Бурение стволов роторными буровыми установками с разрушением породы по всей площади забоя

Этот способ бурения наиболее распространен. Буровые установки отличаются параметрами бурения (диаметр и глубина) и конструктивным выполнением отдельных узлов.

Установка У3ТМ-8,75 предназначена для бурения стволов диаметром до 8,75м и глубиной до 800м (рис.4.14).

Рис.4.14 – Буровая установка УЗТМ-8,75

1 – буровая вышка

2 – лебедка

3 – талевая система

4 – квадрат

5 – бурильные трубы

6 – пульпоотводящий тройник

7 – платформа с ротором

8 – бур

9 – тележка

В комплект установки входят:

- вышка с эстакадой для БТ;

- консольно-поворотный кран;

- буровая лебедка;

- талевая система;

- квадратная штанга;

- БТ с пульпоотводящим тройником;

- платформа с ротором и кабиной;

- буры (расширители);

- тележки для монтажа и перевозки буров;

- кабина с пультом управления;

- КИП;

- оборудование для приготовления и очистки промывочной жидкости.

Технологическая схема бурения стволов. На подъемном крюке подвешен вертлюг, квадрат, бурильная колонна и бур. При бурении разбуренная порода выдается на поверхность промывочной жидкостью. Промывка – обратная. По мере углубки ствола бурильная колонна наращивается.

Бурение ствола диаметром 7,5м производится в три фазы: диаметром 3, 5,75 и 7,5м. Бурение ствола диаметром 8,75м – в четыре фазы (добавляется расширение ствола до 8,75м).

Отличительные особенности У3ТМ-8,75:

- одноярусное расположение оборудования (лебедка расположена на бетонных фундаментах, а ротор на платформе);

- соединение БТ (длина 20м) между собой осуществляется шлицевидным замком (сокращается время СПО);

- двухбарабанная лебедка с общим приводом и 16-струнной талевой оснасткой;

- монтаж элеватора в талевом блоке;

- лифт для подъема людей на вышку.

Грузоподъемность установки 500т, М _кр=50т/м, Р _ос до 100т.

Трубчатая А-образная вышка обеспечивает свободный проход под нее буров высотой до 10м и труб длиной 20м.

В 1975г. этой установкой пробурен клетевой ствол на шахте Западно-Донбасская. V _мех=37-84м/м-ц.

Реактивно-турбинное бурение (РТБ)

Это один из наиболее перспективных способов проходки шахтных стволов и скважин большого диаметра.

Во ВНИИБТ был создан ряд конструкций забойных буровых машин планетарно-турбинного (реактивно-турбинного) бурения.

Планетарно-турбинные агрегаты разрушают забой долотами, совершающими сложное, планетарное движение – они вращаются вокруг своих осей (относительное движение) и, вместе с траверсой, вокруг продольной оси агрегата (переносное движение).

Относительное движение осуществляется от турбобуров (каждое долото от отдельного турбобура), переносное – от ротора через БТ.

Преимущества РТ агрегатов:

- разрушение породы на всей площади забоя с одновременным ее удалением промывкой, что обеспечивает непрерывность процесса проходки;

- в конструкции агрегатов РТБ применяются стандартные узлы (турбобуры, долота шарошечные), что значительно упрощает и снижает затраты на изготовление и эксплуатацию.

Общая схема установки для РТБ приведена на рис.4.15.

Испытания первых моделей агрегатов РТБ были начаты в 1958г. в условиях Курской магнитной аномалии, в Донецком и Карагандинском угольных бассейнах, а также в других горных районах.

Пробурены сотни стволов шахт и скважин диаметром от 0,5м до 5,0м.

Рис.4.15 – Установка с агрегатом РТБ

1 – вышка

2 – буровая лебедка

3 – кронблок

4 – талевый блок

5 – вертлюг

6 – квадратная штанга

7 – бурильная колонна

8 – агрегат РТБ

9 – грязевые насосы

В принципе можно бурить ствол шахты за один проход, но требуется значительная мощность установки. Расход энергии – большой (иногда больше, чем при эксплуатации шахты). Поэтому выгоднее бурить поэтапно с последующим расширением.

Практически можно бурить до глубины 500-1000м, но нужно более мощное и громоздкое оборудование.

Принципиальная конструктивная схема РТ забойного агрегата приведена на рис.4.16.

Рис.4.16 – Реактивно-турбинный агрегат

1 – турбобур

2 – грузы-утяжелители

3 – траверсы

4 – переводник

5 – долото

ВНИИБТ была также создана установка УРТБ-6,2 для проходки стволов в породах с f =10, максимальный диаметр 6,2 (в свету), глубина 1000м.

Агрегаты РТБ-4000 и РТБ-5000 (Донецк) предназначены для бурения в породах с коэффициентом крепости до 16. Бурение осуществляется с помощью серийных буровых установок типа «Уралмаш 4Э-67» и др.

Для крепления стволов наиболее часто применяются металлические тюбинги или кольца, иногда железобетонные кольца. Опускаются секциями.

В последние годы РТБ все чаще применяются для бурения нефтяных и газовых скважин большого диаметра, а также направляющих шурфов (кстати, отсутствует искривление). Шурф ранее проходился горными работами.

Дата добавления: 2014-11-29