Файл: Механизация вспомогательных операций в разведочном бурении..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 128
Скачиваний: 1
задавливания является невозможность получения устойчивого ствола скважины, в связи с чем может использоваться для углубки с одновременным получением геологической информации (спецсъемка, статическая пенетрация) либо для специальных целей вспомогатель ного характера (установка электродов и т. п.). В табл. 25 приводятся рекомендации по оборудованию для бурения скважин.
МЕХАНИЗМЫ ДЛЯ ПРОХОДКИ МЕЛКИХ СКВАЖИН
Для проходки самых мелких скважин и шпуров в СССР созданы
различные конструкции |
мотосверл, механических |
пробоотборников |
|
и мотобуров. Наиболее совершенным мотобуром |
является мотобур |
||
M l , разработанный СКВ |
Министерства |
геологии |
СССР. |
|
с |
г |
|
|
|
130 |
|
|
|
II |
I-' |
Рис. |
90. |
Мотобур |
М-1. |
|
1 — бензобак; |
2 — |
двига |
||
тель; |
3 — |
рукоятка; |
4 — |
|
|
коробка |
передач. |
Основные параметры мотобуров приведены в табл. 26.
При создании мотобура M l был учтен опыт эксплуатации мото сверл МС1 и МС1М, механических пробоотборников МП1 и мотобура Д10, работающих в различных геологических и климатических условиях.
Мотобур M l спроектирован без конического редуктора. Общий вид мотобура представлен на рис. 90.
Техническая |
характеристика мотобура |
|
|
Глубина бурения, |
м: |
|
|
породными |
резцами |
(проходка шпуров)' |
2 |
шнеками диаметром 65 мм |
7—10 |
||
шнеками диаметром 92 мм |
1,5 |
Диаметр, мм: |
|
|
|
|
|
породных резцов |
|
43 |
|
||
шнеков |
|
|
65 и |
92 |
|
Диаметр отбираемых |
образцов пород, |
мм . . . |
24, |
30 |
|
Скорость вращеиил бурового наконечника (мри |
|
|
|||
/гд в == 5200 |
об/мин), |
об/мин |
|
|
|
первая |
скорость |
|
255 |
||
вторая |
скорость |
|
615 |
||
Тип двигателя |
|
|
«Дружба-4» |
||
Мощность двигателя, |
л. с |
|
4 |
|
|
Габаритные |
размеры, |
мм |
|
5 4 0 x 4 4 0 X 5 4 0 |
|
Сухой вес мотобура |
(без рюкзака), кг |
. . . . |
15 |
|
|
Вес рюкзака, кг |
|
|
1,5 |
При использовании соответствующего комплекта инструмента мотобур M l может эффективно быть использован как для бурения шпуров, так и для проходки скважин при глубинной металлометри ческой съемке (в качестве пробоотборника) и бурении мелких сква жин взамен мотобура Д10.
Т а б л и ц а 26
|
|
|
|
|
|
|
|
Тип |
мотобура |
|
|
|
Основные |
параметры |
|
MC1M |
МП і |
|
M l |
|
|||
|
|
|
|
|
ДЮ |
|
|||||
Тип |
двигателя |
|
|
«Дружба-4» |
«Дружба-4» «Дружба-4» |
«Дружба-1» |
|||||
Мощность двигателя, |
л. с. |
4 |
± 0 , 5 |
4 ± 0 , 5 |
4 ± 0,5 |
4 ± |
0,5 |
||||
Количество скоростей |
вра- |
I |
и |
I I |
I |
I |
I и |
I I |
|||
|
|
|
|
|
|||||||
Передаточные |
|
отношения |
12,08 : |
6,55 |
J 8,8 |
16,78 |
20,4 : 8,29 |
||||
Число оборотов |
шпинделя |
|
|
|
|
|
|
|
|||
в |
минуту |
с |
двигателем |
|
|
|
|
|
|
|
|
со |
скоростью |
вращения |
|
|
|
|
310 |
255; |
615 |
||
5200 об/мни |
|
|
|
430; |
795 |
275 |
|||||
Вес |
(сухой) |
без нпстру- |
|
14,5 |
14 |
14 |
15 |
||||
|
|
|
|
|
|
Мощность от двигателя к коробке скоростей передается через цен тробежную муфту сцепления. Вращатель мотобура расположен в силлуминовом корпусе. Поводковая муфта отсутствует.
Ведомый диск муфты сцепления приводит во вращение вал-шес терню (z — 10), которая связана с зубчатым колесом (z == 48), сидя щим на шпонке промежуточного вала. На этом же валу размещены шестерни (z = 11) и (z = 21). Скорость вращения шпинделя изме няется попеременным зацеплением шестерен промежуточного вала соответственно с зубчатыми колесами (z = 47, z = 37) подвижного блока, передвигаемого по шлицам шпинделя при помощи вилки пере ключения скоростей. Положение рукоятки управления фиксируется в пазах кожуха-фиксатора. Перемещение рукоятки в верхнее поло жение соответствует включению первой и второй скоростей вращения шпинделя. При установке рукоятки в среднее положение зубчатые
пары выводятся из зацепления, обеспечивая выключение вращения инструмента при работающем двигателе. Это облегчает пуск двига теля и исключает возможность произвольного включения механизма при повышении числа оборотов двигателя и срабатывания центробеж ной муфты, что в сравпении с другими мотобурами существенно улуч шает условия техники безопасности.
