Файл: Куличихин Н.И. Разведочное бурение учебник.pdf

Г Л А В А XXIV

ПРОХОДКА РАЗВЕДОЧНЫХ ШУРФОВ И ШАХТ БУРЕНИЕМ

Введение

Бурение стволов разведочных шурфов и шахт является прогрес­ сивным способом производства проходческих работ. Бурение по­ зволяет комплексно механизировать все операции по проведению стволов и максимально их автоматизировать.

Двигатель буровой установки размещается или на поверхности земли (агрегаты УКБ) или в призабойной части ствола шахты (пог­ ружные агрегаты типа ТМ, турбобуры установки РТБ).

Бурение стволов шахт освобождает проходчиков от тяжелого и опасного труда в обводненном забое, значительно повышает безо­ пасность работ и производительность труда.

Стволы шахт и шурфов могут буриться сплошным забоем или кольцевым забоем с обуриванием керна.

Для разведочного дела колонковый способ бурения стволов шахт является перспективным, так как по извлеченному керну можно получить полное представление о физико-механических свойствах горных пород и составить точный геологический разрез.

Мы опишем только три установки для проходки разведочных

Особенностью погружной установки ТМ-2,3 является то, что подъем и спуск ее производится на канате, а вращение колонкового снаряда осуществляется электродвигателем, который вмонтирован в герметичном цилиндрическом корпусе (воздушном колпаке), на­ дежно защищающем двигатель и редуктор от жидкости, наполня­ ющей скважину.

2.Приводной узел установки, заключенный

вгерметичном корпусе, состоящий из элек­

изойти в результате самопроизвольного расклинивания стабилизатора и зависания агрегата в скважине. Для обеспечения беспрепят­

или когда бурение скважины начинается непосредственно с поверх­ ности, реактивный момент создается с помощью расчалок, опоя­ сывающих стабилизатор и крепящихся к буровой вышке.

После того как скважина пробурена на глубину 8 м, стабилизатор распирается в стенки скважины. Делается это следующим образом: агрегат слегка приподнимают над забоем скважины и клиновым

назначенного для бурения на большую глубину, должна быть соответственно увеличена длина воздушного колпака. На случай

с помощью четырехжилъного силового кабеля, три жилы которого подключают к трем фазам мотора, а конец четвертой жилы оголяют и свободно спускают его на 30 см ниже редуктора. Когда при утечке воздуха уровень промывочной жидкости в воздушном колпаке поднимается до оголенной части жилы кабеля, цепь заземлится, и на пульте управления загорится сигнальная лампочка. По этому сигналу агрегат поднимают на поверхность для осмотра.

При бурении скважины большого диаметра срыв и заклинка керна является наиболее ответственной операцией. В буровых агрегатах типа ТМ эта операция решена следующим оригинальным образом.

В кольцевом зазоре, защищенном коронкой, размещено подрез­ ное устройство из двух отрезков стального каната, равных примерно полуокружности коронки. На канаты надеты специальные резцы, облегчающие подрезку керна.

После обуривания керна на полную высоту (■—3 м) электродви­ гатель переключают на обратный ход и в работу вступают стальные канаты с резцами, подрезающие керн и удерживающие его при подъеме (рис. 227).

После окончания бурения ствола шахты на заданную глубину, ствол закрепляют металлической крепью.

Характеристика погружной буровой установки ТМ-2,3 при­ ведена в табл. 40.

Проектно-расчетная скорость бурения ствола шахты —200 м в месяц.

Следует отметить, что область применения буровой установки типа ТМ ограничивается крепостью горных пород и трудностью обеспечения герметичной защиты электродвигателя при большой

Установка колонкового бурения УКБ-3,6 предназначена для бурения вертикальных шахт диаметром 3,6 м вчерне глубиной до 500 м в мягких и средней крепости породах.

Буровая установка УКБ-3,6 (рис. 228) состоит из следующих ■основных частей: металлической трубчатой вышки, подъемной лебедки ■с талевой системой, ротора для вращения буровой колонны со сна­ рядом; двух колонковых буровых снарядов; оборудования для

Рис. 228. Общ ий вид буровой установки

УКБ-3,6.

1 — буровой колонковый снаряд, 2 — колонна бу­ рильных труб, 3 — сило­

буровая вышка, 8 — бу­ ровой механический ключ для свинчивания и развинчивания буриль­ ных труб, 9 — лебедка, 10 — силовой привод ле­ бедки, 11 — раздвижная платформа, позволяющая вскрыть ствол скважи­ ны — шахты для про­ пуска колонкового сна­ ряда, 12 — самоходная платформа для кернов.

транспортировки буровых снарядов и керна; оборудования для очистки и подачи промывочного раствора; устройства для спуска в ствол железобетонных колец и оборудования для тампонажа закрепленного пространства.

Техническая характеристика буровой установки дана в табл. 40.

Рис. 220. Схема шарошечного колонкового снаряда для бурения стволов диаметром 3,6 м.

а — в процессе бурения; б — в процессе подрезки керна.

Буровая установка УКБ-3,6 механизирует все основные про­

В породах средней крепости и крепких бурение ствола произво­ дится колонковым способом с разрушением 25—30% объема породы по контуру ствола и извлечением на поверхность остальной части породы в виде керна.

Бурение кольцевым забоем позволяет увеличивать удельные нагрузки на породоразрушающий инструмент, что обеспечивает более высокую механическую скорость бурения и снижает затраты энергии на разрушение породы по сравнению с бурением сплошным забоем.