Файл: Моссур, П. М. Экономика геологоразведочных работ учеб. пособие.pdf

ГЛ А В А IV. НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ПРОГРЕСС

ИЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВНЕДРЕНИЯ НОВОЙ ТЕХНИКИ НА ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫХ РАБОТАХ

1. Основные направления научно-технического прогресса на геологоразведочных работах

Создание материально-технической базы коммунизма в СССР не­ мыслимо без ускоренного научно-технического прогресса во всех отраслях народного хозяйства.

Под научно-техническим прогрессом следует понимать внедре­ ние в производство высокопроизводительных орудий и средств про­ изводства, совершенных технологических процессов и передовых методов организации труда и производства, направленных на сни­ жение себестоимости и повышение производительности труда.

За последние 10— 15 лет резко увеличился выпуск новых машин, станков и приборов, средств механизации и автоматизации произ­ водства. Повысилась отдача научных изысканий в области техноло­ гии и экономики труда и производства. Это послужило базой для внедрения новшеств во все отрасли производства.

Научно-технический прогресс значительно облегчает и улучша­ ет условия труда, способствует повышению культурно-технического уровня и квалификации работников.

Основными направлениями научно-технического прогресса явля­ ются: электрификация, механизация и автоматизация, а также химизация производства.

Электрификация обеспечивает условия для полной замены руч­ ного труда машинной техникой и расширения прямого воздействия электроэнергии на предметы труда. Электрификация геологоразве­ дочных работ облегчается наличием широко разветвленной сети государственных тепловых и гидроэлектрических станций, сети электроснабжения рудников и собственной энергетической базы (передвижные и стационарные установки).

Механизация и автоматизация производства состоит в замене ручного труда машинами. При этом различают механизацию ча­ стичную и комплексную. В геологоразведочных работах имеет место частичная механизация. Автоматизация применяется при выполне­ нии отдельных операций и процессов на геофизических работах.

Химизация производства означает внедрение методов и средств химической технологии в различные отрасли производства. При вы­ полнении различных геологоразведочных работ все шире применя­ ются новые виды химических материалов и реагентов.

Кроме этих общих направлений научно-технического прогресса, для геологоразведочных работ характерно применение математиче­ ских методов для изучения закономерностей рудообразования, про­ гнозирования поисков месторождений полезных ископаемых и реше­ ния ряда других задач.

45

В последнее время в связи с быстрым развитием космических исследований стало возможным применение принципиально новых методов изучения геологического строения территории страны (кос­ могеология).

По отдельным видам геологоразведочных работ научно-техниче­ ский прогресс характеризуется следующими достижениями:

Поисково-съемочные работы. В области методики — широкое внедрение глубинного картирования, геофизических и геохимиче­ ских методов исследований, дешифрирования аэрофотоснимков, при­ менение современных методов анализа малых содержаний полезных ископаемых, определение абсолютного возраста пород, биострати­ графии, палеогеографии, литологии, геоморфологии. В области тех­ нического вооружения — использование современных средств ав­ томобильного и воздушного транспорта, приборов радиоактивного каротажа, легких транспортабельных буровых станков для про­ ходки мелких скважин и других средств для получения более пол­ ной и разносторонней геологической информации.

Гидрогеологические работы. Использование новых методов изу­ чения направления и скорости движения подземных вод, пенетрационного каротажа, новых средств откачки и оборудования сква­ жин. Применение вибробурения при проходке валунно-галечнико- вых отложений. Широкое применение находит математическое моде­ лирование.

Геофизические работы. Применение новейших модификаций гравиразведочных и сейсморазведочных работ. Использование сейсмо­ станций с магнитной записью и автоматической обработкой записей преобразователями. С 1967 г. начали применяться цифровые сей­ смостанции с магнитной записью, предназначенные для регистрации в цифровой кодовой форме результатов наблюдений с целью ввода информации в ЭВМ. Эффективность сейсмостанций с магнитной записью заключается в возросших технических возможностях и в получении дополнительных геологических сведений гго сравнению с обычными. Это обеспечило повышение производительности труда на сейсморазведке за І966— 1970 гг. на 28%.

