Способы бурения шпуров и скважин

Классификация способов бурения

Для бурения шпуров и скважин применяют разнообразное бурильное оборудование: сверла, бурильные молотки, буровые каретки, станки и установки. Ис­пользуются разные принципы воздействия бурового инструмента на забой и очистки скважин или шпуров при бурении от продук­тов разрушения. При всех способах при бурении выполняются следующие основные операции:

подготовка и установка буриль­ной машины для начала работ;

бурение (разрушение породы) с очисткой забоя шпура (скважины) от продуктов разрушения (буровой мелочи);

наращивание бурового става для достижения требуемой глубины бурения и его разборка после окончания работ;

смена из­ношенного бурового инструмента;

перемещение машины на новую точку бурения.

В настоящее время применяют на практике следующие способы бурения.

Вращательное бурение.

При вращательном бурении инструмент вращается вокруг оси, совпадающей с осью шпура или скважины и одновременно с определенным усилием подается на забой. Величина усилия задается из расчета превышения предела прочности породы на вдавливание на площади контакта режущих лезвий инструмента с породой. При этом происходят последовательное скалывание частиц породы с забоя и углубление инструмента по винтовой ли­нии. Продукты разрушения удаляются механическим способом с помощью витых штанг (при бурении шпуров), шнеков (при бу­рении скважин), а также промывкой забоя водой или продувкой возду­хом.

К вращательным способам бурения относятся: бурение шпу­ров резцами с помощью ручных и колонковых сверл; вращательное (шнековое) бурение скважин; бурение алмазным инструментом.

Ударное бурение.

При ударномбурении инструмент наносит удар по забою и разрушает породу под лезвием. После каждого удара инстру­мент поворачивается на некоторый угол, обеспечивая, таким об­разом, получение круглого сечения шпура или скважины.

В ударном бурении выделяют следующие виды: ударно-поворотное, ударно-вращательное и вращательно-ударное.

При ударно-поворотном бурении инструмент поворачивается только в проме­жутках между ударами специальным поворотным устройством.

При ударно-вращательном бурении удары наносятся по непрерывно вращающе­муся инструменту.

Разрушение породы при отмеченных двух видах ударного бурения происходит только за счет внедрения инструмента при уда­рах.

При вращательно-ударном бурении удары наносятся по непрерывно вращающе­муся инструменту, который при этом находится под большим осевым усилием. Разрушение про­исходит как за счет внедрения инструмента при ударах, так и за счет скола породы при вращении инструмента.