15.01.2021

Рекомендуемая номенклатура оборудования для различных методов бурения


На основании анализа требований, предъявляемых к неглубоким скважинам в зависимости от их целевого назначения, а также анализа различных, наиболее распространенных методов бурения может быть предложена определенная номенклатура специализированного оборудования, необходимого для решения различных геологических задач (табл. 94).

При определении номенклатуры оборудования принималось во внимание то обстоятельство, что в ряде случаев его приводная мощность и вес мало зависят от глубины скважин и поэтому нецелесообразно создавать машины, которые с успехом, без ущерба для производительности, могут быть заменены, установками, предназначенными для бурения последующих по глубине групп скважин.

Установлено, что для эффективного бурения скважин в рыхлых и мягких породах глубиной до 50 м разного целевого назначения целесообразно иметь 12 типов буровых станков.

1. Для бурения скважин глубиной до 5 м при специальных видах съемки и некоторых видах инженерно-геологических изысканий должны быть использованы легкие переносные станки, основанные на вращательном методе с применением шнековой колонны и использованием различных грунтоносов (I тип).

Примером такого станка служит мотобур типа M-1 конструкции СКВ МГ России, производительность которого при бурении скважин глубиной до 5 м может достигать более 60 м на станко-смену. Серийное производство мотобура M-1 осваивается на Оренбургском механическом заводе.

2. При геологическом картировании и главным образом при линейных инженерных изысканиях на транспортном строительстве, когда необходимы скважины глубиной 10—15 м диаметрами 108—76 мм с непрерывным отбором проб, рекомендуется использовать станки, основанные на ударно забивном методе с отрывом стакана от забоя (2 тип). Существующие станки подобного типа (БУКС-ЛГТ и Д-5-25) в целом соответствуют предъявляемым требованиям, но требуют некоторой конструктивной доработки. В частности, целесообразно разработать модификацию такого станка, смонтированную на автомобиле типа ГАЗ-69.

В варианте на одноосном прицепе вес этого станка не должен превышать 350—400 кг, чтобы при необходимости бурения в стесненных условиях можно было закатить его на скважину вручную.

Производительность станков этого типа может составить 40— 60 м/ст.-смену.

3. При разведке нерудных ископаемых, поисках россыпных месторождений цветных и редких металлов, проводимых в труднодоступных районах для бурения скважин диаметром 135/112 мм и глубиной до 15 м с непрерывным отбором шлиховых и валовых проб и образцов пород со строго определенной глубины, целесообразно использовать сравнительно легкий передвижной (на раме с салазками или колесном прицепе) и разборный станок. Такой станок может быть основан на ударно-забивном методе в сочетании с вращательным рейсовым бурением и механизацией обсадки и обеспечит производительность до 25 м/ст.-смену (3 тип).

Серийно выпускающийся станок УБР-1 вполне соответствует предъявляемым к такому оборудованию требованиям.

4. При проведении поисково-картировочных работ и линейных инженерно-геологических изысканий на глубину до 15—25 м в труднодоступных районах должны применяться легкие разборные установки, обеспечивающие возможность вращательного бурения шнековой колонной и отдельными рейсами без промывки, а также с промывкой и продувкой алмазными и твердосплавными коронками.

Подобное оборудование должно быть приспособлено для переноски вручную, вьючным транспортом и доставки на место работ на вертолетах, лодках и т. д.

Серийно выпускающаяся на заводе им. Воровского установка УПБ-25 в целом соответствует предъявляемым к такому оборудованию требованиям. Необходимо дополнительно разработать модификацию этой установки на автомобиле типа ГАЗ-6У.


5. При проведении гидрогеологических и инженерно-геологических изысканий, разведке стройматериалов и россыпей для бурения скважин диаметром 245—132 мм на глубину до 25 м в сложных разрезах, требующих обязательной обсадки трубами, требуется применение более мощной установки, по схеме и методам бурения аналогичной установке 3 типа (УБР-1).

Такие установки следует выпускать на различных транспортпых базах (автомобиль типа. ГАЗ-66, трактор ТДТ-55, двухосный

прицеп) (тип 5).

