КУРСОВЕ ТА ДИПЛОМНЕ ПРОЕКТУВАННЯ БУРОВИХ РОБІТ

урахуванням безперервного (в течії року), сезонного або разового використання транспортного зв'язку.

Визначення вантажопотоків, що виконується на третьому етапі вибору транспортного зв'язку, включає в себе наступні показники: очікуваний обсяг вантажо-перевозок, габарити і вага перевозимого обладнання і наявність самохідного технологічного обладнання. Перший з цих показників (обсяг вантажоперевозок) передвизначає інтенсивність експлуатації транспортного зв'язку, крім того, від нього залежить вибір потужності транспортних засобів. Нарешті, від третього показника (наявність самохідного технологічного обладнання) залежить вибір кількості необхідних транспортних засобів.

З урахуванням викладеного встановлюють можливі маршрути вантажоперевозок. При цьому найвигіднішим може виявитися, наприклад, не найкоротший з маршрутів, а маршрут, який забезпечує мінімальні витрати на будівництво, реконструкцію або відновлення транспортних комунікацій. Слід відзначити, що в деяких випадках вибір маршруту може визначати і час основних перевезень. Так, при маршруті, до якого входять водні магістралі, основне перевезення вантажів повинна проводиться в літній період: по маршрутам, що проходять по болотистій місцевості — взимку.

В тому випадку, якщо схема транспортного зв'язку буде містити дільницю без транспортної комунікації (наприклад, шлях від діючої транспортної магістралі до бурової, яка знаходиться на деякій відстані від дороги) доцільно використати транспорт високої прохідності, що не вимагає поліпшення траси.

За відсутністю достатнього для оперативного забезпечення перевезень кількості транспортних одиниць високої прохідності необхідно передбачити “чернеткові проїзди”, одержувані шляхом зняття з траси верхнього пухкого шару грунту і ущільнення нижчележачого шару.

Спорудження насипу або виїмки необхідно передбачати тільки в випадку тривалого терміну експлуатації під'їзного шляху (більш одного року).

Вибір транспортних одиниць

Будь-яких конкретних рекомендацій по вибору транспортних одиниць для геологорозвідувальних організацій немає. Практика організації транспортних перевезень при виконанні бурових робіт в Донбасі дасть підставу вважати, що в геологорозвідувальній експедиції повинно бути не менше:

•двох, трьох одиниць високопрохідних вантажних автомобілів марок ГАЗ-66,

ЗИЛ-131, ЗИЛ-133, УРАЛ-375, УРАЛ-377;

•одного автомобіля для перевезення до місця роботи бурових вахт (автомобіль на базі ГАЗ-66 або УРАЛ-375);

•одного, двох автомобілів звичайної прохідності марок ЗИЛ-130, ГАЗ-51;

•одного трубовоза марки МАЗ-7910;

•однієї автоцистерни АВЦ-1, 5-66 (ємність цистерни відповідно 1500 і 3000 л) на базі автомобіля ГАЗ-66;

•одного легкового автомобіля марок УАЗ-469Б, ЛуАЗ-969;

•двох, трьох тракторів марок Т-100, Т-180, К-700;

•одного причепу марки 2-ПТС-6.

Стислі технічні характеристики автомобілів, тракторів, бульдозерів і причепів наведені відповідно в табл. 86, 87, 88, 89.

Нижче наведені експлуатаційні характеристики дорожніх покрить при будівництві доріг, що споруджуються геологорозвідувальними організаціями.

71

важкопроїзджі Грунтові та грунтово-щебневі, обробленні У тривалі вологі періоди рух ускладнений

в’яжучими добавками

7.7. Заходи по екологічному забезпеченню робіт

Приводиться порядок оформлення і відведення земельних дільниць в користування підприємствам, вказується щільність забудівлі дільниці, займаної під бурову установку. Вибираються розміри земельних дільниць під бурову установку і інженерні комунікації (водопровід, дороги, лінії електропередачі). Проводяться підготовчі заходи по охороні земельних дільниць (місця складування рослинного шару, глибина грунтового шару, що знімається, необхідність обробки поверхні відвалів).

В розділі необхідно передбачити охоронні заходи в процесі буріння (ізоляція водоносних горизонтів, обладнання гирла самозливаючихся свердловин, очистка промивного розчину, який використовувався, забезпечення від зашламування горюче-змащувальними мате-

ріалами) [29, 50].

