ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«Белгородский государственный национальный исследовательский университет»

( Н И У « Б е л Г У » )

Отчет по летней учебной горно-буровой практике

Выполнила: бригада № 1 гр. 131005

Бригадир : Бухалина И.В.

Буслаев П.С.

Гааф К.А.

Гаранина Ю.С.

Горлов Д.С.

Гринев А.И.

Жильцова М.А.

Руководитель практики:

доцент Крамчанинов Н. Н.

Белгород,

2012

Содержание

ВВЕДЕНИЕ…………….…………………………………………………………3

1. Буровые работы при инженерно геологических изысканиях…………….....4

2. Буровые станки и установки. Переносные и малогаборитные…………..….8

3. Большетроицкий рудник и технология скважинной гидродобычи……......23

4. Стойленский горно-обогатительный комбинат……………………………..29

4.1. История развития и модернизации Стойленского ГОКа………..…30

4.2. Основное производство……………………………………………...31

4.3. Сопутствующее производство………………………………………33

5. Оборудование и инструмент для ударно-канатного бурения……………...35

5.1. Общие сведения………………………………………………………35

5.2. Конструкция скважины при ударно-канатном бурении…………...37

5.3. Оборудование, буровой снаряд и инструменты……………………38

6. Технология отбора и консервации монолита……………………………….43

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………….47

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ………………………………48

Введение

Перед студентами второго курса очного отделения Геолого-географического факультета, обучающимися по специальности «Поиски и разведка подземных вод и инженерно-геологические изыскания», перед проходящими учебную горно-буровую практику поставлены следующие цели и задачи:

• изучение устройства и принципа работы буровых установок различных марок;

• изучение принципов проходки открытых и подземных горных выработок с целью осушения месторождения и добычи полезных ископаемых, реализация которых потребовала выполнения следующих задач:

• наблюдение и изучение технологии процесса добычи железной руды в с. Большетроицкое Шебекинского района при помощи буровых установок нефтяного типа марки БУ-75;

• поездка на СГОК с целью изучения технологии процесса добычи железной руды открытым способом и осушения месторождения железных руд.

Разработка месторождений, которые посетит учебная группа, ведется открытым способом (Стойленский СГОК) и методом скважинной гидродобычи (Большетроицкий рудник). Добытую руду обогащают и затем отправляют на производство. На месторождениях используются такие установки как: УПА-60, СБШ-250, а также БУ-75; также эксплуатируются экскаваторы ЭКГ 10, ЭКГ 15 и автосамосвалы «БелАЗ».

Намечен график прохождения учебной практики:

• 18.07.2012 г. - посещение СГОКа.

• 20.07.2012 г. на руднике в с. Большетроицкое, ознакомиться с процессом добычи железной руды при помощи буровых установок БУ-75 и УПА-60.

1. Буровые работы при инженерно-геологических изысканиях

К числу наиболее важных задач проходки буровых скважин при инженерных изысканиях относятся изучение геологического разреза и определение физико-механических свойств грунтов.

Образцы, отбираемые для изучения геологического разреза, должны отражать все структурные, текстурные и прочие особенности грунта: последовательность в залегании слоев, мощность слоев и положение контактов, наличие включений, гнезд, примазок, тонких прослоев, консистенцию и водоносность грунтов.

 Основным методом изучения таких образцов в полевых условиях является визуальный. При этом используются лупа, нож, кислота. Материалом для изучения является извлекаемый и скважин керн, перемятые комки грунта, в отдельных случаях шлам.

Физико-механические свойства грунта определяются по отбираемым из скважин монолитам и с помощью опытных работ в скважинах.  Отбираемые из скважин монолиты должны обеспечивать максимальное соответствие их свойств свойствам слоев, из которых эти образцы отбирают. Основным методом оценки монолитов является выполняемый с высокой точностью лабораторный анализ. Для отбора образцов с целью геологической документации могут быть использованы практически все способы бурения, которые обеспечивают получение керна или перемятых комков грунта. В качестве бурового инструмента применят колонковые трубы, зонды, стаканы, шнеки, спиральные и ложковые буры. Чаще всего используются скважины диаметром 108-168 мм. 

Для отбора монолитов используются специальные устройства – грунтоносы. Размеры отбираемых монолитов, способы и режимы погружения строго регламентированы. Процесс отбора монолита – специальная операция и она не может быть отнесена к процессу углубления скважин.

К буровым работам относятся сооружение скважин инженерно-геологического назначения любого диаметра и глубины, которое осуществляется преимущественно механическим способом. Сооружение скважин помимо основного процесса – бурения скважин – включает в себя ряд вспомогательных работ: планировка площадки, монтаж и демонтаж вышки или мачты и другого бурового оборудования, приготовление промывочного агента, погружение и извлечение обсадных труб и др. 

