Файл: Механизация вспомогательных операций в разведочном бурении..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 129
Скачиваний: 1
|
|
|
|
|
Тип |
мотобура |
|
|
Показатели |
|
|
Mi |
Д10 |
МП і |
|
|
|
|
|
|
|||
Механическая скорость бурения, |
м/ч: |
|
197,0 |
124,5 |
— |
||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
252,5 |
169,5 |
— |
Техническая скорость бурения по профилю, |
м/ч |
64,0 |
42,9 |
— |
|||
Механическая скорость бурения, |
м/ч: |
|
47,2 |
— |
21,2 |
||
по профилю |
|
|
|
||||
Техническая скорость |
бурения: |
|
|
116,5 |
— |
26,5 |
|
|
|
|
|
||||
|
|
15,4 |
— |
9,3 |
|||
|
|
|
|
|
|||
Более |
высокие |
скорости |
бурения |
у M l |
обусловлены |
тем, что |
|
бурили на |
второй |
скорости |
вращения |
инструмента. При |
проходке |
вязких глин или зон с большим содержанием обломочного материала периодически включалась первая скорость (как правило, при за клинке шнека обломочным материалом). Наличие у МІ радиальноупорных подшипников позволяет создавать в процессе проходки скважин высокое давление на забой, что благоприятно сказывается на увеличении механической скорости бурения.
Мотобур МП1 с четырехлопастным породоразрушающим инстру ментом Д10 обеспечивают проходку 200—400 м, один шнек длиной 1,25 м позволяет пробурить 250—300 м. Следует отметить высокую эффективность четырехлопастного лородоразрушающего инстру мента ДЮ, который при бурении мотобуром МІ в породах I I — I I I категорий обеспечивает механическую скорость в 2—4 раза боль шую по сравнению с мотобуром МП1.
Всего за время предварительных и приемочных испытаний опыт ным образцом мотобура M l пробурено около 6000 м.
Проведенные на основе результатов испытаний расчеты пока зали, что при бурении скважин шнековым способом себестоимость 1 м снижается с 1,13 до 0,73 руб. По этим же данным применение M l
обеспечивает повышение |
производительности |
траншейных |
работ |
на 3%. |
|
|
|
ОБОРУДОВАНИЕ И ОПЫТ |
БУРЕНИЯ СКВАЖИН |
ГЛУБИНОЙ |
15—25 М |
Для проходки скважин указанной глубины в настоящее время имеются буровые установки: УПБ-25, БУВ-1А, СУГП-10, БУКС-ЛГТ и др. Для отбора проб большого объема путем бурения скважин взамен шурфов при разведке россыпных месторождений золота СКБ Главнефтепроммаша разработана специальная буровая уста новка УБСР-25.
Наиболее распространенной буровой установкой для бурения скважин глубиной до 25 м является УПБ-25.
Установка УПБ-25 предназначена для бурения скважин по по родам I — X I I категорий по буримости шнековым и колонковым способами при поисково-картировочных работах, инженерно-геоло гических изысканиях. Установка включает станок, плунжерный
|
|
Рис. 91. Установка |
УПБ25. |
|
J |
— пневматическое |
колесо; 2 — направляющие |
стойки; 3 — вращатель; |
|
4 |
— топливный бак; |
5 — компенсатор; в — |
вилка; |
7 — двигатель «Друж- |
ба-4»; 8— лебедка; 9— укосина; ю — рама; |
11 — пружинный аккумулятор. |
горизонтальный промывочный насос 1НБ-8 и три комплекта бурового инструмента.
Станок состоит из следующих основных узлов (рис. 91): рамы с направляющими стойками, укосиной и вилкой с компенсатором,
вращателя с двигателем «Дружба-4» и топливным баком, лебедки, механизма подачи с пружинным аккумулятором и пневматических колес.