Число оборотов двигателя можно снижать (на определенном интер вале) дросселированием, при этом крутящий момент не снижается.
|
Учитывая, что мощность двигателя «Дружба-4» больше, чем у дви |
||||||
гателей М Ш |
и MG1, шестерни мотобура M l имеют модуль 2 вместо |
||||||
1,5, при этом несколько увеличена ширина зубчатых колес. |
|
||||||
|
Вращатель рассчитан на 5 тыс. ч работы на каждой |
передаче |
|||||
против 2 тыс. ч у мотобуров М Ш и МС1. Вес мотобура, |
несмотря |
||||||
на увеличение мощности двигателя и повышение |
моторесурсов |
||||||
вращателя, |
не имеет существенной разницы |
с |
весом |
MG1M, |
М Ш |
||
и |
Д10. |
|
|
|
|
|
|
|
Для снижения вибраций, передаваемых |
на |
рукоятки |
мотобура |
|||
M l |
при бурении, предусмотрено амортизационное устройство, отсут |
||||||
ствующее у |
Д10. |
|
|
|
|
|
|
|
Опытные |
образцы M l были изготовлены |
Оренбургским |
заводом |
|||
бурового оборудования. Предварительные испытания мотобура |
M l |
||||||
были проведены в Оренбургском геологическом |
управлении |
при |
бурении скважин при металлометрической съемке. За время испы
таний |
двух опытных образцов было пробурено 2215 м в |
породах |
|
I I — I V |
категорий буримости. |
|
|
По сравнению с М Ш и Д10 мотобур МІ |
в аналогичных |
геолого- |
|
технических условиях имел более высокие |
технико-экономические |
||
показатели. |
|
|
|
Приемочные, а также предварительные |
испытания мотобура M l |
с целью выявления его эффективности при бурении шпуров прово дились в Мамско-Чуйской экспедиции Иркутского геологического управления. Бурили в наносах многолетней и частично сезонной мерзлоты. Разбуриваемые породы представлены растительным слоем (0,2—0,3 м), песчано-глинистыми отложениями с содержанием грубообломочного материала до 30 — 40%, разрушенными коренными породами (пегматиты, известняки, бнотитовые гнейсы и пр.). Кате
гории буримости пород |
I I I — V I . |
|
|
|
|
|
Шпуры |
проходились |
мотобуром |
M l |
с |
использованием буров |
|
из витой ромбической стали длиной 0,8; |
1,4 и |
2,0 м, оснащенных |
||||
породными |
резцами РП-2. Шпуры |
бурили |
два |
рабочих. Крутизна |
склонов в месте работ достигала 15—25°. Температура воздуха при испытаниях колебалась от —45 до -)-10° С. Из 1046 м шпуров, пройденных в период приемочных испытаний, на плановых,, объектах пробурено 911 м, что обеспечило проходку поисковых траншей взрывом на выброс в объеме 3113 м3 .
Сравнительные технико-экономические показатели проходки шну ров мотобуром и мотосверлом в аналогичных геолого-технических условиях для одинаковых объемов бурения приведены в табл. 27.
|
|
|
|
|
|
|
|
Тип |
мотобура |
|
|
Показатели |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
M l |
M C l M |
Механическая |
скорость |
бурения |
в |
сезонной |
мер- |
|
|||
Механилеская |
|
скорость |
бурения |
|
|
29,7 |
23,2 |
||
|
в многолетней |
|
|||||||
Техническая |
скорость |
бурения |
в |
сезонной |
10,5 |
8,1 |
|||
мер- |
U,G |
||||||||
Технпческая скорость бурения в многолетней |
17,07 |
||||||||
мер- |
|
||||||||
Затраты времени па бурение |
|
|
|
|
6,9 |
5,75 |
|||
шпуров в одной траи- |
|
||||||||
Затраты времени на бурение |
|
|
|
|
43,3 |
5.1 |
|||
шпуров в одной тран- |
|
||||||||
Макспмальная |
механическая |
скорость |
|
19,8 |
28,1 |
||||
бурения |
|
||||||||
Максимальная |
механическая |
скорость |
|
135 |
69 |
||||
бурения |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
27,6 |
17,7 |
Средняя сменная производительность, полученная за время ра боты мотобура МІ, на приемочных испытаниях при бурении шпу ров в многолетней мерзлоте достигала 10—25 м.
При приемочных испытаниях выявлено, что в условиях, МамскоЧуйской экспедиции мотобур M l эффективнее электросверла.
Для установления эффективности мотобура при бурении шнековым способом мелких скважин опытный образец испытывался в Орской геофизической экспедиции. Проходка скважин при испыта ниях осуществлялась для проведения глубинной металлометриче ской съемки с отбором проб на определенных интервалах. Максималь ная глубина скважины достигала 7,5 м. Применялись шнеки диа метром 65 мм с породоразрущающим инструментом в виде пикобура, имеющего диаметр 70 мм.
Геологический разрез района работ сложен различными, часто
перемежающимися породами: суглинками ( I I |
категория буримости), |
глинами песчанистыми ( I I I категория буримости), переотложенной |
|
корой выветривания — граниты, диабазы и |
другие, глинами бей- |
деллитовыми, структурной корой выветривания (IV категория бу римости).
Из общего объема бурения 3214 м за время приемочных испыта ний 2% пород относятся ко I I категории буримости, 68% — I I I ка тегории буримости и 30% — I V категории буримости. В основном бурили на второй скорости вращения (80% от общего объема).
В аналогичных геологических условиях проводились также сравнительные испытания M l с пробоотборником МП1 и мотобуром Д10, при этом использовался буровой инструмент как МП1, так и Д10. Полученные технико-экономические показатели приведены в табл. 28.