Ударно-вращательный и вибрационный способы бурения; особенности станков, буров, технологий.

Ударно-вращательное бурение с по­гружным пневмоударником (пневмоудар-ное бурение) по сравнению с ударно-канатным имеет более высокую скорость; при этом можно бурить направленные (от 0 до 90° к горизонтали) скважины, отсутствует необходимость в подвозке . тяжелого инструмента и снабжении во­дой. Ударное действие и вращение доло­та осуществляются двумя независимыми механизмами. Станками ударно-враща­тельного бурения можно бурить скважи­ны диаметром до 155...200 мм, глубиной : до 36 м в скальных грунтах средней и выше средней крепости (VI—IX катего-'рий по буримости).

К ударно-вращательному бурению ёможно отнести шарошечный способ буре-\ния, который по кинематике действия ^рабочего органа является типично вра-рцательным, а по динамике действия по-|родоразрушающего наконечника — удар-Рным.

Станки шарошечного бурения получи­ли наибольшее распространение для бу­рения скважин диаметром 190...320 мм и глубиной до 35 м в полускальных и скальных грунтах. Основные их досто­инства — высокая производительность (20... 150 м в смену), непрерывность про­цесса бурения и возможность его автома­тизации; недостатки — большая масса станков и малая стойкость долот в труд,-нобуримых породах (VIII—XI катего­рий, табл. IV. 1).

Станки с погружными пневмоударни-ками применяются для бурения скважин диаметром 100...200 мм и глубиной до 30 м только в труднобуримых и абра-

зивных скальных грунтах. Производи­тельность станков с погружными пневмо-ударниками 10...35 м/смену, а затраты в 1,5—2,5 рчза выше, чем при шарошеч­ном бурении. Станки конструктивно про­сты; возможно многошпиндельное буре­ние. Основные их недостатки — малая стойкость буровых коронок, низкая про­изводительность и большое пылеобразование.

При вибрационном бурении применяют вибраторы направленного (вертикально­го) действия, жестко присоединенные к колонне буровых труб, имеющей на кон­це рабочий наконечник. Под действием вибрирующего снаряда некрепкие грун­ты и породы выделяют связанную воду; часть породы в зоне контакта с вибри­рующим наконечником переходит в по­движное состояние, что влечет за собой резкое снижение сопротивляемости грун­та сдвигу и способствует погружению вибробурового снаряда в породу.

Для вибробурения шпуров и скважин диаметром до 125 мм и глубиной до 20... ...25 м применяют самоходные виброуста­новки. При вибропогружении повышает­ся почти в 10 раз скорость проходки сква­жины по сравнению с ударно-канатным бурением, однако с увеличением глубины выработки до 15...20 м скорость резко уменьшается.

70.

Термический способ бурения: сущность; особенности станков, буров, технологий.

Бурозаправочные работы и техника безопасности при бурении.

Термическое (огневое) бурение основа­но на прожигании породы высокотемпе­ратурной газовой струей, выходящей со сверхзвуковой скоростью из сопла огне-струйной горелки. Для получения высо­котемпературной газовой струи исполь­зуют распыленный керосин и газообраз­ный кислород (иногда воздух). Порода нагревается до температуры 2000 °С, уве­личивается в объеме, растрескивается и разрушается на мелкие частицы, которые вместе с продуктами сгорания удаляются из скважины струей охлажденных газов.

Термическое бурение применяется только в исключительно труднобуримых кварцсодержащих скальных, а также в мерзлых грунтах.

Ручные термобуры применяют для бу­рения шпуров диаметром 60 мм и глуби­ной 1,5...2 м, а передвижные станки — для бурения скважин диаметром 250... ...360 мм, глубиной до 17...22 м. Произ­водительность станков в хорошо термо-буримых породах достигает 12... 15 м/ч.

Термический способ ис­пользуют для бурения очень крепких по­род кристаллической структуры. Ручны­ми термобурами (рис. IV. 1, г) бурят шпуры диаметром 60 мм и глубиной 1,5... ...2 м; передвижными станками термиче­ского бурения — шпуры и скважины диа­метром до 130 мм и глубиной до 20 м.

Рабочим инструментом является го­релка реактивного типа, в которую пода­ют смесь горючего, состоящего из кисло­рода (или воздуха) и керосина. Охлаж­дается горелка водой, которая под воз­действием высоких температур перехо­дит в пар, выносящий на поверхность продукты разрушения породы.

По производительности даже ручное термобурение в 3—8 раз эффективнее ме­ханического.

Бурение скважин производят ударным (удар но- канатным), удар но-вр ащатель-ным, вращательным и вибрационным способами.

При производстве буровых работ надо выполнять «Единые правила безопас­ности при геологоразведочных работах», утвержденные Госгортехнадзором, и тре­бования СНиП II1-4-80 «Техника безот пасности в строительстве».

К управлению буровыми станками до­пускаются лица, имеющие специальные удостоверения.

Буровой мастер отвечает за соблюде­ние правил безопасности членами брига­ды. До начала работы он обязан убедить­ся в исправности и надежности всех меха­низмов, наличии ограждения движущих­ся частей и обеспечении свободного доступа к станку, а также проверить ис­правность заземления электродвигателей, электроинструментов и пусковой аппа­ратуры станков.

Сооружение, ремонт, передвижку и разборку буровых вышек выполняют под наблюдением ответственного лица. В пре­делах запретной зоны (до 15 м от устья скважины) пребывание посторонних лиц не допускается.

Места бурения в темное время суток должны быть освещены.

71.