Машины и оборудование для буровых работ

СВАЙНЫХ РАБОТ.

Тема 15. МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ БУРОВЫХ И

Бурение — это процесс образования цилиндрических полостей в грунте, бетоне, кирпиче вследствие разрушения породы и ее извлечения из полости.

Как конструкция рабочего органа, так и метод удаления шлама в значительной мере определяется способом бурения.

Различают:

- механический, относят вращательное, ударное и виброударное бурение;

- физический способы бурения, термическое и гидравлическое..

Вращательное бурение основано на разрушении породы путем ее резания и истирания резцом рабочего органа (бура), имею­щего одновременно вращательное и поступательное движение вдоль оси скважины. Скважины можно бурить в разных направлениях — вертикальном, горизонтальном и наклонном, что является достоинством способа. Он характеризуется и высокой пронз­ительностью, так как процесс бурения происходит непрерывно.

Ударное бурение осуществляется подъемом и опусканием тяжелого инструмента — бурового долота, которое, нанося удары по разрабатываемой породе, разрушает ее. После каждого удара долото поворачивается на некоторый угол относительно своей оси, и новые удары постепенно разрушают породу по всему сечению скважины, придавая ей круглую форму. Твердые породы при та­ком способе бурения раскалываются и дробятся, а мягкие — ре­жутся и сминаются. Использование удара позволяет создавать большие нагрузки в зоне контакта долота и породы, что способст­вует разрушению пород различной прочности. Однако при буре­нии пород ниже средней прочности ударное бурение уступает вращательному. Ударное бурение целесообразно применять для пород выше средней прочности (σ_сж > 150 МПа).

Виброударное бурение сочетает ударный и вращательный способы бурения. Порода разрушается вращающимся рабочим ор­ганом, одновременно совершающим частые колебания вдоль своей вертикальной оси, чем достигается повышение скорости бурения. Как и ударное, виброударное бурение применяется при разработке прочных пород или при производстве работ в зимнее время.

Термическое бурение осуществляется огнеструйными горел­ками и высокотемпературными газовыми струями, воздействую­щими со сверхзвуковой скоростью на разрабатываемую породу. Порода при нагревании расширяется и, в результате возникнове­ния напряжений, растрескивается и разрушается. Этот способ применяется при разработке прочных пород с высокими абразив­ными свойствами.

Гидравлическое бурение основано на использовании энергии жидкости (воды), подаваемой в забой под давлением. Этот способ используется для бурения скважин в песчаных и глинистых грун­тах. При бурении скальных пород данным способом используется энергия тонкой струи воды диаметром (0,8... 1,0 мм), имеющей сверхзвуковую скорость при давлении около 200 МПа.

Основными рабочими органами бурового оборудования яв­ляется винтовой бур, ударно-поворотное и шарошечное долото.

Рис.15.1. Основные виды бурового инструмента: а – винтовой бур;

б – удароно-поворотное долото; в – шарошечное долото; 1 – штанга;

2 – винтовая спираль; 3 – резец; 4 – стержень; 5 – режущая кромка;

6 – канал; 7 –корпус; 8 – лапа; 9 – шарошка

На рис.15.2. приведена схема наиболее мобильной буровой машины, смонтированной на шасси автомобиля.

Рис.15.2. Буровая машина: 1 – автомобиль;2 – упор; 3 – гидроцилиндр;

4 – бурильная штанга; 5 – кронштейн; 6 – домкрат; 7 – пульт управления

Бурильная штанга 4 крепится к раме автомобиля 1 крон­штейном бив транспортном положении (на рисунке показано пунктирной линией) опирается на упор 2. Для перевода штанги в рабочее состояние, служит гидроцилиндр 3. Устойчивое положе­ние бурильной штанги фиксируется домкратом 6. В движение бур приводится от двигателя автомобиля, а опускается и поднимается с помощью канатного полиспаста с приводом от двух цилиндров.

Дата добавления: 2015-04-24