Шнековое бурение. Теория

Установки со шнеком предназначены для бурения неглубоких (50-80 м) буровых скважин диаметром до 250 мм в суглинках, глинах и супесях.

При вращении шнека разрыхленная буровой коронкой 3 порода 4 перемещается вдоль винтовой поверхности 2 вверх. Порода подается непрерывно, чем обеспечивается очень высокая производительность установок (до 40 — 60), а в некоторых случаях и 200 м в смену). Этот способ бурения не требует промывки скважины, что обеспечивает работы в зимних условиях и в безводной местности.

Схема работы бурового снаряда при шнековом бурении скважин показана ниже

1 – скважина; 2 – шнек; 3 – коронка; 4 – порода.

К недостаткам шнекового бурения относятся малая глубина скважин, возможность применения только в мягких породах, получение образцов грунта только с нарушенной структурой.

Изготавливают секции шнека из стальных труб, к которым по винтовой линии приваривают стальную ленту. Для их соединения в один конец трубы впрессовывают втулку с шестигранным отверстием, а к другому приваривают шестигранный хвостовик. В обоих шестигранниках имеются совпадающие отверстия, куда вставляется палец. Пружинный фиксатор предохраняет его от выпадения. Длина звена шнека 1.3 — 3 м, диаметр 120 — 150 мм и 200 мм, шаг винтовой спирали равен 0.7 — 0.8 диаметра шнека.

Шнековая коронка применяется для разрыхления породы, делается на 20 мм больше диаметра шнека. Она состоит из стального корпуса с тремя лопастями, куда ступенчато впаяны резцы из твердого сплава. Такие же пластинки припаяны к наружному ободу, что позволяет точно выдерживать диаметр скважины. Замок коронки такой же конструкции, что и на шнеках (рис. 2). Помимо переходной коронки, при шнековом бурении может применяться долото типа РХ (рыбий хвост).

1 – стальной корпус коронки; 2 – спираль; 3 – палец с фиксатором; 4 – пластинки из твердого сплава

Для увеличения проходимости по бездорожью, в лесах, по заболоченной местности буровая установка шнекового бурения УШБ-Т смонтирована на специальном тракторном прицепе.

Переносная буровая установка ПБС-110 может работать только в мягких грунтах. Ее недостаток — необходимость иметь отдельный генератор тока для привода вращения шнека.

При шнековом бурении распространен переносной буровой станок ПБС-110 для разведочного бурения. Кинематическая схема станка шнекового бурения марки УШБ показана на (рис. 3)

1 – мотор, 2 – коробка ротора мощности, 3 – карданный вал, 4 – редуктор, 5 – конические шестерни (неподвижный ротор), 6 – штанга, 7 – ротор, 9 – шнек, 10 – коронка, 11, 12 – лебедки

Шнековая колонка приводится во вращение от двигателя автомашины 1 через коробку отбора мощности 2, карданный вал и редуктор 4. От редуктора вращение передается ротору 7.

Станок снабжается двумя лебедками: одной для спускоподъемных операций и другой для передачи дополнительной нагрузки на долото