Изменяется и методика сейсмических исследований. Все больше используются методики регулируемого направленного приема (РНП), управляемого плоского фронта (УПФ), общей глубинной точки (ОРТ) и др. Применяются невзрывные способы возбужде­ ния упругих колебаний. С помощью сейсморазведки ежегодно под­ готавливаются к глубокому разведочному бурению сотни структур, перспективных на нефть и газ, на базе которых разведаны уникаль­ ные месторождения в Сибири, Средней Азии, Западном Казахстане, Оренбургской области, Коми АССР и других районах.

Вгравиразведке применение высокоточных гравиметров

(ГАК-7Н и J7AK-7T) позволяет повышать качество работы при бо­ лее высокой производительности труда. Номенклатура приборов, выпускаемых в стране, значительно шире, чем в зарубежных стра­ нах. Последние марки новейших гравиметров имеют высокую точ-

46

ность и обеспечивают при снижении себестоимости значительный рост производительности труда. Для интерпретации гравиметровых материалов используются ЭВМ, для которых разработаны програм­ мы машинных расчетов.

Проведены большие работы по техническому перевооружению электроразведки, которая характеризуется широким разнообразием модификаций. Разработаны и внедрены в производство аппаратура для аэроэлектроразведки, ионной генераторной установки, электроразведочная станция для метода телурических токов (ТТ), аппара­ тура для амплитудно-фазовых измерений и радиоволнового просве­ чивания.

Для повышения эффективности электроразведочных работ на­ мечается повсеместное внедрение новых универсальных электрораз­ ведочных станций с магнитной записью в цифровом коде (ЦЭС), рассчитанных на последующую обработку этих записей на ЭВМ, что позволяет извлекать максимальную информацию из результа­ тов полевых исследований.

В области магниторазведки широкое развитие получила аэро­ магнитная съемка, позволяющая в очень короткое время исследо­ вать значительные площади и оценивать мощность толщи осадочных образований. В аэромагнитной съемке началось применение про­ тонных и квантовых датчиков, регистрирующих абсолютные значе­ ния напряженности геомагнитного поля с точностью ± 1 —2 гаммы. Теоретические исследования в области магниторазведки в стране на­ ходятся на высоком уровне. Многие методы интерпретации магнито­ разведочных данных, разработанные в СССР, широко применяются за рубежом.

Важное значение имеют ядерно-геофизические методы исследо­ вания скважин и опробования пород и руд на месте их залегания. Причем они применяются более широко, чем в зарубежных странах, как по объему исследования, так и по разнообразию используемых методов. Использование ядерно-геофизических методов (гамма-ней­ тронный каротаж и гамма-гамма-каротаж) дает экономию за счет сокращения дорогостоящих химических анализов, трудоемких опера­ ций по отбору и обработке керновых и шламовых проб, замены мало­ производительного бороздового опробования ядерно-геофизическим профилированием стенок горных выработок.

Начиная с 1962— 1963 гг., развивается новое направление руд­ ной геофизики — скважинная геофизика, которая позволяет изу­ чать межскважинное пространство и обеспечивает более рациональ­ ное размещение скважин, сокращает объемы и сроки буровых работ и увеличивает общую глубинность исследований.

Имеются большие сдвиги и в развитии промысловой геофизики. Разработана и широко применяется комплексная аппаратура для геофизических исследований глубоких и сверхглубоких скважин при температуре 200° С и давлении до 1000 кг/см2.

Механическое колонковое бурение является одним из основных методов поисков и разведки полезных ископаемых. На его долю

47

приходится около 40% денежных средств, расходуемых в стране на геологоразведочные работы. Поэтому повышение эффективности бу­ рения является важнейшим условием улучшения всех технико-эко­ номических показателей работы геологических предприятий.

Совершенствование бурения идет не только за счет внедрения новой буровой техники и технологии, но и за счет механизации всех вспомогательных операций, что облегчает весь комплекс ра­ бот по бурению и способствует росту производительности труда. Важен также переход на форсированные режимы работ за счет ос­ нащения буровых агрегатов более совершенной контрольно-изме­ рительной и регистрирующей аппаратурой, позволяющей вести бурение на оптимальных режимах максимальными механическими скоростями.