Рама связывает все узлы станка и является несущей частью. Она представляет собой сварную конструкцию Т-образной формы, изготовленную из швеллерного и трубного проката. На концах рамы приварены бобышки, через которые она.крепится (при снятых коле сах) коническими штырями на заданной точке. В передних бобышках закрепляются полуоси пневматических колес. В кронштейнах, при варенных к раме, находятся оси блоков полиспастной системы меха низма подачи, проушины укосины и основания направляющих стоек. Компенсатор, расположенный на вилке, предназначен для натяже ния верхней ветви каната.
Вращатель представляет собой двухскоростную коробку пере дач, заключенную в алюминиевый корпус, к задней стенке которого присоединяется бензиновый двигатель «Дружба-4»; топливный бак
крепится |
наверху |
вращателя. Поступательное |
движение |
(вверх |
и вниз по направляющим) передается вращателю |
с. помощью |
рым- |
||
болта и |
скобы, к |
которым крепятся две ветви троса, соединяющие |
вращатель с лебедкой и механизмом подачи. Вращение от двигателя через конические и цилиндрические шестерни передается на глав ный вал вращателя. Он может вращаться с двумя скоростями 252 и 840 об/мин. Изменение скоростей достигается при помощи вилки переключателя, расположенной на передней стенке корпуса враща
теля. На правой |
стороне |
корпуса, |
сбоку, |
находится |
регуля |
тор для изменения |
числа оборотов |
коленчатого вала, включения |
|||
и выключения центральной |
муфты |
сцепления |
двигателя |
«Друж |
|
ба-4». |
|
|
|
|
|
К верхней части главного вала вращателя через переходник крепится промывочный сальник. Для улучшения скольжения вра щателя по стойкам рамы в направляющие цилиндры его корпуса впрессованы текстолитовые втулки.
Лебедка предназначена для проведения спуско-подъемных опе раций и зарядки пружинного механизма подачи. Она имеет 2 ско рости вращения — прямая от рукоятки и через шестерни. Ско рость через шестерни используется для зарядки механизма подачи, для срыва прихваченного снаряда. На барабане закрепляются два конца каната.-Один соединяется с вращателем сверху через верхний блок установки, другой — снизу через блоки пружинного механизма подачи. Лебедка приводится во вращение вручную при помощи съемной рукоятки. Корпус лебедки из алюминиевого сплава кре пится к вилке. Храповик и рукоятки лебедки закрепляются под пружиненной собачкой.
Механизм подачи служит для передачи давления на забой до 3000 кгс/см2 и представляет собой полиспастную систему с пружин ным аккумулятором с зарядкой от лебедки. Давление на забой опре деляется по указателю механизма подачи, шкала которого отградуи рована в к'гс. Шток механизма может перемещаться на 50 мм. Длина
15 Занав 2023 |
225 |
троса полиспастной системы при переходе с вертикального на на клонное бурение регулируется стяжной втулкой.
|
|
|
Техническая характеристика |
станка |
|||
Бурение шнековым инструментом в поро |
|
||||||
дах I — I I I |
категорий: |
|
|
|
|||
глубина |
скважин, |
м: |
|
|
|||
диаметром 102 мм |
|
5 |
|||||
диаметром 62 и 70 мм |
|
15 |
|||||
диаметр |
керна, |
мм |
|
|
30 |
||
Бурение |
колонковым |
снарядом с промыв |
|
||||
кой забоя в породах до ХТТ |
категории: |
|
|||||
глубина |
скважин, |
м |
|
25 |
|||
диаметр, |
мм |
|
|
|
36 |
||
диаметр |
керна, |
мм |
|
|
20 |
||
