Бурение - это (термин в стиле википедии) БУРЕНИЕ — образование специальных выработок цилиндрической формы, называются скважинами или (при малой глубине бурения) шпурами, путем механического или физического воздействия на горные породы. К механическому бурению относится бурение ударное, ударно-вращательное, вращательное и колонковое; к бурению физическими средствами — бурение термическое, гидравлическое, взрывное, ультразвуковое и бурение с применением электро - рогидравлического эффекта. Комплекс работ по бурению скважин или шпуров называется буровыми работами. Глубина буровых выработок, в зависимости от их назначения, может составлять от нескольких см до нескольких тысяч м, диаметр от 2—3 см до нескольких метров. Бурение применяется:
- при производстве взрывных работ для добычи полезных ископаемых и при строительстве различных подземных (например, стволов шахт, туннелей) или поверхностных сооружений, когда необходимо производить рыхление и выемку значительных объемов горных пород;
- при производстве геологоразведочных и изыскательных работ, когда буровые выработки дают возможность по извлекаемым образцам горных пород или полезных ископаемых изучить их свойства, химический состав, распространение и условия залегания в земной коре.
Бурение применяется также для добычи жидких и газообразных полезных ископаемых — нефти, воды, газа и др., когда буровая выработка служит для транспортировки по ней полезного ископаемого из недр земной коры на поверхность; при использовании буровых выработок в качестве каналов для вентиляции, канализации, водоотлива и водоснабжения, замораживания водонасыщенных неустойчивых грунтов, выполнения укрепительной цементации при строительстве надземных и подземных сооружений, нагнетании в земную кору различных растворов и газов, размещении в них различных кабелей. Бурение применяется также при сооружении фундаментов из забивных свай (для изготовления лидерных скважин в мерзлых и плотных грунтах) при подготовке стволов скважин для набивных бетонных свай.
Механическое бурение производится при помощи специальных станков и инструментов. Ручное Бурение в СССР почти полностью вытеснено механическим. По характеру образования буровых выработок различают бурение сплошным забоем и колонковое. При бурении сплошным забоем вся порода в буровой выработке разрушается и удаляется из нее механическим способом, сжатым воздухом, водой или горячими газами.
При колонковом бурении разрушение породы производится по кольцевой поверхности буровой выработки, а внутренняя часть породы в виде цилиндров, наз. керном, извлекается на поверхность. Колонковое бурение применяется в основном при изыскательских работах, когда необходимо получить неразрушенные образцы горных пород для изучения их структуры и физико-механических свойств.
По характеру разрушения породы в буровой выработке различают бурение: ударное, вращательное, ударно-вращательное, термическое и гидравлическое. При ударном бурении порода в забое разрушается за счет периодических ударов по забою рабочим органом бурового инструмента — долотом или буром. При вращательном бурении разрушение породы происходит за счет скалывания и измельчения ее рабочим органом — лопастными долотами, коронками, армированными для крепких пород твердыми сплавами и алмазами, дробью, шарошками. При бурении мощность на рабочий орган может передаваться от двигателя, устанавливаемого на поверхности (роторное бурение) или помещаемого непосредственно в забое у рабочего органа (турбобурении, электробурении при вращательном бурении, пневмоударник - при ударном). Порода в забое может разрушаться также за счет комбинированного ударного и скалывающего воздействия на нее рабочего органа, при т. н. ударно- вращательном бурении. При термическом Бурении порода в забое разрушается действием раскаленных газов под давлением, а при гидравлическом — действием мощной струи под большим давлением.
При производстве буровых работ применяются: для бурения шпуров глубиной до 5 м и неглубоких скважин диаметром до 80 мм различные типы, в основном пневматических бурильных молотков (перфораторы); для бурения скважин диаметром до 400 мм и глубиной до 500 м буровые станки различных конструкций, самоходные и передвигаемые посторонним двигателем (источником энергии для буровых станков могут служить электродвигатель, сжатый воздух и двигатель внутреннего сгорания); для бурения скважин глубиной более 500 м служат сложные, тяжелые стационарные буровые установки. Для сооружения методом бурения горных выработок большого сечения (стволы шахт, туннели) используют специальные буровые агрегаты. В строительстве применяются в основном первые два вида механизмов. Бурение неглубоких скважин для исследования грунтов при строительстве производится ручным ударно-вращательным бурением. Для Бурения скважин при взрывных работах применяются буровые станки ударного действия, ударно-вращательные и вращательные. Артезианские скважины, скважины для цементации и др. сооружаются буровыми станками ударного бурения, работающими при помощи последовательно наращиваемых полых штанг, жестко связанных с долотом. Во избежание обвала стенок скважина крепится обсадными трубами, опускаемыми вслед за долотом. Разрушенная порода удаляется из забоя скважины при ударно-канатном Бурении желонкой или песочным насосом, периодически опускаемым в скважину; при штанговом бурении — струей воды или промывочной жидкостью, непрерывно подаваемой в скважину. Основные недостатки ударного бурения: малая производительность и ограниченность глубины Бурения. В последние годы наряду с усовершенствованием буровых станков ударного Бурения все большее развитие получает бурение вращательное, в частности роторное и с забойным двигателем. Бурение неглубоких скважин, применяемых в строительстве, диаметром от 100 до 400 мм с глубиной бурения до 500 мм производится буровыми станками вращательного бурения, дающими скорость Б. в 5—8 раз большую, чем станки ударного Бурения. Наиболее перспективны для строительства станки ударно- вращательного, вращательного Бурения с забойными двигателями, рабочим органом которых служат шарошки или шарошки в комбинации с долотом. Для инженерно- геологических изысканий применяется станок на одноосном прицепе типа УБП-15 конструкции Гидропроекта. Станок позволяет осуществлять бурение скважин глубиной до 15 м. Для образования скважин глубиной 1—2 м используется передвижной бурильный станок конструкции треста № 20 Главленинградстроя. Для бурения скважин глубиной 1,5—3,5 м и диаметром 0,4—0,5 м для свайных фундаментов служит различное буровое оборудование, смонтированное на тракторах, автомобилях и т. п. (БИК-9 на тракторе ДТ-54; БКМ-1 на автомобиле Г A3-63 А; МРК-1 на автомобиле ЗИЛ-157). Для Бурения скважин глубиной до 4 м и диаметром до 0,6 м применяется навесная виброударная установка конструкции ЦНИИС Минтрансстроя СССР. Установка смонтирована на экскаваторе Э-651. Рабочим органом служит вибромолот, насаженный на специальную трубу-лидер. При работе вибромолота лидер погружается в грунт, а затем извлекается вместе с заполнившим внутреннюю полость грунтом.
При термическом бурении под действием горячих газов, направленных на забой скважины, порода разрушается и выносится в виде мельчайших частиц на поверхность. Рабочим органом при термическом Бурении является специальная горелка в виде реактивного сопла, опускаемая в скважину. Горючей смесью служат керосин и кислород или керосин и сжатый воздух. Термическое Бурение обеспечивает высокие скорости в весьма крепких горных породах и применяется на ряде карьеров СССР при добыче полезных ископаемых. Остальные виды бурения физическими средствами распространения не имеют.
Список литературы: Энциклопедия современной техники строительство, главный редактор В. А. Кучеренко, издательство «Советская энциклопедия», Москва 1964
от: MarinaF,
Скрыть комментарии (0)
Похожие темы:
|