Применение самоходных и передвижных буровых агрегатов, пе­ ревозки вышек без разборки и оборудования в смонтированном виде, применение передвижных металлических мачт и вышек, сни­ жение веса и повышение транспортабельности оборудования зна­ чительно улучшают все показатели бурения.

В геологической службе страны большое внимание уделяется обновлению парка буровых станков и внедрению новых конструк­ ций, о чем свидетельствует возрастной состав станков механическо­ го колонкового бурения. Около 70% всех используемых агрегатов выпущено в 1965 г. и позднее, многие из них рассчитаны на опти­ мальные режимы работы.

Основой экономической эффективности бурения является широ­ кое применение новой технологии, особенно бурение алмазными коронками, без отбора керна, малыми диаметрами, гидро- и пневмо­ ударное, а также наклонно-направленное бурение. На геологораз­ ведочных работах 45% всего экономического эффекта дает алмазное бурение, позволяющее проходить скважины малых диаметров, при­ менять облегченные агрегаты, уменьшать расходы электроэнергии и материалов. Для скважин нефтяного ряда созданы высокопроиз­ водительные алмазные долота, обеспечивающие в десятки раз боль­ шую проходку за рейс, чем при использовании других видов буро­ вых наконечников. Стали шире применяться специальные агрегаты для алмазного бурения. Все это способствует росту объемов этого вида бурения и улучшению его технико-экономических показателей.

Наряду с экономией трудозатрат внедрение алмазного бурения дает возможность снизить расходы металла за счет использования обсадных и колонковых труб малого диаметра. Это приводит к сни­ жению транспортных расходов, что в условиях бездорожья яв­ ляется важным фактором снижения стоимости бурения. Алмазное бурение имеет большие возможности для улучшения достигнутых технико-экономических показателей за счет увеличения скорости вращения бурового наконечника, улучшения качества алмазных коронок, создания более совершенных контрольно-измерительной аппаратуры, рабочего и аварийного инструмента.

Эффективным также является бескерновое бурение, объемы ко­

48

торого в стране за последние десять лет возросли почти в 10 раз. Оно позволяет увеличивать механическую скорость бурения в 2— 4 раза, а длину рейса в 10—20 раз, что обеспечивает высокую произ­ водительность на станок в месяц. Так, в геологических предприя­ тиях Украинской ССР производительность достигает до 2000 м и- более на станок в месяц (табл. 7). Увеличение длины рейса сокраща­ ет затраты времени на вспомогательные операции, что способствует росту удельного веса времени чистого бурения и производитель­ ности. Удельный вес чистого бурения в структуре рабочего времени возрастает до 65—75% и более.

Т а б л и ц а 7

Производительность при бескерновом бурении в геологических предприятиях Министерства геологии Украинской ССР за 1969—1972 гг. (в метрах на станок в месяц)

Скорость бескернового бурения шарошечными долотами выше дробового в 3—4, алмазного в 2—3 и гидроударного в 2 раза. Бескер­ новое бурение дает возможность снизить расходы на один метр проходки скважин по сравнению с колонковым примерно в 2 раза. Стоимость одного метра этого бурения по сравнению с дробовым и твердосплавным снизилась в среднем на 10 руб.

Бурение скважин наконечниками малого диаметра (36—76 мм) ведет к значительному росту производительности труда. Так, при переходе с бурения коронками диаметром 93 мм на бурение коронка­ ми диаметром 76 мм производительность возрастает на 30%, а при переходе на диаметр 59 мм — на 60%. В 1972 г. экономический эффект на каждый метр скважины малого диаметра составил 1,8 руб. Этот эффект получен в основном при уменьшении диаметра скважин твердосплавного бурения до 76 мм. Дальнейшее снижение диамет­ ров скважин будет способствовать резкому повышению эффектив­ ности данного бурения.

Большое значение для снижения общей трудоемкости имеет гид­ роударное бурение и бурение с продувкой воздухом. Гидроударное бурение впервые стало применяться в 1960 г. в Джезказганской ГРЭ. В последнее время применяется на Урале, в Сибири, Кирги­ зии и на Дальнем Востоке.

Производительность при бурении гидроударниками в 2—2,5 раза выше, чем при дробовом бурении, а себестоимость единицы

49