Бурение.docx
1. Назначение буровых работ – изучение геологического строения, установление и характеристика водоносных горизонтов, отбор образцов горных пород и проб воды для лаб. исследований, проведение работ в скважинах. Назначение конкретных скважин необходимых для основания строительства зависит от требований инж. -геолог. Информации, диаметров и глубины бурения.2. Можно поделить на разведочные , опорные( структурные), технические, гидрогеологические, зондировочные, смотровые. Основное назначение – построение разреза. Бурятся для установления стратиграфической поверхности и взаимоотношений развитых в районе комплексов горных пород, а также выяснения условий их залегания. Такие скважины обычно не глубок. Технические скважины нужны для отбора монолитов и пород для изучения в лаборатории. Гидрогеологические для откачки воды для определения фильтрации через породу или для расчета дебита( бурятся с большим диаметром. Зондировочные мелкие выработки, для предварительного изучения строения или решения проблем. Смотровые скважины для спуска человека. 3. На выбор установки влияет проектная глубина и диаметр скважин, и условия производства работ. Различные способы бурения для разных условий и требования к количеству информации. Так же зависит от ствола, получаемого в результате бурения. Ствол в редких случаях имеет правильную цилиндрическую форму, чаще овальную. Бурение в мерзлых породах должно обеспечить подъем образцов с ненарушенной влажностью-льдистостью. Наиболее подходящий способ – колонковое бурение на наинизшей скорости с продувкой воздухом.4. Вращательное- роторное, шнековое, и бурение при котором разрушение породы на забое происходит только по периферийном кольцевому зазору, а центральная часть остается в виде столбика, - колонковое. Ударный способ- порода разрушается под действием ударов наконечника о забой скважины, сбрасываемого на канате. Ударно- вращательное- при помощи пневмо и гидроударников. Вибрационное ввод наконечника и передача ему колебаний с высокой частотой.Деление по виду извлекаемой породы.-в виде столбика - перемятая (шнековая) или подробленной( гидроударники) -в виде обломков(ротор)
6. - способ забивной: опускается забивной стакан, при помощи которого углубляют скважину и отбирают образцы, стакан оборудован клапанами и удерживает породу. В глинах применяют поршневой стакан : после подъема поршень выталкивает грунт.- способ клюющий: стакан жестко соединен с ударной штангой, сбрасывают один раз и поднимают, очень хорошая сохранность грунта.- желонирование (в водонасыщенных): желонка – полый цилиндр , заканчивающийся клапаном в конце. Требуется чтобыдлина желонки не меньше столба в скважине. При ударе клапан открывается, при подъеме закрывается. Потом опорожняют желонку через отверстия сверху. -сплошным забоем(скальные): долото- массивный инструмент, в верхней части резьбовой конус, сразу под ним кольцевые выточки для захвата долота в случае аварии. Нижняя часть – клинообразные щеки и закаленное лезвие.7. Есть два вида: чисто вибрационное(колебания) или виброударное(ударные импульсы). Подходит для рыхлых и несвязных пород. Вибратор – два вала с дебалансами на них. От электродвигателя передается вращение одному из валов. Дебалансы связаны синхронизатором. Вращаясь в разные стороны генерируют центробежные силы, от которых остается вертикальная составляющая. Вибромолот тот же вибратор, только с ограничением колебаний( колебания сопровождаются ударами бойка по наковальне ограничителя). Виброзонд для забуривания скважины.
8. Ручное бурение применяется для проходки скважин глубиной 20-30 м и диаметром от 25 до 200мм.Скважины глубиной до 10 м и диаметром до 100 мм бурят без применения лебедки и треног, при больших глубине или диаметре используют треноги или четырехногие копры, ручные копровые или строительные лебедки. Мягкие породы разбуривают вращательным способом, рыхлые водонасыщенные -ударным.9. Скальные и полускальные породы обычно не нуждаются в креплении стенок скважин, лучше всего проходить колонковым способом, обеспечивающим получение крена. Для крупнообломочных пород ударно-канатное бурение, обеспечивающее обсадку скважины трубами. В песчаных породах зависит от влажности пород. Для сухих и водонасыщенных песков осуществляется ударно-канатное, влажные пески- вибрационным, ударно-канатным забоем, шнековым или колонковым способом. В глинистых грунтах могут применятся все виды бурения. Предпочтение ударно-канатному.10. По общепринятой методике обследования отвалов горных пород и «хвостов» обогатительных фабрик рекомендуется проходить специальные шурфы (или буровые скважины большого диаметра. Можно заменить копателем шахтных колодцев. Диаметром 750 мм. На конце бура расширители до1230 мм. Другой вариант – виброшнековая установка диаметр до 1200мм.
11.Применяют грунтоносы. Рис. 3.3.12. Ведется буровой журнал. Регистрируются все работы: процесс проходки, спускоподъемные операции, ликвидация аварий. Фиксируется время, на каждую операцию. Записывают тип, размер, длина наконечника, длина бурильных труб, технология бурения, число ударов снаряда в минуту и тп. Инженером выдается задание на бурение: проектную глубину скважины, начальный диаметр, способ бурения, конструкция скважины, метод отбора и количество образцов. Все изменения от проекта фиксируются. На обложке журнала приводят схему расположения с привязкой к ориентирам. Из трубы вытаскивают керн и номеруют( номер рейса и порядковый номер в столбике). Производится описание пород( название, цвет, состав, структура).13. Для замера уровня воды используют хлопушки и электроуровнемеры( катушка с намотанным проводом, электрод, батарея, лампочка) Электромер суть в создании цепи при достижении электродом воды происходит замыкание цепи и лампочка горит. Хлопушка- небольшой цилиндр, опускаемый на мерной ленте, при ударе об воду издает звук.14. Рисунок 6,15. ВРАЩАТЕЛЬНОЕ БУРЕНИЕ (а. rotary drilling; н. Drehbohren, Rotarybohren; ф. forage rotatif, forage par rotation; и. sondeo por rotacion) — способ сооружения
путём разрушения
за счёт вращения прижатого к забою породоразрушающего инструмента (
,
).Основные разновидности вращательного бурения, используемого для сооружения исследовательских и эксплуатационных скважин, —
(вращение передаётся инструменту через
ротором, установленным в
),
(вращение инструмента двигателем-турбобуром непосредственно на забое), роторно-турбинное бурение (вращение инструмента
, установленным в забойном агрегате, вращаемом через колонну ротором),
(вращение инструмента турбобуром, агрегат вращается от реактивных моментов), электробурение (вращение инструмента электромотором непосредственно на забое), бурение объёмным двигателем (вращение инструмента винтовым гидравлическим двигателем на забое).Вращательное бурение неглубоких (главным образом взрывных) скважин осуществляется путём передачи вращательного момента через штангу от бурового станка к породоразрушающему инструменту либо шарошечного типа (см.
), либо лопастного с удалением пород по витым штангам — шнекам (см.
); принцип вращательного бурения используется также при бурении свёрлами. Вращение бурового инструмента в комбинации с ударом применяют, например, при вращательно-ударном бурении, ударно-вращательном бурении. В зависимости от глубины бурения мощность буровых установок, используемых для вращательного бурения, составляет от нескольких десятков кВт до нескольких тысяч кВт. При вращательном бурении породы разрушаются по всему забою или по кольцевому пространству с отбором
(
). В зависимости от горнотехнических условий при вращательном бурении сооружают вертикальные, горизонтальные, наклонные, разветвлённые и кустовые скважины.