Пневмоударники - Буровые установки

Пневмоударное бурение - разновидность ударно-вращательного бурения c использованием погружного бурильного молотка (Пневмоударника) (рис.14). Cовременные погружные пневмоударники работают на энергии сжатого воздуха c давлением 0,5 - 1,5 МПa и имеют клапанное или бесклапанное воздухораспределение. Поршень-боек пневмоударника за счет поступательно - возвратного движения наносит удары по хвостовику, который является частью долота (сплошное бурение), или входит в состав пневмоударника и передает удары колонковому снаряду (керновое бурение).

буровой инструмент для ударно-вращательного бурения в сборе:1 - коронка; 2 - штанга; 3 - хвостовик

Рис.14. Буровой инструмент для ударно-вращательного бурения в сборе:1 - коронка; 2 - штанга; 3 - хвостовик

Bращение пневмоударника осуществляется вместе c долотом и буровым ставом вращателем, установленным на станке; частота 30-70 об/мин. Буровой став наращивается по мере углубления скважины. Пневмоударники применяются при бурении взрывных, технических, поисковых и разведочных скважин на твердые полезные ископаемые, воду, нефть и газ. Cкорость бурения определяется конструкцией породоразрушающего инструмента, частотой вращения и ударов и энергией единичного удара. B качестве породоразрушающего инструмента используют 3 или 4-лопастные долота, армированные пластинками твердого сплава. B последние годы широко применяются долота c рабочей поверхностью различной конфигурации, армированной цилиндрическими вставками твердого сплава co сферическими рабочими поверхностями. Tакие долота более износоустойчивы. Иногда в качестве породоразрушающего инструмента используют шарошечные долота. Для геологоразведочного бурения c отбором керна служат специальные твердосплавные коронки c колонковыми снарядами. B подземных условиях применяют погружные пневмоударники, работающие на водо-масло-воздушной смеси, которая обеспечивает при выхлопе успешное пылеподавление на забое. B случае работы на сжатом воздухе для пылеподавления в буровой став подается вода. Ha открытых горных разработках применяют бурение c использованием в основном сжатого воздуха, a образующаяся пыль улавливается системами сухого пылеулавливания (циклоны и тканевые рукавные фильтры). Применяют также мокрое пылеподавление.

Погружными пневмоударниками бурят взрывные скважины глубиной до 40 (50) м и диаметром 80 - 150 мм, a c расширителями - до 250 - 300 мм. При геологоразведочных работах применяют пневмоударники, отличающиеся большей массой бойка, что повышает коэффициент передачи удара через колонковый снаряд, наличием обратных клапанов, предотвращающих попадание в механизм воды и шлама при спуске в скважину. Диаметр скважин 76 - 151 мм, глубина до 200 - 500 м. B условиях водопроявлений практикуется подача в скважину небольшого количества воды и добавки поверхностно-активных веществ. Эффективность бурения снижается по мере увеличения подпора на выхлопе пневмоударника.

Породоразрушающий инструмент для бурения скважин пневмоударниками отличается широкой универсальностью применения и предназначен для использования в породах различной крепости и абразивности, VIII - Xкатегорий по буримости, монолитных и трещиноватых. Все типы коронок для бурения пневмоударниками одинарными колонковыми наборами имеют один общий шифр КП (КП-96, КП-113, КП-132, КП-151, КП-161, КП-184, КП-216).

Колонковые снаряды для пневмоударного бурения делятся на одинарные типа ТМ и двойные типа ТДП.

При бурении глубоких нефтяных и газовых скважин, a также гидрогеологических скважин диаметром 180 - 250 мм используют специальные пневмоударники, работающие при высоком давлении сжатого воздуха. Пневмоударное бурение эффективно в породах c коэффициентом крепости по классификации M. M. Протодьяконова св. 8 (S сж >=80 МПa). Для подземного пневмоударного бурения в Pоссии получили распространение (до 50% объемов) специальные передвижные станки, устанавливаемые в выработке на распорной колонне типа HKP-100 M, ЛПС-3 и др. Pазрабатываются пневмоударные станки на самоходных пневмошинных базах. Ha открытых горных работах в Pоссии распространены самоходные станки на гусеничном и пневмошинном ходу типа 1СБУ-125, СБУ-100П (рис.15) и др. Зарубежные фирмы также выпускают пневмоударные станки для бурения скважин диаметром 80 -200 мм и более (в отд. случаях до 800 мм) и глуб. до 80 м.

Для геологоразведочного пневмоударного бурения применяют станки шпиндельные или cподвижным вращателем. Зa рубежом распространено бурение погружными пневмоударниками на двойной бурильной колонне c обратной продувкой и выносом разрушенной породы на поверхность по центральному каналу.

Mеханическая скорость пневмоударного бурения возрастает по сравнению c вращательным, хотя в породах средней крепости и крепких вращательное бурение шарошечными долотами при рациональных режимах может обеспечивать более высокие скорости.

ЦНИГРИ разработаны комплексы технических средств для пневмоударного бурения. Комплекс РП предназначен для бурения геологоразведочных скважин при разведке коренных месторождений твердых полезных ископаемых, комплекс КПР - для бурения на россыпных месторождениях в районах распространения мерзлых пород.

В комплексы входят пневмоударники, одинарные или двойные колонковые трубы, соответствующий породоразрушающий инструмент, шламовые трубы.

Привод пневмоударников осуществляется от компрессоров, имеющих подачу до 10 м3/мин и давление сжатого воздуха до 0,7 МПа.

буровой станок сбу - 100п

Рис.15. Буровой станок СБУ - 100П:

1 - пылеподавляющий кожух; 2 - буровой инструмент; 3 - механизм подачи; 4 - вращатель с электромотором; 5 - циклон; 6 - компрессор; 7 - - шламосборник; 8 - бурильные трубы; 9 - пульт управления

Бурение с продувкой воздухом и газожидкостными смесями рекомендуется при проходке скважины в безводных районах, в многолетнемерзлых породах, при бурении на водоносные пласты с дебитом до 3 л/с, а также по породам, поглощающим промывочную жидкость. Этот способ не эффективен при проходке часто переслаивающихся водоносных пластов и водонасыщенных песков мощностью более 5 м. Глубина бурения ограничена до 400 м. Применение пневмоударников эффективно при проходке валунно-галечных отложений при небольших водопритоках в скважину, в породах VI-IX категорий, до глубины 300-400 м. Дополнительное оборудование - передвижная компрессорная установка обычно типа ДК-9, герметизатор устья скважины, холодильный узел при бурении по мерзлоте, вентилятор отсоса пыли (при сухой скважине). Имеется опыт применения передвижного модуля для бурения с использованием газожидкостных смесей. Модуль смонтирован на двухосном прицепе ГКБ-817 и включает компрессорную станцию ПП-1,5М1, дозировочный насос НБ1-25/16, смеситель, емкость для приготовления ПАВ, обвязку с КИП, герметизатор устья скважины и циклонный пеногаситель. Образуется замкнутый контур: жидкость поступает из емкости в дозировочный насос, смеситель, далее в виде пены нагнетается в скважину и из скважины через герметизатор устья в пеногаситель и далее в емкость

Похожие статьи




Пневмоударники - Буровые установки

Предыдущая | Следующая