Вращатель: |
|
|
|
|
|
|
|
подача, |
мм |
|
|
|
1600 |
||
скорость |
вращения |
вала, |
об/мин . . |
252 и 840 |
|||
Угол наклона |
скважины, град |
|
90—60 |
||||
Лебедка: |
|
|
|
|
|
|
|
тип |
|
|
|
|
|
|
ручная |
грузоподъемность, |
кгс |
|
250 |
||||
дпаметр |
каната, |
мм |
|
5,7 |
|||
Механизм |
подачи на |
забой |
|
пружинный |
|||
Осевое давление, кгс |
|
|
|
0—300 |
|||
Двигатель |
|
|
|
|
|
бензиновый, |
|
|
|
|
|
|
|
|
«Дружба-4» |
Мощность |
двигателя, |
л. с |
|
4 |
|||
Скорость |
вращения |
коленчатого вала, |
|
||||
об/мин |
|
|
|
|
|
|
5200 |
Расход топлива, г/л. |
с. ч |
|
550 |
||||
Топливо |
|
|
|
|
|
|
смесь бензина А-74 |
|
|
|
|
|
|
|
или А-72 с маслом |
|
|
|
|
|
|
|
АК-10 в пропорции |
Габаритные |
размеры |
установки, |
мм: |
15: 1 по объему |
|||
|
|||||||
длина |
|
|
|
|
|
1775 |
|
ширина |
|
|
|
|
1090 |
||
высота |
|
|
|
|
|
2600 |
|
Вес станка, |
кг |
|
|
|
90 |
Насос 1НБ-8 состоит из привода и гидравлической части, соеди ненных между собой и смонтированных на общей раме.
Промывочная жидкость через всасывающий рукав и воздушный колпак поступает в насос, из которого она попадает в нагнетатель ную линию. На этой линии устанавливается манометр, снабженный разделителем с демпфирующим устройством. Двигатель через ре дуктор и клиноременную передачу передает движение плунжера насоса.
Вприводной части насоса расположен эксцентриковый вал с ша туном, который соединяется с плунжером. Уплотнение плунжера достигается резиновыми манжетами. Смазка производится через масленку. Бензиновый бак устанавливается выше насоса.
Вкорпусе гидравлической части насоса расположены вставной стакан с резиновыми кольцами, всасывающий и нагнетательный
клапаны. Клапаны — тарельчатые с резиновой уплотнительной шай бой, в вертикальном положении они удерживаются цилиндрическими пружинами. Предохранительный клапан смонтирован в корпусе крышки.
Техническая характеристика насоса
Тип насоса |
|
|
|
плунжерный, |
||
|
|
|
|
|
|
горизонтальный |
Производительность, |
л/мин |
|
10 |
|||
Давление, кгс/см- |
|
|
|
15 |
||
Скорость |
вращения |
вала, |
об/мин |
|
490 |
|
Высота |
|
всасывания |
при |
температуре |
воды |
|
+ 3 0 ° |
С, м. вод. ст |
|
|
|
4,5 |
|
Число |
плунжеров |
|
|
|
1 |
|
Диаметр |
плунжера, |
мм |
|
|
40 |
|
Ход плунжера, мм |
|
|
|
20 |
||
Диаметр напорного шланга, мм |
|
12 |
||||
Диаметр |
всасывающего шланга, мм |
. . . . |
25 |
|||
Габаритные размеры, мм: |
|
|
|
|||
длина |
|
|
|
585 |
||
ширина |
|
|
|
345 |
||
высота |
|
|
|
435 |
||
Двигатель внутреннего сгорания |
|
«Дружба-4» |
||||
Редуктор |
|
|
|
|
шестеренчатый, |
|
|
|
|
|
|
|
одноступенчатый, |
|
|
|
|
|
|
передаточное от |
|
|
|
|
|
|
ношение 1:3,7 |
Общий |
вес, кг |
|
|
|
50 |
Установка комплектуется тремя наборами бурового инструмента. Первый комплект инструмента используется при шнековом бурении
скважин диаметром 62 и 70 мм до глубины 15 |
м (бескерновое бурение) |
в породах I — I I I категорий. Взятие проб |
пород, воздуха, воды, |
проведение гамма-каротажа производятся по существующим пра вилам.
Второй комплект применяется для бурения полыми шнеками скважин диаметром 102 мм глубиной до 5 м в породах I — I I I ка тегорий. Образцы керна диаметром 30 мм отбираются с любого ин тервала съемным грунтоносом, опускаемым в полые шнеки на тросе.
