книги из ГПНТБ / Медведев, Павел Михайлович. Основы строительного дела учебное пособие для речных училищ и техникумов

пятся трубами 4; при отсутствии опасности обвала стенки не крепятся. Трубы свинчиваются муфта­ ми 5. Снизу труба снабжена режущей частью — башмаком или фрезой 6.

По положению скважины бывают вер­ тикальные, наклонные и горизонтальные.

При глубине до 40 м скважины счи­ таются мелкими, а свыше 40 м глубокими.

§ 8. Способы бурения скважин

плотных породах на глубину до 20—40 м. Различают два вида вращательного бурения: 1) обыкновенное ручное медленновра­ щательное и 2) механическое быстровращательное колонковое бурение (при котором выбирают и вынимают целые колонки по­ роды) и бурение сплошным забоем по всей площади сечения скважины.

Обыкновенное вращательное ручное (рис. 6) бурение при глубине скважин до 40 м применяется в мягких, рыхлых, пла­ стичных и сыпучих породах.

Быстровращательное бурение применяется в твердых поро­ дах, на большую глубину и при малом давлении инструмента на забой, с применением полой стальной коронки с резцами из стали, алмаза, твердых сплавов и с дробью. Забой в этих слу­

чаях промывают водой с целью очистки скважины и охлажде­ ния бура. При промывке глинистым раствором достигается гли­

низация (закрепление) стенок скважины от обрушения.

г) Ударное бурение, при котором порода в забое раз­ рушается ударами по забою наконечником бура (долота), при­ меняется в твердых породах, преимущественно скального типа.

Процесс бурения состоит в том, что бур (долото), подни­ маясь на штанге или канате на некоторую высоту, при свобод­ ном падении, одновременно поворачиваясь примерно на 1/ю обо­ рота, наносит удар по забою, дробя породу грунта.

Ударное бурение разделяется на: 1) штанговое (рис. 7), при котором ударная часть бура и приемник движущей силы свя­

заны штангой, т. е. стержнем, свинченным из отдельных звеньев, на которой укреплен наконечник (долото), разрабатывающий забой; штанговое бурение применяется при глубинах скважин

до 75 м и диаметрах до 200 мм и 2) канатное, в котором штанга заменяется канатом; канат при подъеме бура навивается на ба­

рабан лебедки и подъем бура производится быстрее, чем при штанговом бурении.

Недостатком канатного бурения является возможное искрив­ ление скважины, особенно в круто падающих пластах, что за­ трудняет ловильные работы при необходимости извлечения до­ лота в случае обрыва каната.

§ 9. Буровой инструмент, приспособления и оборудование

Вращательные тарельчатые буры применяются при бурении неглубоких скважин, например для установки телеграфных столбов, реперов и т. п. (рис. 8).

Ударные буры (рис. 9) в виде буровых стаканов применя­ ются при канатном бурении. При ударе в дно забоя внутрь бу-* рового стакана набирается грунт, извлекаемый затем на по­ верхность.

Инструмент и оборудование для ударного и медленновраща­ тельного бурения (рис. 10): буровая ложка — для сыпучих пород, бурения в суглинках, глинах и неосыпающихся песках; змеевик или ленточный бур для более вязких и плотных по­ род—-глин, мергелей, плотных суглинков; желонка в виде

вунов, разжиженных грунтов и муки после раздробления камня. Для бурения скважин в твердых, скальных породах приме­

няют долота различных типов (рис. 11).

При бурении в трещиноватых породах применяют кресто­ образное долото, так как плоское может быть заклинено в тре­ щине. Это долото вызывает частую очистку скважины от наби­ той породы; в противном случае оно застревает в скважине и слабо действует на забой.

При встрече в скважине отдельных камней, мешающих даль­ нейшей разработке, применяют пирамидальное долото с целью отбить камень в сторону или расколоть его.

Соединительные части бурового инструмента — штанги раз­ деляются на ударные (патроны), длиною от 0,7 до 4 м, имею­

24 Разведка грунтов {Гл. 11

вильных инструментов. Когда не удается извлечь упавшую часть,

ее можно уничтожить так называемым торпедированием — взры­ вом заряда взрывчатки.

Ловильный инструмент применяется следующих видов: Ловильный винт, или метчик, имеющий форму кони­

ческого винта (рис. 12, а), применяется для поисков и извлече­ ния инструмента с трубчатой штангой и муфтой наверху.

Рис. 12. Ловильный инструмент.

/ — подвижные плашки; 2— корпус; 3 — внутренний конус; 4 — одиночный ловильный штопор; 5 — двойной ловильный штопор.

