Файл: Сооружение высокодебитных водозаборных и дренажных скважин..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.07.2024
Просмотров: 150
Скачиваний: 0
Рис. 27. Вертлюг-сальник с пневмозащитой от пульпы:
/ — серьга; 2—головка; 3 — камера; 4 — подшипники; 5—шпшгдель; 6—тройник; 7—воздухопровод к камере.
5
Рис. 28. Пиевмокондуктор:
/ — колонна труб |
(720 мм); |
2—колонна труб |
(530 мм); |
3 — резиновый надувной тампон; 4 — шланг |
к надув |
||
ному |
тампону; |
6 — манометр. |
|
*44
ра, |
к |
которой |
подведен |
||
воздух |
от |
компрессора, |
|||
позволяющий |
поддержи |
||||
вать избыточное давление |
|||||
(рис. 27). Воздух, нахо |
|||||
дящийся в камере под из |
|||||
быточным давлением, иг |
|||||
рает |
|
роль |
уплотнителя, |
||
предотвращая |
проникно |
||||
вение жидкости из пуль |
|||||
попроводного |
|
канала |
|||
шпинделя в полость кор |
|||||
пуса |
|
вертлюга. |
Обычно |
||
применяемые |
резиновые |
||||
манжеты |
или |
сальнико |
|||
вая |
набивка |
полностью |
|||
не |
устраняет |
попадание |
|||
пульпы в |
полость корпу Рис. 29. Долото четырехлопастное. |
||||
са вертлюга, |
что |
влечет |
|||
за собой сильный |
износ вращающихся плоскостей и не |
||||
обходимость частого ремонта.
Пневмокондуктор. В комплект оборудования к станку УКС-22М-РПМ входит специальный пневмокондуктор. При залегании уровня грунтовых вод на глубине менее 3—4 м бурение с обратной промывкой происходит путем поднятия кондукторной колонны скважины выше поверх ности земли, причем уровень воды поддерживается на высоте, обеспечивающей создание в кондукторной колон не столба воды на 3—4 м выше статического уровня с непрерывной подкачкой воды.
При поддержании такого уровня создается угроза прорыва воды по затрубному пространству; для предуп реждения этого внутри кондукторной колонны устанав ливают дополнительный кондуктор с пневмотампоном
(рис. 28).
Породоразрушающий инструмент. Для проходки пес чаных пород широко используют четырехлопастное до лото, армированное твердыми снлаваіми (рис. 29).
Для глинистых пород разработано несколько модифи каций долот, из которых лучше всего зарекомендовало себя долото с забурником и отсосом пульпы через отвер стия в нижнем обрезе трубы несущей лопасти.
45
Техническая характеристика роторных специализированных станков для бурения скважин большого диаметра с обратной промывкой
(БА-1, УВД-100, ФА-12)
Буровая установка БА-1.
Разработка станков по бу рению скважин роторным способом с обратной про-' мывкой началась в 1963 г. в Подмосковном научно-ис следовательском угольном институте (ПНИУИ). На первом этапе здесь прово дили экспериментальные ра боты на станке УРБ-ЗАМ со специально изготовленным комплектом навесного обо рудования. Позднее (1964 г.)
1 5 5 0 0
&--Ъ»ПП1ІГд<Н - ^ ^ іп п п г - - |
. |
. |
. . ..J |
у .ay |
.• |
' • |
j |
Рис |
30. Схема буровой установки БА-1: |
|||
/ - кронблок; 2 - |
мачта; |
3 - |
вертлюг; |
4 - |
р н л ь н а Яс ^ У^ а ^ ^ — д о |
м |
к р а |
т у п у л ь т управления. |
|
46
в том же институте был спроектирован, изготовлен и прошел заводские испытания специализированный ста нок БА-1 (рис. 30).