Третий комплект предназначен |
для бурения |
твердосплавными |
и алмазными коронками скважин |
диаметром 36 |
мм глубиной до |
25 м с промывкой забоя. Диаметр отбираемого керна равен 20 мм. Установка УПБ-25 отличается от существующих установок тем, что позволяет проходить скважины с промывкой колонковым и «всу хую» шнековым способом. Это достигается применением механизма подачи, характеризующегося большим ходом полого шпинделя с верхним сальником, и двухдиапазонной коробки скоростей вра щения бурового инструмента (для колонкового и шнекового бурения). Одна установка УПБ-25 проходила испытания в Восточно-Кура- минской экспедиции в Узбекистане в горной местности с плохой
проходимостью с высотными отметками 1100—1350 м.
Скважины бурились шнековым и шнеко-колонковым комбини рованным способами. Рыхлые отложения I I — I V категорий,
15* |
227 |
представленные сухими суглинками и плотными глинами с включением небольшого количества обломочного материала, проходились без от бора керна шнеками диаметром 60 мм с винтовым породоразрушающим инструментом диаметром 62 мм или с двухлопастным доло том диаметром 70 мм. Несколько скважин были пробурены полыми шнеками диаметром 100 мм с винтовым породоразрушающим инстру ментом диаметром 102 мм, образцы породы отбирались съемным грунтоносом, опускаемым в полые шнеки на канате. Пробы по сухим суглинкам и глинам отбирались в количестве 60—100% от пройден ных интервалов скважин. Коренные породы V I I I — I X категорий, представленные туфами и порфиритами, бурились колонковым спо
собом твердосплавными и |
алмазными коронками диаметром 24 и |
|
36 мм с |
промывкой забоя |
водой насосом 1НБ-8. Выход керна со |
ставлял |
от 30 до 100%. |
|
При бурении использовались стальные бурильпые трубы диамет ром 24 мм. Скважины не крепились. Спуско-подъемные операции проводились при помощи лебедки через вращатель, а также вручную.
Несколько скважин пробурено шнековым способом под углом 60—70°, средней глубиной 11 м (максимальная 18,5 м). Диаметр скважины 62 и 70 мм. Расстояние между ними составляло 55 м. Техническая скорость бурения при этом достигала 16,1 м/ч. Глу бина скважин, пробуренных полыми шнеками с отбором образцов породы съемным грунтоносом с забоя, составляла 6 м. Техническая скорость бурения равнялась 8,6 м/ч.
Средняя глубина скважин, пробуренных комбинированным спо собом, шнеками с двухлопастным долотом диаметром 70 мм и колон ковым снарядом диаметром 36 мм с отбором керна, составила 26 м, максимальная 47,3 м. Техническая скорость бурения 5,6 м/ч при расстоянии между скважинами 70 м.
На другом участке в этой же экспедиции с высотными отметками 1200—1400 м установкой УПБ-25 с использованием стальных и легкосплавных (алюминиевый сплав В-95) бурильных труб диамет ром 24 мм бурились картировочные скважины. Геологический разрез участка был представлен плотными лёссовидными отложениями, в которых иногда встречались включения крупнообломочного ма териала, а также трещиноватыми кварц-серицитовыми и кварцкаолинитовыми ( V I I — I X категории по буримости) породами. Мощ ность насосов (объем бурения которых составлял около 80%) изменя лась от 6 до 70 м. Лёссовые отложения разбуривались пикобуром диаметром 50 мм, армированным твердосплавными резцами вось мигранной формы, а коренные породы и валунно-обломочные отло жения в зависимости от крепости и трещиноватости их проходились твердосплавными коронками диаметром 46 мм типа СМ-2, СА и ал мазными коронками. Скважины промывались водой при помощи насоса 1НБ-8.
В зависимости от твердости пород проходка скважин производи лась на различных режимах бурения (табл. 29).