Под буровой скважиной понимается горная выработка, имеющая цилиндрическую форму и значительную длину при сравнительно малом диаметре. При инженерно-геологических изысканиях отношение длины к диаметру находится в пределах 0,2 – 0,001. 

Буровые скважины на изысканиях проходятся для изучения геологического разреза, отбора образцов грунта с целью определения его состава, состояния и физико-механических свойств.  Задачи, решаемые с помощью бурения, определяют ряд специфических требований к этому процессу. Эти требования существенно отличаются от поисков и разведки полезных ископаемых, изучения и освоения подземных вод.  Сопоставляя геологоразведочное и инженерно-геологическое бурение, необходимо отметить, что техническая база для них общая. Однако, располагая общей технической базой, инженерно-геологическое и геологоразведочное бурение преследуют различные цели и решают различные задачи. Эти различия сводятся к следующему. Объектом инженерно-геологического бурения является верхняя часть земной коры, находящаяся в зоне взаимодействия с инженерными сооружениями, для проектирования которых и осуществляется это бурение. Средняя глубина инженерно-геологических скважин составляет 10-15 метров. При геологоразведочном бурении средняя глубина скважин на порядок выше. Поэтому основной объем инженерно-геологического бурения осуществляется в нескальных грунтах, геологоразведочного – в скальных.  Образцы (керн), извлеченные в процессе геологоразведочного бурения, изучаются в основном с точки зрения их состава, при инженерно-геологическом бурении в равной мере является важным состав поднятых образцов, их состояние и свойства.

Перечисленные особенности предъявляют к технологии бурения инженерно-геологических скважин дополнительные требования. В результате инженерно-геологического бурения необходимость определения показателей состава, состояния и свойств массива грунта определяет широкое применение грунтоносов для отбора монолитов, что совершенно нехарактерно для геологоразведочного бурения. Сравнительно небольшая глубина при инженерно-геологическом исследовании делает возможным применение здесь методов зондирования, которые принципиально не отличаются от бурения. При геологоразведочных работах эти методы практически не применяются.

Основными требованиями к скважинам инженерно-геологического назначения являются: 1) получение исчерпывающих сведений о геологическом и гидрогеологическом строении исследуемых территорий, 2) получение достаточных и достоверных данных о физико-механических свойствах грунтов, 3) обеспечение возможности производства опытных работ с должным качеством как в процессе, так и по окончании бурения.  К наиболее важным особенностям инженерно-геологических скважин могут быть отнесены следующие:

- небольшая глубина (определяется видом проектируемого сооружения и геологическими условиями);

- незначительное различие в диаметрах скважин; диаметр скважин определяется только видом и характером опробования;

- из скважин производится непрерывный отбор керна, при этом должен обеспечиваться 100%-ный выход керна;

- из скважин должен производится непрерывный или поинтервальный отбор образцов (монолитов) грунта со сложением, близким к природному;

- в скважинах проводятся различные опытные работы, которые по времени бывают более продолжительные, чем сам процесс бурения;

- по завершении работ в обязательном порядке должен производится тампонаж скважин с целью ликвидации искусственных каналов и пустот для циркуляции грунтовых вод;

- чрезвычайное разнообразие условий бурения скважин, разбросанность объектов изысканий.

Это особенности являются необходимыми исходными предпосылками при разработке специализированных технических средств, технологических приемов бурения и организации буровых работ.

Требования к конструкции инженерно-геологических скважин состоят в следующем: 1) конструкции скважин должны отвечать современному состоянию производства изысканий и возможному их техническому прогрессу. В частности, следует учитывать более широкие применения в изысканиях полевых методов, возможное совершенствование техники и технологии отбора монолитов за счет внедрения нормального ряда грунтоносов, более широкое использование каротажных методов, нового опытно-фильтрационного оборудования.

2) конструкции скважин должны учитывать существующие нормативно методические документы (стандарты, СНиП (11-02-96), инструкции, указания и рекомендации).

3) конструкции скважин должны учитывать современное техническое оснащение изысканий буровыми станками и другим оборудованием. 4) конструкции скважин должны учитывать возможность применения прогрессивных способов бурения.

Основная задача классификации буровых скважин состоит в обоснованном и рациональном выделении таких групп скважин, которые требуют единых технических способов и средств для их проходки, методов и средств их опробования.

На выбор конструкции скважины, способа бурения, типа бурового станка, инструмента и режима проходки скважины решающее влияние оказывают следующие основные факторы:

- назначение буровых скважин;

- проектная глубина бурения;

- крепость пород и их устойчивость против обрушения стенок;

- географические условия проведения буровых работ.