектом Бизнес-планирование Маркетинг Конструкторско-технологическая подготовка производства
Архив презентаций Эффективность взрывных скважин с квадратным поперечным сечением Экономический эффект от использования квадратных взрывных скважин Формообразование скважин с квадратным поперечным сечением Разработка модификаций «Бурового инструмента Богомолова» Интеллектуальная собственность проекта Инвестиционное предложение Команда проекта
Архив публикаций Об эффективности применения скважин с некруглым поперечным сечением при вскрышных работах на карьерах Предпосылки по созданию и использованию инструмента для получения взрывных скважин на открытых горных работах Буровой инструмент для бурения скважин с концентраторами напряжений О применении и разработке инструмента для получения скважин с некруглым поперечным сечением Применение ресурсосберегающего бурового инструмента для получения скважин с некруглым поперечным сечением Инвестиционное предложение «Буровой инструмент Богомолова» Горный инструмент для получения скважин квадратного поперечного сечения – «Буровой инструмент Богомолова»
Спасибо за сотрудничество и понимание!