Ліквідаційне тампонування

Ліквідаційне тампонування виконується з метою захисту гірничих виробок від попадання в них підземних вод по стволам свердловин, а також відвертання забруднення і перемішування підземних вод різноманітних горизонтів, що мають різні напори і хімічний склад.

Роботи по ліквідаційному тампонуванню свердловин виконуються в точній відповідності з проектом тампонування. По закінченню тампонування складається акт про його проведення.

Проект ліквідаційного тампонування складається організацією, яка здійснює буріння свердловин, затверджується головним інженером і погоджується з керівництвом гірничих підприємств, на полях яких були пробурені свердловини.

Ліквідаційне тампонування і відповідальність за якість цих робіт покладається на геологорозвідувальну організацію і її керівництво.

Взалежності від гірничих, геологічних і гідрогеологічних умов площі, що розвідується, може прийматися простий або складний (спеціальний) спосіб тампонування.

Простий спосіб застосовується в свердловинах, які не пересікають гірничі виробки, не перетинають поглинаючі горизонти і пласти корисної копалини робочої товщини. В усіх інших випадках застосовується спеціальний спосіб тампонування. Простий спосіб ліквідаційного тампонування свердловин полягає в заповненні всього обсягу свердловини від вибою до устя тампонуючою сумішшю.

Спеціальний спосіб полягає в заповненні всього обсягу свердловини тампонуючої сумішшю і установки розділових ізолюючих пробок.

Тампонування спеціальним засобом виробляють по схемам, що передбачають:

1) ізоляцію проникнених горизонтів тампонувальним розчином з застосуванням пакеруючих приладів;

2) установку спеціальних розділових пробок. Остання схема є найбільш розповсюдженою.

Розділові пробки встановлюються в покрівлі і грунту гірничих виробок і продуктивних товщ (вугільних пластів робочої товщини та ін.), що передбачаються як перспективні гірські виробки, а також напорних і поглинаючих горизонтів, які мають місце в процесі буріння.

Впокрівлі гірничої виробки або продуктивного пласту пробка встановлюється на відстані не менше 40-кратної її товщини, а в грунті — не менше 4-кратної товщини.

Впокрівлі поглинаючих і водопроявних горизонтів, пробка встановлюється в щільних

породах.

Якщо відстань між двома горизонтами, що ізолюються, менш 40-кратної товщини, то ця зона розглядається як один пласт.

Розділові пробки можуть мати будь-яку конструкцію [6, 12]. До початку робіт по ліквідації свердловини необхідно виконати комплекс досліджень по визначенню обсягу свердловини, місцеположення продуктивних горизонтів, гірничих виробок.

При тампонуванні спеціальним засобом з установкою дерев'яних розділових пробок виконують наступні операції.

72

1). В свердловину до вибою опускають бурильні труби, через які закачують розрахункову кількість тампонувального розчину для заповнення свердловини від вибою до підошви продуктивного горизонту.

2). Збирається дерев'яна пробка і вставляється в колонкову трубу. Через верхній кінець труби в неї засипається щебінь на висоту 0.4—0.5 м і на висоту 2 м труба заповнюється щільною глиною. Згори закладивають пиж з ганчір'я, колонкову трубу через перехіднік з'єднують з бурильними трубами.

3). Снаряд опускають в свердловину на задану глибину і з допомогою насосу видавлюють пробку.

4). Простір від пробки в підошві до пробки в покрівлі в умовах сильного поглинання або пересічення гірських виробок заповнюють щебенем або шлаком. В інших випадках застосовують тампонувальний розчин.

5). Далі встановлюють другу пробку.

Ствол над пробкою заповнюють тампонувальним розчином. Використовуються розчини на основі цементу з доданням глини, суглинку, попелу, піску, крейди і т.п., а також з застосуванням прискорювачей схоплювання [6, 12]. Розрахунки при ліквідаційному тампонуванні зводяться до визначення кількість вхідних матеріалів, обсягів розчину і продавочної рідини на один цикл закачування.

Загальна кількість матеріалів визначається, виходячи з загального обсягу тампонувального розчину Vтр, які потрібні для тампонування свердловини

де m — коефіцієнт запасу обсягу, величина якого приймається в залежності від стану стінок свердловини m=1,1—1,2;

kл— коефіцієнт втрати розчину при одному циклі закачування, kл = 0,08 — 0,15; lц — величина інтервалу разової закачування;

H — інтервал тампонування;

Обсяг разової закачування зв'язаний з можливостями цементировочних агрегатів і звичайно не перевищує 6 м3. Кількість продавочної рідини, яка нагнічується за один цикл

де d0— внутрішній діаметр заливочних труб;

hбт— глибина занурення нижнього кінця заливочних труб, м.