|
|
|
Техническая характеристика БА-1 |
||||||||
Диаметр |
бурения, |
м м |
............................................... |
|
|
|
|
|
500 |
||
Глубина бурения, |
м .................................................... |
|
|
|
|
|
|
; |
150 |
||
Ротор: |
|
|
отверстие стола, |
м м |
|
|
510 |
||||
проходное |
|
|
|||||||||
число |
оборотов стола, |
об /м и н ............................ |
|
|
|
16,30,57,102, 180 |
|||||
Лебедка, барабан буровой: |
|
|
|
|
|
: |
2,8 |
||||
натяжение каната, т |
...................................... |
|
|
|
|
||||||
скорость подъема талевого блока, |
|
м/с . . |
0,11-4-0,86 |
||||||||
грузоподъемность талевого блока, |
м . . . |
15 |
|||||||||
Лебедка, барабан желоночный: |
|
|
|
2,8 |
|||||||
натяжение |
каната , |
т ........................................... |
|
|
|
|
|
||||
скорость подъема желонки, м /с ........................ |
|
|
0,48-4-1,54 |
||||||||
грузоподъемность, |
т ........................................... |
|
|
|
|
|
5,6 |
||||
Система |
промывки с применением центробежного |
|
|||||||||
насоса и вакуумной установки: |
|
|
. 8Гру-12 |
||||||||
тип центробежного насоса........................ |
|
|
.... |
||||||||
тип |
вакуумного насоса...................................... |
|
|
|
|
ВВН-З |
|||||
производительность |
центробежного |
|
насоса |
|
|||||||
(при |
п = |
750 об / мин ), |
м3/ ч ........................ |
|
|
300 |
|||||
производительность |
|
вакуумного |
: |
насоса, |
3,95 |
||||||
м3/ м и н |
вакуум |
от |
|
: |
: |
||||||
создаваемый |
барометрического |
30-4-90 |
|||||||||
давления, |
% . |
. . |
. |
, ............................ |
|||||||
Мачты: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15 |
|
грузоподъемность рабочая, т |
м........................... |
|
|
||||||||
высота |
над |
столом |
ротора, |
|
|
14,5 |
|||||
Колонна |
буровая |
(с проходным |
отверстием диа |
|
|||||||
метром 150 мм): |
|
|
|
|
|
|
|
3-189 |
|||
замки |
резьбовые стандартные........................ |
|
|
||||||||
рабочая длина квадрата ибурильных труб, м |
3 |
||||||||||
Привод от дизеля: |
|
|
|
|
> |
, |
: |
|
ЯАЗ-204 |
||
ти п ......................................................... |
|
|
|
|
|
|
|
||||
мощность максимальная, л. с........................... |
|
|
120 |
||||||||
крутящий момент максимальный |
|
|
46 |
||||||||
(при я=1500 |
об/мин),к г м ............................ |
|
|
||||||||
Ходовая часть па базе полуприцепа МАЗ-5425 с |
|
||||||||||
подкатной тележкой Т-151-А: |
|
|
|
20 |
|||||||
полезная нагрузка, |
т ........................................... |
|
|
|
|
|
|||||
Габаритные размеры станка в рабочем положе |
|
||||||||||
нии, м: |
|
|
|
|
|
|
|
|
> |
, |
3,5 |
ширина |
|
|
............................ |
|
|
|
|||||
длина |
.................................................................... |
|
|
|
|
|
|
|
12 |
||
в ы с о т а .............................................................. |
|
|
|
|
|
|
|
|
15,5 |
||
То же, в транспортном положении, м: |
|
|
|
3,0 |
|||||||
ширина |
......................................................... |
|
|
|
|
|
|
..... |
|
||
д л и н а ........................................................................ |
|
|
|
|
|
|
|
|
11,5 |
||
в ы с о т а ................................................................... |
|
|
|
|
без буровой |
4,0 |
|||||
Вес в транспортном положении |
ко |
|
|||||||||
лонны, |
т .................................................... |
|
|
|
|
|
> |
і і |
20 |
||
47
Р я с . 31. С х е м а буров-оіі уста -
17120
Втечение 1965—1966 гг. станком БА-1 проводилось экспериментальное бурение водопонизительных сква жин в Подмосковном угольном бассейне. Как известно,
вгеологическом строении Подмосковного бассейна большое место занимают глины, пески-плывуны, трещи новатые известняки, крепкие песчаники. Карстовые воронки и усиленное водопоглощение в значительной степени осложняли работы по бурению скважин с обрат ной промывкой. '
Вэтих условиях станок БА-1 не оправдал возлагае
мых на него надежд, и дальнейшее внедрение его в практику было приостановлено. Сведения по конструк ции станка БА-1 и о результатах его испытания до 1971 г. не публиковались, поэтому . работы института
48
П Н И УИ оставались неизвестными в технических кругах. В то ж е время на Украине началось массовое буре ние скважин с помощью навесного оборудования к стан кам УРБ-2А , УРБ-ЗАМ и 1 БА - 15В, предложенного ин
ститутом В'одгео совместно с Миінводхозом УССР. Буровая установка У ВД -100 разработана СКВ М ини
стерства геологии СССР.
Схема установки представлена на рисунке 31.
