Контроль вертикальности проходки шахтных стволов буровыми установками

ПРОВЕРКА ВЕРТИКАЛЬНОСТИ ШАХТНЫХ КОПРОВ

Вертикальность шахтного копра контролируется определением смещения d точки пересечения осей ствола, вынесенных на подшкивную площадку укосного копра или в машинный зал башенного копра при их сооружении, относительно центра ствола на нулевом горизонте. Линейную величину

_______ / 2 2 d = \/ d + d 1 2 вычисляют по значениям смещений d, d в направлениях, 1 2параллельных осям ствола. Величины d, d определяют угловыми измерениями с пунктов, 1 2расположенных на осях ствола, или с помощью приборов вертикальногопроектирования и отвесов. Визирование в процессе измерения углов ипроектирования точек может осуществляться на марки, специальноустановленные на копре в верхней и цокольной частях, илинепосредственно на осевые метки наблюдаемых горизонтов. Приопределении кренов башенных копров, имеющих круглое сечение,визирование рекомендуется выполнять по двум касательным к каждомувыбранному горизонту, а среднее значение из этих направленийпринимать за направление на центр наблюдаемого сечения. Относительный наклон копра вычисляют по формуле _______ 1 / 2 2 i = - \/ d + d, h 1 2

где h - высота подшкивной площадки укосного копра или машинного зала башенного копра относительно нулевого горизонта.

Крен башенного копра целесообразно определять нивелированием осадочных марок, заложенных в период строительства копра в его цокольной части. Марки закрепляют по углам или на концах взаимно перпендикулярных диаметров башни на одном уровне. В каждом цикле наблюдений производят нивелирование осадочных марок с точностью, отвечающей требованиям п. 12.2.6.

По разности осадок марок находят наклоны i и i фундамента по 1 2направлениям осей ствола и вычисляют полный относительный наклонбашенного копра _______ / 2 2 i = \/ i + i. 1 2

В соответствии с "Правилами охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных разработок на угольных месторождениях" (М., "Недра", 1981) допустимый относительный наклон стальных укосных копров составляет 0,006. Для башенных копров, согласно требованиям СНиП II-15-74 "Основания зданий и сооружений", предельный относительный крен равен 0,004.

Приложение 42
(к подразделу 13.2.21)

Технология проходки шахтных стволов и скважин большого диаметра высокопроизводительна и эффективна только при строгом соблюдении вертикальности оси ствола в процессе бурения. Вертикальность ствола, заполненного буровой жидкостью, не может контролироваться проходческими шахтными отвесами. В этих случаях для оперативного определения положения бурового снаряда могут быть использованы проекциометры типа ПМ4.

Проекциометр ПМ4 (рис. 33 <*>) предназначен для контроля вертикальности проходки стволов практически всеми типами буровых установок, у которых буровая колонна в процессе монтажа или демонтажа опирается на ротор или опорную балку 7. Проекциометр включает: бобину 1, вмещающую 1400 м миллиметрового троса 6, блок - счетчик 2 для измерения глубины, поворотно - зажимное устройство 3 для вращения бобины вокруг вертикальной оси на треноге 5. Треногу закрепляют на торце буровой колонны 8 или устанавливают как обычный геодезический штатив. Для спуска, натяжения и центрирования троса 6 в буровой колонне в комплект проекциометра входит центрирующий груз 9. Прибор снабжен микрометрическим уровнем 4, закрепляемым на тросе с помощью зажимов. Для определения смещения центра бурового снаряда 10 относительно устья форшахты 11 измеряют проекциометром отклонение от вертикали троса, натянутого внутри буровой колонны.

--------------------------------

<*> Рисунки не приводятся.

Проекциометр ПМ4 позволяет контролировать вертикальность проходки шахтных стволов глубиной до 1000 м при углах отклонения до 10'. Средние квадратические погрешности определения положения центра бурового снаряда и измерения глубины составляют 1:20000 глубины контролируемого сечения ствола 12.

Измерения выполняют, когда буровая колонна подвешена на роторе или опорной балке после наращивания очередным звеном. Проекциометр устанавливают на торце буровой трубы, и опускают центрирующий груз по колонне до бурового снаряда. Под бобиной на тросе закрепляют микрометрический уровень.

Один прием наблюдений за положением центра бурового снаряда включает: снятие показаний с блок - счетчика глубины, установку микрометрического уровня по оптическому визиру в направлении одной из осей ствола путем вращения бобины в поворотном устройстве; приведение в горизонтальное положение цилиндрического уровня микрометрическим винтом; взятие отсчета по шкалам винта; повторение двух последних операций после установки микрометрического уровня по направлению, отличающемуся на 90, 180 и 270 град. относительно начального.

Смещение (мм) центра бурового снаряда относительно устья форшахты по направлению осей ствола вычисляют по формулам:

A = 2HK(a - a); x 180 0 A = 2HK(a - a), y 270 90 где H - глубина ствола до контролируемого сечения, м; a, a, 0 90a и a - отсчеты по шкалам микрометрического винта при 180 270соответствующей его установке; K - поправочный коэффициент,учитывающий провисание отклоненного от вертикали троса. Для полевого контроля вычисляют величину C = (a + a) - 0 180(a + a), которая не должна превышать 35/H, мм. 90 270 Поправочный коэффициент K определяют по номограмме (рис. 34)или вычисляют по формуле фи H K = (-- + 1) ln (1 + --), H фи где фи - отношение массы центрирующего груза Q к массе 1 мтроса q (фи = Q/q). Чтобы трос проекциометра не касался стенок буровой колонны,подбирают центрирующий груз, при котором соблюдается условие фи =Q Qб- ~= --, где Qб - масса бурового снаряда, qб - масса 1 м буровойq qбколонны.

Если центр ротора смещен относительно центра ствола на величину более 20 мм, то смещение учитывают при обработке результатов измерений. При подвеске буровой колонны на роторе центр ее верхнего сечения не должен смещаться в горизонтальной плоскости относительно центра ротора также более чем на 20 мм.

После выполнения первого приема измерений ротором поворачивают колонну приблизительно на 90 град. и выполняют второй прием наблюдений. Третий и четвертый приемы выполняют соответственно после поворота колонны на 180 и 270 град. относительно начального положения ротора. Разность координат между центром ротора и центром сечения ствола вычисляют как среднее из четырех приемов наблюдений. Цикл работ по определению отклонения оси ствола от вертикали рекомендуется закончить контрольными измерениями, при которых ориентирование прибора по направлениям координатных осей выполняют только вращением ротора.

Результаты измерений записывают в журнале. Там же вычисляютзначения смещений A, A центра бурового снаряда при каждом x yположении ствола ротора. Величину A и направление альфа смещенияцентра сечения относительно устья ствола вычисляют дважды: посредним значениям смещений A, A, определяемых при четырех x yположениях стола ротора, и по результатам контрольных измерений.Расхождение значений A не должно превышать 1/5000H.

Анализ положений центра бурового снаряда, определенных при различных углах поворота ствола ротора, позволяет оценивать возможные изменения формы и размеров контролируемого сечения ствола 12.

При подвешивании буровой колонны на опорной балке измерения выполняют при одном положении бурового снаряда. В этом случае производят несколько приемов наблюдений с интервалом между ними 15 - 20 мин. до получения результатов, совпадающих в пределах точности измерений.

Вертикальность направления бурения рекомендуется контролировать, как правило, по мере углубки ствола на длину от одного до трех буровых звеньев. Центры контролируемых сечений наносят на совмещенный план крупного масштаба.

Дата добавления: 2015-06-28