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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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

 

 

д 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.