Необхідна кількість компонентів для приготування 1 м3 розчину підраховується по методиці, викладеної в главі 5, формули (5.8 — 5.14). Далі підраховується потреба на весь обсяг розчину, отриманий по формулі (7.24).

Устя свердловини ліквідується наступнім чином. Навколо спрямовуючої труби роблять шурф 1х1х1 м. Обсадну трубу обрізають на 0,8 м нижче рівня грунта і закривають металевою кришкою з надписом (номер свердловини, рік ліквідації, назва організації). Шурф засипають землею.

Рекультивація земель

До рекультивації земель відноситься комплекс робіт, направлений на відновлення продуктивності і народногосподарської цінності порушених земель, а також поліпшення умов навколишнього середовища.

На геологорозвідувальних роботах, зв'язаних з порушенням земель, рекультиваційнї роботи повинні бути невід'ємною частиною технологічного процесу.

В розділі приводяться заходи по гірничо-технологічній і біологічній рекультивації (знищення або вивезення дизельного палива і моторного масла, глинястого розчину, залізобетонних фундаментів). Описуються заходи по знищенню відстійників, по відновленню родючого шару на всьому майданчикові і озеленінню [50].

7.8. Охорона праці і техніка безпеки

73

Система забезпечення безпечних умов праці являє собою комплекс організаційних, технічних, економічних, соціальних і правових мір праці. В нинішньому розділі приводяться відомості про порядок розробки, погодження і затвердження заходів поточного плану поліпшень умов праці. Дається заслання на правила, що регламентують безпеку робіт, і інші джерела [30, 48]. Приводяться заходи по контролю безпечних умов праці на п'яти рівнях.

Особливості буріння в породах, якї виділять газ, для умов Донбасу

В залежності від інтенсивності очікуваної газопрояв і кількості газу, визначають категорійність свердловини і технологію буріння. З урахуванням особливостей Донецького вугільного басейну, категорія шахти по газоносності залежить від характеру газової зони, де розміщена свердловина.

Зона 1 — прив'язана до площ розповсюдження пластів, складених вугіллям марок Д, Г і частково Ж;

Зона 2 — розміщені по лініям м. Красноармійськ — м. Донецьк, м. Iзюм — м. Горлівка, м. Донецьк — м. Дебальцево.

Зона 4 — прив'язана до площ розповсюдження високометаморфізованих антра-

цитів.

З урахуванням газової зони і категорійності свердловини вибирається технологія бу-

ріння.

Для свердловин 1 категорії (4 газова зона і 1, 2, 3 газові зони, якщо глибина їх не перевищує товщину зони газового вивітрювання) додаткового обладнання устя свердловини не вимагаються. Буріння ведеться в відповідності з вимогами "Правил безпеки для геологорозвідувальних підприємств і організацій".

До свердловин 2 категорії відносяться закладенні в 2 і 3 газових зонах.

Устя цих свердловин обладнується спеціальною газовідводною оснасткою. Відведення газу від устя здійснюється двома способами:

а) газ відсмоктується за допомогою вентилятора типу Ц4-70. Для цього на устя (на кондукторі) встановлюється спеціальний трійник, на горизонтальній трубі якого встановлюється вентилятор. Колона бурильних труб не герметизується. Через трійник повітря відсмоктується водночас з свердловини і з будинку буровий.

б) газ відсмоктується з використанням ежекторних насадок. Для цього на устя встановлюється спеціальний трійник, на горизонтальній дільниці якого довжиною 15 м встановлюється вентилятор типу ВМП-500. Причому всмоктуючий патрубок вентилятора з'єднаний з атмосферою, а нагнічувальний з ежектором і горизонтальною трубою трійника.

До свердловин 3 категорії відносяться закладені в першій газовій зоні, де вугленосні товщи підроблюються і очікується поглинання промивальної рідини або технічні свердловини (дегазаційні), закладені на вскриття встановлених локальних скупчень вільного газу.

Буріння свердловин 3 категорії, окрім технічних, ведеться при обладнанні гирла свердловини газовідводною оснасткою з відсмоктуванням вентилятором або ежектором. Буріння технічних свердловин здійснюється через герметизатор. Герметизатор являє собою трійник з ущільненням бурильних труб і відводящу трубу, що складається з горизонтальної частини довжиною 15 м яка переходить в вертикальну газовідводну трубу довжиною 6 м.