Техническая характеристика УВД-100 |
|
|
|||||
Глубина бурения, |
м .................................................... |
|
|
|
|
100 |
|
Диаметр бурения, мм: |
|
|
|
|
1320 |
||
начальный.................................................................... |
|
|
|
, . . |
|
||
конечный............................................... |
|
|
|
|
1000 |
||
Вращатель (ротор): |
|
|
|
|
1400 |
||
диаметр проходного отверстия, мм . . . . |
. |
||||||
скорость вращения, о б /м и н ....................... |
|
10, 20, 35, 45 |
|||||
Лебедка инструментальная и талевая: |
|
|
|||||
грузоподъемность, |
т : . . .............................4,5 |
||||||
скорость подъема инструмента, |
м/с . . . . |
18 |
0,27—1.2 |
||||
диаметр каната, |
м м ........................................... |
м . |
|
|
|||
каиатоемкость |
барабана, |
........................ 50 |
|
||||
Лебедка вспомогательная: |
|
: |
: |
1,5 |
|||
грузоподъемность, |
т ................................. |
|
|||||
скорость подъема, |
м /с ...................................... |
|
|
0,4 |
|||
диаметр каната, |
м м ........................................... |
м |
|
13 |
50 |
||
канатоемкость |
барабана, |
|
|
||||
Мачта: |
|
|
на крюке, т |
|
18 |
|
|
грузоподъемность |
........................ |
14,7 |
|||||
высота от стола ротора до оси кронблока, м |
|
||||||
Привод (дизель СМД-14Б): |
|
г . . |
|
62 |
|||
мощность, л. с........................................ |
|
|
|
||||
скорость вращения, о б /м и н ............................ |
|
1500 |
|||||
Центробежный грунтовый насос типа 8ГРУ 12: |
. |
250—300 |
|||||
производительность при 750 об/мин, м3/ч . |
|||||||
напор |
водяного столба, |
м .................................. |
|
|
10,3 |
||
высота |
всасывания, м ...................................... |
к вт |
|
7ч-7,5 |
|||
потребляемая мощность, |
|
20 |
|
||||
Вакуумный насос типа ВВН-1,5: |
|
1,5 |
|||||
производительность, ма/ м іш ............................ |
|
||||||
разряжение, |
% .................................................... |
|
квт |
. . . . ; |
<90 |
||
потребляемая |
мощность, |
; |
3,36 |
||||
Транспортная база (прицеп ЧМЗАП-5523): |
20 |
|
|||||
грузоподъемность, |
т ........................................... |
11 |
|
|
|||
вес базы, т ............................. |
|
|
|
|
|
||
Габаритные размеры в транспортном положении., м: |
|
||||||
д л и н а ................................................................... |
|
|
|
|
13,5 |
||
ширина .............................................................. |
|
|
|
|
|
3 |
|
вы сота......................................................... |
|
|
|
..... |
1 |
3,95 |
|
Высота станка в рабочем положении, м . . . |
. |
17,12 |
|||||
Вес, т: |
|
|
|
|
■ . |
, |
14 |
бурового станка........................................... |
|
|
|||||
общего |
комплекта |
оборудования................... |
28 |
|
|||
4. Заказ 6755 |
49 |
Буровая установка УВД-100 изготовлена Шиг-
ровским заводом Мш-гаіммаш |
СССР |
и передана |
для прохождения испытаний |
в ПМК-6 |
Голодиостеп- |
строя.
Испытание проводили на двух участках, первый из
которых («Фархад») представлен |
рыхлыми |
породами |
|||
I—IV категории (супеси, |
суглинки, |
глины, |
песчаники, |
||
аргелиты и включения гравия, гальки, валунов) |
со ста |
||||
тическим уровнем воды 3—4 м, |
а второй («Централь |
||||
ный») — мелкозернистыми |
и |
тонкозернистыми |
пес |
||
ками со статическим уровнем 2—10 м от поверхности
земли. |
1969—1971 гг. установкой УВД-100 пробурено 46 |
||||
За |
|||||
скважин общей длиной 3735 м с |
глубиной |
каждой от |
|||
60 |
до |
136 м |
(23 скважины |
пройдены |
на глубину |
100 |
м). |
проводили винтовым буром диаметром |
|||
Забуривание |
|||||
1320 мм с установкой кондуктора на глубину 1,5 м, пос ле чего до проектной глубины бурили долотом 920 и 1120 мм. В обводненных породах забуривание до глуби ны 7—15 м вели с промывкой забоя грунтовым насосом, а после с помощью эрлифта. На глубине 70—80 м дав ление достигало 9—9,5 атм, и при подаче воздуха необ ходимо было переходить на второй смеситель, располо женный на 30—35 м выше первого.
На бурение скважин глубиной 100 м затрачивалось 8 ст/смен. Средняя скорость при проходке составляла: механическая — 6 м/ч; техническая — 2,2 м/ч; коммерче ская— 600 м на станко/месяц.
В ходе испытаний были выявлены и недостатки: при бурении по крупным галечникам и валунам про
исходила забивка насоса 8ГРУ 12 и срыв вакуума; при бурении на третьей и четвертой скоростях раска
чивались штанги и вертлюг; при завозе станка автомашиной КРАЗ-257 возникали
трудности наезда на точку из-за большой длины сцепа и больших радиусов поворота.
Установка УВД-100 была принята комиссией и после устранения всех замеченных недостатков рекомендована к серийному изготовлению.
Буровая установка ФА-12 испытывалась и применя лась в организациях Минводхоза СССР и Минводхоза УССР в 1969 г.
Схема установки представлена на рисунке 32.
50