Ловильный колокол (рис. 12, б) применяется для из­ влечения из скважины вертикально стоящего долота с нарезкой, ударной и буровой штанги без муфты вверху или обломанной.

Для ловли длинных и мелких частей инструмента применяют

ловильные ножницы — шлипсы (рис. 12, в). Оборвавшиеся канаты извлекаются из скважины ловиль­

ным штопором (рис. 12, г), одиночным или двойным, или ловильным крючком. Для ловли обсадной трубы приме­

няют ловильную вилку, которая подхватывает ее под

башмак своими короткими пружинящими крюками.

§ 10. Ручное штанговое ударно-вращательное бурение

Бурение производится на глубину до 30—40 м при диаметре буровой скважины 75 мм. При меньших диаметрах породы про­ давливаются в нижележащие слои, что мешает точному опре­

§ Ю] Ручное штанговое ударно-вращательное бурение 25

делению глубины залегания пород. Кроме того, при диаметре скважин менее 75 мм нельзя установить достаточно производи­

тельные насосы для разведочной откачки воды при замерах ее динамического уровня.

Рис. 13. Бурение с треногой: а) вращательное змееви­ ком; б) ударное долотом; в) вращательное буровой ложкой.

/ — штанги; 2 — муфты для свинчивания штанг; 3 — наконеч­ ник (напарье); 4 — хомут; 5 — обсадные трубы; 6 — канат; 7— блок; 8 — лебедка; 9— копер.

Бурение глубиной от 4 до 10 м производится так, как это указано на рис. 13. Для этого устанавливается тренога из под­ товарника— бревен диаметром в верхнем отрубе 10—12 см и

длиной 5—6 м. Вверху она скрепляется болтом, на который при помощи снасти подвешивается блок.

Бурение ложками производится путем удлинения штангн навинчиванием ее новых звеньев.

и штанга пружинит. В этом случае ложку заменяют змеевиком, который не выбуривает породу, а ввертывается в нее.

Рис. 14. Ударное бурение с открытой буровой вышкой.

16— штанга бура; 17 — обсадная колонна.

Если в скважине попадется камень, то он разбивается доло­

том и извлекается из скважины желонкой или ложкой.

Бурение скважин глубиной более 10 м производится при по­ мощи четырехногого копра (рис. 14), изготовляемого из бревен

толщиной 12—15 см и длиной 7—9 м. Ворот и лебедка служат для подъема бурового инструмента и обсадных труб, а балан­

ударного бурения. Одна нога копра изготовляется в виде лест­

ницы.

На время перерыва в работе (например, на ночь) скважину следует надежно закрыть против случайного попадания в нее посторонних предметов.

Глубоким ручным бурением считается бурение скважин глу­ биною от 40 до 75 м, при начальном диаметре обсадных труб не более 200 мм. В осыпающихся, плывунных и трещиноватых грунтах первой колонкой труб проходят на глубину 30—40 м,

а второй колонкой — на 40—70 м; поэтому скважина имеет не менее двух колонн обсадных труб, входящих одна в другую.

Стойки вышки схвачены двумя или тремя поясами 6 из до­ сок толщиной 6—7 см, на которых нашиты дощатые полати.

Для возможности работы в любую погоду вышку обшивают

тесом; балансир в этом случае выносят выше, за пределы об­ шивки, а оттяжки 12 помещают внутри обшивки.

§ 11. Бурение с промывкой водой

При бурении скважин с промывкой водой для извлечения осадка из забоя обязательно крепление стен скважины обсад­ ной трубой. Для экономии воды, около вышки (рис. 15) выка­ пываются 2—3 отстойных ямы с откосными стенами, уплотнен­ ными жирной глиной, с установленными в них деревянными

бочками. Производительность насоса для промывки сква­

жины выбирается в зависимости от ее диаметра и характера

грунтов в пределах от 0,5 до 4 л/сек. Бурение с промывкой ведут при ударном бурении долотом, которое долбит и рыхлит по­ роду.

Если долото начинает вязнуть, то удары прекращают, сква­ жину усиленно промывают, чтобы освободить ее от мути; круп­ ные куски вынимают желонкой.

В твердых и плотных породах бурят без крепления. При встрече трещиноватых водоносных пород скважину на этом уча­

стке крепят трубами.

мывке через штанги, при одновременной осадке труб. Ненапор­ ные плывуны проходятся с промывкой или извлекаются желон­ кой при осадке труб.

Временная остановка бурения сопровождается сильной про­

мывкой забоя, до появления из скважины светлой воды при вращении бура. Такая мера не дает возможности образования плотной пробки на дне забоя.

Рис. 15. Ударное бурение с промывкой.

необходимо иметь резервный насос, который используется для