При бурінні свердловин в зонах можливого газопроявлення необхідно дотримуватися наступних правил.

1).Зони можливого газопроявлення виділяються в геолого-технічному проекті. 2).Всі робітничі і інженерно-технічні робітники, зв'язані з бурінням свердловини пови-

нні пройти спеціальне навчання і інструктаж.

3).Бурове будинок повинен добре провітрюватися. На свердловині необхідно мати подвійний комплект засобів пожежогасіння, запас води не менше трьох кубометрів, суглинок або глину не менше однієї тони, цемент, дерев'яні пробки.

4).Дерев'яні конструкції бурового будинку повинні бути оброблені вапном. 5).Забороняється паління, використання відкритого вогню, газосварні і електрозварні

роботи.

6).Обігрівання будинку в осінньо-зимовий період здійснюється з допомогою батарей водяного опалення від пічки, встановленої в крайньому (задньому) відсіку бурового будинку.

7).На видних місцях повинні бути вивішені запобіжні плакати 'Небезпечно — газ!".

74

8).На буровій установці повинен бути прилад для заміру концентрації метану. При бурінні в зоні газопроявлення виміри виробляють кожні 30 хвилин. При концентрації метану 2% і більш роботи припиняються, люди з території виводяться.

9).При проведенні спуско-підйомних операцій в умовах метановиділення промивальна рідина постійно закачується в свердловину через устя, а на водило труборозвороту надягається гумовий рукав.

10).Привідні ремні змащуються сумішшю молотого графіту з гліцерином. 11).В'їзд транспортних засобів на територію установки обмежується.

Рекомендації по безпечному руху по льоду

В зимовий час можна виконувати транспортні операції, пересуваючись по замерзлим водосховищам. Практично вважають, що товща льоду, рівна 0.15 м достатня для переправки автомобіля з масою до 2 т; потовщення льоду на кожні 0.05 м припускає збільшення навантаження на 1 т. У весняний час розрахункова товща льоду збільшується в 1.5—2 рази.

Вантажопідйомність льоду на солоних водосховищах значно менш ніж на прісноводних. В зв'язку з цим вантажопідйомність льодового покрову при солоній воді зменшують в 3 рази.

Лід має порівняно більший коефіцієнт температурного розширення. Тому при достатньо сильних морозах на льодяному покрові з'являються температурні тріщини і просуванню транспорту в морозну погоду повинен передувати огляд льодової траси. Наприкінці зими і початку весни, коли рівень води водосховища знижується, льодовий покров провисає і несуча спроможність льоду різко падає. Подальша деформація льодяного покрову призводить до утворення тріщин у берегів. Ці тріщини свідчать про те, що лід опустився до поверхні води, плаває на ній і тому зберігає свою несучу спроможність.

При русі автомобіля по льодяному покрову лід прогинається і під ним утворюється підльодяна порожнеча. З урахуванням швидкості розповсюдження цієї порожнечі і взаємодії її з деформуємим шаром льоду, в результаті якї може відбутися руйнування льодяного покрову, швидкість руху автомобіля обмежується 10 км/год.

Стоянки або зупинки на льоду небезпечні — проява реологічних властивостей льоду призводить до збільшення прогину його поверхні і в більшості випадків до руйнування льодяного покрову.

Рекомендації по безпечному подоланню водних перешкод

Можливість подолання дрібних перешкод по мілині визначається рядом умов: глибиною водотоку, швидкістю течії, поверхнею дна, профілем і властивостями грунту берегів і технічною характеристикою транспортних засобів.

Перед переправою необхідно встановити максимальну глибину броду, стан дна і підходів до броду. Допустимі глибини водотоку з твердою основою для проїзду по дну надані нижче.

При швидкості течії води більш 1.5 м/с значення допустимої глибини водотоку знижують на 0,1—0,2 м.

В місці постійно діючої переправи на берегах виконують зручні підходи і з'їзди до води. Ухили в місцях спуску автомобілів в воду і виїзду з води не повинні перевищувати при м'якому грунті 10—13°, при кам'янистому — 20°. Великі валуни зі дна вилучають, ями засипають гравієм, а пагорби зрізають. При експлуатації автомобілів високої прохідності і тракторів ці роботи мають менше значення і в ряді випадків не проводяться. Якщо дно водотоку мулове або торф'яне, то воно може бути зміцнене дерев'яними щитами. Їх ширина прийма-

75

ється рівної 4 м, а довжину вибирають в залежності від профілю дна. Щити зміцнюються на дні зайоржоними палями.

76