Спосіб горизонтального буріння

Спосіб горизонтального буріння - один із найбільш механізованих. Він характеризується тим, що проводиться механічна розробка горизонтальної свердловини з одночасним або послідуючим вкладанням в неї труби-патрона. Існує безліч машин, що працюють на даному принципі. Це машини колонкового буріння з гідрозмивом і евакуацією ґрунтового керну, фрезерні з евакуацією розробленого грунту ковшами, а також скребковими або шнековими транспортерами.

Процес буріння і прокладення ланок трубопроводу у свердловину може бути роздільним і поєднаним. При роздільному спочатку бурять свердловину, а потім, після витягання з неї бурового інструменту, протягають трубопровід. При поєднаному методі одночасно з просуванням бурового інструменту прокладають трубу.

Для прокладення трубопроводів способом горизонтального буріння застосовують бурильно-шнекову установку типу ДМ- 1 з механічним приводом, здатну в глинистих грунтах створювати горизонтальні свердловини діаметром до 325мм і завдовжки до 40м Для прокладення трубопроводів більшого діаметру використовують ексцентрично-свердлувальні установки з циклічним видаленням грунту типу "Запоріжжя", оснащені набором змінного устаткування для прокладення труб діаметром 325-377, 426-630 і 820-1420мм шляхом їх послідовного нарощування у свердловині ланками довжиною по 6м при швидкості проходки 6-12м в зміну.

Продуктивнішими і поширенішими є уніфіковані шнекові установки горизонтального буріння(таблиця. 32), в яких поєднуються процеси буріння, прокладення труб з безперервним видаленням грунту із забою (рис. 22, i). За допомогою установок УГБ і ГБ можна прокладати трубопроводи в грунтах до IV групи діаметром 325-1420мм протяжністю 40-60м при скорості буріння від 1,5-1,8 до 12,7-19 м/ч. Процес буріння свердловини і прокладення трубопроводу за допомогою установки УГБ і ГБ наступний. В ході прокладення безперервне механічне буріння свердловини здійснюють фрезерною голівкою і видалення розпушеного грунту - гвинтовим конвеєром.

Таблиця 6. Технічні характеристики установок горизонтального буріння

Показники	УГБ-2	УГБ-4	УГБ-5 (ГБ-1021)	ГБ-1421	ГБ-521
Діаметр прокладуваних труб, мм	1220	325-630	630-1020	1220-1420	325-529
Максимальна довжина проходки, м	40	60	40; 60	50	40
Марка двигуна	ЗИЛ-157	ГАЗ-51	ЗИЛ-157	СМД-14	ГАЗ-321
Потужність двигуна, кВт	41-44	37	41-44	55	22
Технічна швидкість буріння, м/год	18,5	1,8-18,2	1,8-18,2	1,4-12,7	6,5-12,0
Тягове зусилля лебідки, кН (тс)	78 (8)	88 (9)	78 (8)	78 (8)	-

На рис. 22, б показана установка УГБ, змонтована на базі трактора Т-100М. Розроблена також установка ГБ- 1621 (рис. 22, ?) для прокладення труб (кожухів) діаметром 1720мм способом горизонтального буріння або продавлювання з механізованою розробкою і транспортуванням грунту із забою продуктивністю 10-12м в зміну при загальній довжині прокладення до 60 м

Безтраншейне прокладення трубопроводів великого діаметру горизонтальним бурінням здійснюють ще шляхом розширення пионерной свердловини. Спочатку за допомогою установки УГБ або ГБ розробляють пионерную свердловину з одночасною про-кладкой в ній труби-лідера. Потім зворотним ходом установки за допомогою розширювача, встановленого на кінці шнека, пионерную свердловину розбурюють під трубу більшого діаметру. При зворотному ході труба-лідер виштовхується зі свердловини прокладуваним трубопроводом більшого діаметру. Для прокладення трубопроводів цим способом ВНИИСТ розробив установку ГБ- 1720, що складається з двох агрегатів для буріння пионерной свердловини і її розбурювання, подачі основного трубопроводу і виштовхування труби-лідера.

На рис. 23 приведена машина ПМ- 800-1400 загальною масою 11,2т, призначена для прокладення труб діаметром 820, 920, 1020, 1120, 1220, 1320 і 1420мм в будь-яких грунтових умовах, окрім пливунів і скельних порід. Установка при встановленій потужності електродвигунів 24,6кВт може прокладати труби на довжину до 120м при середній продуктивності до 15 м/зміну. Грунт в процесі просування труби витягають з неї за допомогою совка, який після завантаження витягають з труби і за допомогою спеціальних пристроїв, розвантажують або в приямок, або в ємність. Машину обслуговує бригада з 4 чоловік.

а - принципова схема установок типу УГБ і ГБ; б - установка УГБ на базі трактора; в - установка ГБ - 1621; 1 - різальна голівка; 2 - наполегливий якір; 3 - поліспаст; 4 - шнек; 5 - рама; 6 - лебідка; 7 - карданний вал; 8 - двигун внутрішнього згорання; 9 - вал приводу шнека; 10 - хомути, 11 - труба, що прокладається; 12 - трубоукладальник; 13 - тяговий пристрій; 14 - зварювальний генератор; 15 - коробка відбору потужності з ходозменшувачем; 16 - опорна плита; 17 - люнет; 18 - робочий орган; 19 - направляючий майданчик; 20 - обичайка; 21 - лоток; 22 - редуктори; 23 – електродвигуни; 24 - гвинтовий домкрат; 25 - ковшовий елеватор; 26 - трьохшвидкісна коробка; 27 - домкратний агрегат; 28 - електростанція; 29 - вставки; 30 - візок.

Рисунок 7. Установки типу УГБ і ГБ для безтраншейної прокладки труб (кожухів) способом горизонтального буріння..

Способом Горизонтального буріння можна проходити вироблення для безтраншейного прокладення трубопроводу практично будь-яких діаметрів з відносно меншими зусиллями, чим при проколі або продавлюванні. Є також деякі можливості збільшення його продуктивності за рахунок вдосконалення процесу різання [11]. Проте істотним недоліком при цьому залишається необхідність видалення з пробуреної свердловини грунту. Тому розробляється нова технологія проходки горизонтальних вироблень без видалення грунту способом буріння і розкочування [11]. Проходку вироблень цим способом виконують за допомогою спеціальних грунтораскатывающих установок з різальною робочою голівкою, обладнану ножами пропелерного типу. Розроблений грунт шнеком подається в затрубний простір, утворений пристроєм, що розкочує. Трубопровід при цьому подаєтся так само, як і при проколі з передачею зусилля від нажимной плити на трубопровід, на передньому кінці якого змонтований робочий орган, різальний, раскатыва-ющий і укладаючий грунт в затрубний простір.

1 - різальна голівка; 2 - савок; 3 - обойми блоку; 4 - опорна стінка; 5 – напрямляюча рама ; 6 - захоплення; 7 – розгрузочно-тяговий