6. Для бурения инженерно-геологических скважин диаметром 112—168 мм, глубиной до 25 м в районах с удовлетворительными транспортными условиями, а также в некоторых случаях при поисках и разведке стройматериалов могут быть использованы буровые самоходные установки, основанные на виброметоде с применением поверхностных или забойных погружателей в сочетании с ударно-забивным способом (6 тип). Следует подчеркнуть, что такое оборудование будет наиболее эффективно в разрезе, сложенном преимущественно связными породами, что подтверждает практика применения установок ВБУ-ГАЗ-63, АВБ-1М и других, которые могут служить прототипами новой машины. Подобное оборудование обеспечит производительность 25—50 м/ст.-смену.

7. При специальных видах съемки наиболее производительными являются станки, основанные на методе задавливания и смонтированные на самоходной базе высокой проходимости. Ожидаемая производительность установки этого типа составляет 200— 400 м/ст.-смену.

Аналогичное оборудование разработано и для применения в практике инженерных изысканий для проведения статической пенетрации и получения необходимой информации в процессе бурения с использованием геофизических методов.

Проходка скважин глубиной до 50 м в зависимости от целей и условии бурения требует 5 типов буровых установок. При этом производительность может достигать 100—120 м в смену.

8. Для бурения разведочных и эксплуатационных скважин диаметром до 273—476 мм и колодцев диаметром более 1000 мм необходима установка, и основе которой лежит метод вращательного бурения шнековой колонной и специальными ложковыми бурами в сочетании с ударно-канатным способом (8 тип). Прототипов такой установки является ЛВУ-50 конструкции OKB Щигровского завода геологоразведочного оборудования.

Эта машина может найти применение и при разведке валунно-галечных отложений, дли чего на ней должна быть предусмотрена возможность использовании грейфера.

Должна быть решена также проблема механизации обсадки скважин трубами посредством их расходки специальными ключами.

9. При некоторых видах геологического картирования. разведке нерудных ископаемых, инженерно-геологических и гидрогеологических исследований требуется проходка наносов скважинами диаметром 152—92 мм и отбор керна коренных пород; в этих случаях должно быть использовано специализированное оборудование для вращательного бурения полой шнековой колонной с возможностью последующего перехода на бурение с промывкой и продувкой (9 тип). Подобные станки могут обеспечивать производительность порядка 30 м/ст.-смену при условии проходки 30—40% объема по породам VI-VII категорий.

В соответствующих условиях станок 9 типа обеспечит эффективное бурение взрывных скважин для сейсморазведки шнеками и вращательным методом с промывкой или продувкой сплошным забоем.

Оборудование этого типа должно монтироваться на автомобилях типа. ГАЗ-66, тракторах или вездеходах и двухосных прицепах.

10. Для проходки гидрогеологических и инженерно-геологических скважин диаметром 152—273 мм необходимы передвижные установки, обеспечивающие ударно-забивное бурение с механизацией обсадки (9 тип). Прототипом для таких машин могут служить станки БУК-75 и БУГ-100 (тип 10). Производительность таких установок составляет 15—20 м/ст.-смену.

11. Для проходки шурфов-дудок диаметром до 1,0 м, глубиной до 20—50 м должна быть разработана специализированная самоходная установка, обеспечивающая возможность вращательного рейсового бурения (тип 11).

12. Для разведки россыпных месторождений золота преимущественно в условиях вечной мерзлоты, должна быть создана специализированная установка, обеспечивающая возможность бурения скважин диаметром 219—168 мм тяжелыми ударными снарядами (до 1000 кг) и вращательного бурения спиральными, ложковыми или другими специальными бурами, повышающими качество опробования продуктивной толщи. Производительность такой установки может достигать 10—15 м/ст.-смену (тип 12).

Таким образом, совершенно очевидно, что нет никакой необходимости в существовании того количества типоразмеров оборудования, которое создано к настоящему времени различными организациями и достигает, как уже отменено, свыше 60 шт. Более того, эти станки как правило, не отвечают полностью разнообразным эксплуатационным требованиям, имеют существенные принципиальные конструктивные недостатки и не могут быть рекомендованы в таком виде к крупносерийному производству.

Учитывая, что новое, серийно выпускаемое оборудование может найти применение во многих отраслях народного хозяйства, в дальнейшем следует полностью прекратить практику кустарной разработки станков, а при централизованном проектировании добиться возможно более полного удовлетворения различных требований к ним.

Следует отметить, что некоторые из перечисленных установок, требуются в сравнительно небольшом количестве и это, безусловно, в известной степени затрудняет организацию их серийного выпуска и усложняет эксплуатацию.

Поэтому особо важное значение приобретает проблема унификации узлов и деталей буровых установок.





Яндекс.Метрика