Бурение скважин

Бурение шпуров.

ТЕМА №6. БУРОВЗРЫВНЫЕ И СВАЙНЫЕ РАБОТЫ

1. БУРЕНИЕ ШПУРОВ И СКВАЖИН

Бурение производят с целью разведки на пластование грунтов, залегание каменных материалов, для водоснабжения или водопонижения, при взрывных работах и для других производственных целей.

Выработку диаметром до 75 мм и глубиной до 6 м называют шпуром.

Выработку диаметром более 75 мм и глубиной более 6 м называют скважиной. Они бывают вертикальные, наклонные и горизонтальные (штольни).

При бурении выполняется 2 операции:

– отделение, разрушение породы;

– удаление породы.

Трудность бурения называют буримостью, которая характеризуется коэффициентом твердости (f): мягкие породы f = 0,8–2; средние f = 3–4;

крепкие f = 5–10; очень крепкие f = 15–20.

Механический способ:

С помощью перфораторов (легкие ручные и тяжелые механические) и электросверл (легкие ручные и тяжелые механические) через штангу и колонку. Зависит от грунтов и пород.

Термический способ:

Применяют для очень крепких кристаллических пород и рыхления мерзлых грунтов. По эффективности термобурение в 10–12 раз эффективнее механического, но очень опасно в работе.

Бурят керосином при t = 1800–2000 ºС. Подводят кислород, а если не требуется, то сжатый воздух. Порода нагревается, раскалывается и выбрасывается струей сжатого воздуха.

Огневой способ:

Бурят диаметром до 130 мм и глубиной до 8 м, в мерзлых грунтах диаметром 50–70 мм и глубиной 2 м. При этом применяют компрессор и калорифер. Воздух нагревается до 60–90 ºС.

Ручной способ:

При бурении мягких грунтов на глубину 5 м пользуются ручным буром-щупом. Этот способ используется, в основном, для разведки грунтов:

– ложка (для сыпучих грунтов);

– змеевик (для вязких грунтов);

– желонка (для пылевидных и мокрых грунтов).

Ударный способ:

Буровой станок имеет снаряд массой 1000–3000 кг, который падает с высоты и разрушает породу. Падая, снаряд поворачивается. В скважину подают воду, шлам удаляют желонкой. Таким методом бурят диаметром до 400 мм и глубиной до 200 м.

Вращательный способ:

Применяют самоходные установки. Существует 2 способа вращательного бурения:

– каланковый – вращение от электромотора или дизеля, где снаряд зажат в шпиндель бурового станка. Если скважину бурят колонкой, то выбирают кольцевой забой, а остающийся нетронутым столбик горной породы (керн) входит в кольцевую трубу, и вместе с колонкой его извлекают на поверхность. В скважину для охлаждения подают глину или воду.

– роторный – трубу вращает специальный ротор у устья скважин.

Применяется чаще всего шарошечные и лопастные долотья.

Вибрационный (шнековый) способ:

Применяют в легких грунтах. Бурят диаметром до 125 мм, глубиной до 25 м. Применяют специальные самоходные виброустановки.

2. ВЗРЫВЧАТЫЕ ВЕЩЕСТВА, СРЕДСТВА И СПОСОБЫ ВЗРАВАНИЯ

Взрывной способ разработки грунта самый эффективный. Можно взрывать и сносить старые строения, разрыхлять мерзлый и крепкий грунт.

Взрывчатые вещества (ВВ) представляют собой химические соединения или механические смеси, способные под влиянием определенных внешних воздействий к быстрому хим. Превращению, обладающему большим давлением газа.

Все ВВ делятся на 3 группы:

– инициирующие; – бризантные; – метательные.

Бризантные делятся на ВВ повышенной, нормальной и пониженной мощности. К ним относятся вещества с высокой скоростью взрыворазложения (динамит, тротил, аммонит). Чаще применяют тратил светло-желтый или светло-коричневый. Бывает порошкообразный, прессованный и плавленый. Прессованный и плавленый тратил не теряет своих свойств даже после пребывания в воде.

Инициирующие – гремучая ртуть ТНРС (тринитрорезоруинат свинца) и азид свинца. Применяют для снаряжения капсюль-детонатора, капсюль-воспламенителей и детонирующего шнура. Их особенность – чрезвычайная чувствительность к внешним воздействиям (искра, огонь, удар, трение, резкое повышение температуры).

Метательные имеют невысокую скорость взрыворазложения. К ним относятся дымный порох (механическая смесь селитры, серы и угля) и бездымный порох.

Дата добавления: 2014-01-07