title-icon Статьи о ремонте
title-icon
» » Общие сведения о колонковом бурении

Общие сведения о колонковом бурении

Колонковым называется такой способ быстровращательного бурения, при котором горная порода разрушается по наружной кольцевой части забоя с сохранением столбика (колонки) породы керна.
Колонковое бурение производится установкой (рис. 15, а), состоящей из буровой вышки I с буровым зданием II, станка III, насоса IV и двигателей V.
Для бурения используется буровой снаряд, т. е. набор технологического инструмента, соединенного в определенной последовательности. Буровой снаряд состоит из колонкового набора (коронка кольцевой формы 1, колонковая труба 2, переходник 3) и колонны бурильных труб, длина которой увеличивается по мере углубления скважины.
С помощью лебедки 10 станка буровой снаряд на талевом канате 18 спускается в скважину, после чего верхний конец колонны бурильных труб закрепляется в зажимных патронах 9 шпинделя 8 станка.

Соответственно характеру буримых пород шпинделем станка сообщается рациональная частота вращения снаряду при необходимой для разрушения породы нагрузке на коронку. Промывочная жидкость закачивается насосом через нагнетательный шланг 12, вертлюг-сальник 5 и пустотелую колонну бурильных труб в скважину, омывает забой и по кольцевому пространству между стенками скважины и снарядом выносит на поверхность частицы разрушенной породы. Проходя через очистную систему, промывочная жидкость освобождается от шлама и очищенная поступает в приемную емкость 16, откуда вновь забирается насосом и закачивается в скважину.
После наполнения колонковой трубы керном или при необходимости замены изношенной коронки бурение скважины останавливают, закрепив керн в нижней части колонкового набора, отрывают его от забоя и лебедкой станка поднимают снаряд на поверхность. После извлечения керна из колонковой трубы буровой снаряд вновь опускают в скважину и продолжают бурение.
Встретив участок, сложенный породами, которые обваливаются или вспучиваются даже при применении специальных промывочных жидкостей, скважину крепят свободным спуском в нее колонны обсадных труб, после чего продолжают бурение снарядом меньшего диаметра.
Возможность получения в качестве пробы керна, дающего представление о геологическом строении месторождения, позволяющего определить глубину залегания, мощность и качество полезного ископаемого, обусловила широкое применение колонкового бурения при сооружении картировочных, структурных, поисковых и разведочных скважин. Более 80 % общего объема геологоразведочных скважин в нашей стране пробуривается колонковым способом.
В качестве истирающих материалов для разрушения породы на забое скважины при колонковом бурении применяются алмазные зерна или резцы из твердых сплавов, закрепляемые на рабочей части короночного кольца, а также буровая дробь (чугунная или стальная), подсыпаемая под торец специальной коронки. Соответственно различают три разновидности колонкового бурения: алмазное, твердосплавное и дробовое.
Бурение твердосплавными коронками применяют в породах мягких и средней твердости (I—VII категорий по буримости), а также в бескварцевых твердых породах (VIII и IX категорий по буримости).
Алмазными коронками и дробью (применяется редко) бурят скважины в породах твердых и весьма твердых (VII—XII категорий по буримости).
В твердых хрупких породах с успехом может быть использовано ударно-вращательное бурение.
Колонковым способом можно бурить скважины глубиной от нескольких метров до нескольких тысяч метров
Диаметры колонковых скважин зависят от целей их бурения и типа породоразрушающего инструмента. Геологоразведочные скважины в основном бурят алмазными коронками диаметром 76, 59, 46 мм и твердосплавными коронками диаметром 112, 93, 76, 59 мм. При дробовом бурении применяют коронки диаметром 150, 130, 110 мм. При инженерно-геологических изысканиях используют коронки диаметром 151, 132, 112 мм. На инженерно-геологических и гидрогеологических работах колонковым способом сооружают шурфоскважины диаметром от 400 до 1500 мм. Специальными установками колонковым способом можно бурить шахты диаметром до 5 м.

title-icon Подобные новости