Общие сведения об ударно-механическом бурении

Ударно-механическим называется бурение, при котором разрушающее породу усилие создается воздействием ударов сбрасываемого на забой с некоторой высоты породоразрушающего инструмента — ударного долота.
Принципиальная схема ударно-канатного механического бурения показана на рис. 110.
Буровой снаряд спускается в скважину на инструментальном канате 5, переброшенном через головной ролик 7 мачты 9, огибает оттяжной 10 и направляющий 12 ролики балансир-ной рамы 11. При заторможенном барабане инструментальной лебедки 13, на котором закреплен конец каната, шатунно-кривошипным устройством 16, 17 балансирная рама приводится в качательное движение относительно оси направляющего ролика 12. Оттяжной ролик балансирной рамы, опускаясь, натягивает канат и поднимает снаряд над забоем. Поднимаясь вверх, ролик 10 освобождает канат, и снаряд под собственным весом падает на забой, ударным долотом разрушая породу. Для равномерной обработки забоя и придания скважине цилиндрической формы необходимо после каждого удара снаряд поворачивать на некоторый угол. По мере разрушения породы канат постепенно сматывают с барабана лебедки, осуществляя подачу долота вслед за продвигающимся забоем.

В процессе долбления на забое скважины должна быть вода, в которой частицы разрушенной породы находятся во взвешенном состоянии. При достижении определенной плотности шлама долбление породы прекращают, инструментальной лебедкой извлекают снаряд на поверхность и чистят скважину. Эта операция выполняется желонкой 19, опускаемой в скважину на желоночном канате 6 с барабана желоночной лебедки 18.
В зависимости от физико-механических свойств породы и диаметра скважины интервал углубления за одно долбление колеблется от 20 до 100 см.
В мягких, рыхлых породах долбежный снаряд не используется, а скважину углубляют желонкой.
При пересечении неустойчивых пород стенки скважины закрепляют обсадными трубами, широко используя их принудительную посадку как с опережением забоя, так и с отставанием от него.
Ударно-канатное механическое бурение применяется при разведке россыпных месторождений и вкрапленных руд цветных металлов, разведке и эксплуатации подземных вод, инженерногеологических исследованиях, открытой разработке месторождений полезных ископаемых для проходки взрывных скважин, проходке скважин для водопонижения, вентиляции горных выработок, спуска в них крепежного и закладочного материала, прокладки кабелей и трубопроводов.
Ударно-канатным способом бурят скважины глубиной до 400—500 м начальным диаметром 500—900 мм и конечным — 150 мм. Объем буровых работ, выполняемых в СССР ударноканатным способом, ограничен и составляет не более 1—2 % ежегодного объема разведочного бурения.