Лекция 13. Буровые установки

Колонковое бурение производится установками, состоящими из бурового станка, двигателя, насоса и буровой вышки или мачты.

Основные узлы станка для колонкового бурения: а) главный фрикцион для включения и отключения станка от двигателя; б) многоступенчатая коробка передач для регулирования частот вращения и подъема; в) лебедка для осуществления спуско-подъем­ных операций; г) вращатель для вращения бурового снаряда; д) механизм подачи бурового снаряда.

В зависимости от конструкции механизма подачи буровые станки бывают: с гидравлической подачей; винтовой дифферен­циальной подачей; рычажной подачей; комбинированной рычажно-дифференциальной подачей; подачей с барабана лебедки (роторные станки).

Вращатели по своей конструкции подразделяются на шпиндель­ные, роторные и подвижные.

Конструктивная схема станка и установки в целом существенно определяется принятым типом вращателя и механизмом подачи. Установки, оборудованные шпиндельным или подвижным враща­телем с гидравлической или винтовой дифференциальной подачей, могут бурить вертикальные, наклонные и восстающие скважины и обеспечивают возможность регулирования осевого усилия на за­бой (создание принудительного усилия или разгрузки забоя). Все эти преимущества предопределили распространенность шпиндель­ного и подвижного вращателя с гидравлической подачей на уста­новках колонкового бурения, используемых при разведке твердых полезных ископаемых.

В роторных буровых установках (установках, оборудованных роторным вращателем) обычно предусматривается свободная подача с барабана лебедки. Такая конструкция установки предпочти­тельна при проходке скважин в породах невысокой твердости (I—VI категорий по буримости). Роторные буровые установки могут бурить в основном вертикальные скважины.

В зависимости от целей и условий использования буровые уста­новки имеют различную транспортабельность: стационарные (блоч­ные и разборные), самоходные и передвижные. При этом под ста­ционарным подразумевается оборудование, смонтированное в виде блоков, которые устанавливаются на специальном фундаменте; под передвижным — установленное на санях или прицепах; само­ходное включает установки, смонтированные на различных колес­ных и гусеничных транспортных базах, имеющих собственный хо­довой двигатель.

При бурении из подземных выработок предусматриваются спе­циальные для этих целей модификации или используются обычные стационарные установки, но устанавливаются они в специально-оборудованных камерах.

В целях упорядочения создания прогрессивных буровых уста­новок и их унификации в 1974 г. разработан ГОСТ 7959—74 на установки для бурения геологоразведочных скважин на твердые полезные ископаемые колонковым способом с передачей вращения породоразрушающему инструменту с поверхности через буриль­ную колонну и очисткой забоя потоком жидкости, подаваемой че­рез буровой снаряд буровыми насосами, расположенными на по­верхности.

Основные параметры установок, регламентируемые стандартом, приведены в таблице 16

Параметры	Нормы для классов
(УКБ-1)	(УКБ-2)	(УКБ-3)	(УКБ-4)	(УКБ-5)	(УКБ-6)	(УКБ-7)	(УКБ-8)
Глубина бурения, м	Твердыми сплавами	12,5	50,0	200,0	300,0	500,0	800,0	1200,0	2000,0
Алмазами
Начальный диаметр скважины, мм	93; 59*	132; 93*	151; 112
Конечный диаметр скважины при бурении, мм	Твердыми сплавами
Алмазами
Грузоподъемность на крюке, т, не менее	Номинальная	0,12	0,63	2,00	3,20	5,00	8,00	12,50	20,00
Максимальная	0,25	1,20	3,20	5,00	8,00	12,00	20,00	32,00
Мощность приводного электродвигателя, кВт	3*
Частота вращения бурового снаряда, об/мин	При вращательном бурении	Мини- мальная до
Макси-мальная от
При ударно-вращательном бурении	Мини- мальная до	-	-
Макси-мальная от	-	-
Угол наклона вращателя, градус	70-90 (0-360)*	70-90	75-90

Продолжение таблицы 16

Скорость подъема бурового снаряда, м/с	Мини- мальная до	-	0,80	0,55	0,45	0,40	0,32	0,30	0,25
Макси-мальная от	-	1,6	2,0
Длина бурильной свечи, м	1,6	4,7	9,5	9,5	14,0	14,0; 18,6	18,6	18,6; 24,0
* - для бурения из подземных горных выработок

Дата добавления: 2015-07-13