Буровые установки

Буровая установка — комплекс бурового оборудования и сооружений, предназначенных для бурения скважин. Состав узлов буровой установки, их конструкция определяется назначением скважины, условиями и способом бурения.

Бурение скважим зачастую характеризуется рядом особенностей: небольшая глубина скважин(не глубже 14-25 м), необходимость отбора керна с сохранением всех особенностей грунта, отбор монолитов для определения физико-механических свойств грунта и.т.д.

Буровые установки также имеют ряд характеристик, к которым относятся:

1.Назначение буровой установки

2.Грузоподъёмность/глубина бурения

3.Тип привода

4.Способ бурения

5.Тип шасси (для самоходных установок)

6.Крутящий момент (кНм)

Установки для бурения скважин являются набором специального оборудования для бурения, как на строительстве, так и на производстве добычи воды, произведение инженерно-строительной работы, фундаментного укрепления зданий и тому подобное. Целевые функции, которые бурильные установки могут выполнять очень и очень, много.

Есть огромное количество разных видов бурильных установок, между собой они различаются за некоторыми техническими параметрами: за размером скважин бурения, количеством груза, которого она может поднять, мощностью и методом бурения. Но, все таки, к какому виду бурильная установка не принадлежала бы, какой способ бурения она не предоставляла бы, уход за всеми бурильными установками как оставался, так и остается один: установочное оборудование должно перевозится только в горизонтальном положении, с сопровождением специалистов.

В качестве буровых наконечников в зависимости от типа и состояния проходимых грунтов используются: лотовый бур, спиральный бур(змееиик), желонка, долото. При проходке текучих глинистых, разжиженных. A также сыпучих (песчаных) грунтов применяется желонка. В слабых глинах и суглинках, супесях и песках применяется буровая ложка. Бурение в плотных глинах, суглинках, мергелях производится змеевиком. Долото предназначено для проходки скальных пород и случаев, когда в забое встречаются крупные твердые включения (типа валунов).

Бурение в остающихся и обваливающихся горных породах выполняется с креплением стенок скважины стальными обсадными трубами. Диаметры скважин могут быть 89-168 мм (наиболее распространен диаметр 127 мм). Для отбора монолитов грунта применяются грунтоносы диаметром 90 мм.

Само бурение ударно-канатным методом представляет собой всего три действия: поднять забивной стакан над забоем метра на полтора, отпустить его (он войдет в почву на некоторую глубину), вытянуть и прочистить от грунта. Забивной стакан – это труба с заточенной режущей кромкой в нижней части и ударной штангой в верхней части, по боку трубы располагается щель для прочистки. Иногда, когда грунт сыпучий, например, песок, его выгребают желонкой – трубой наподобие забивного стакана, но с обратным клапаном, чтобы удерживать грунт внутри. Для бурения необходима будет вышка. Она представляет собой треногу, которую можно сварить из труб. Если сварочного аппарата нет, треногу можно сделать из деревянных брёвен или брусьев. Понятно, что высота вышки нужна быть больше, чем длина стакана, ведь, чтобы очистить, его необходимо будет вытянуть весь и поднять на некоторую высоту над землёй. Сверху треноги нужно поместить блок для протягивания троса. Сам трос можно наматывать на колодезный ворот, который нужно закрепить меж двух ног треноги. Перед началом бурения в месте, где будет скважина, роют шурф – углубление размерами 1,5х1,5 и глубиной 2 метра. Стенки шурфа укрепляют досками, чтобы избежать обрушения мягких слоёв почвы в забой скважины.

При бурении в скважину опускаются обсадные трубы, чтобы не допустить обрушение скважины и пройти сквозь сыпучие слои почвы и промежуточные водоносные слои. Для каменистого грунта взамен забивного стакана берут буровое долото. Измельчив долотом каменистую породу в порошок, её извлекают желонкой. Когда нужный водоносный слой достигнут, бурение продолжают до его конца, чтобы получить максимум притока воды в скважину.

Шнек – это стальная труба, на которую навита спираль из стальной ленты. По внешнему виду шнек напоминает штопор или бур, которым рыбаки сверлят зимой лёд. Между собой шнеки соединяются с помощью резьбы, шестигранника или шпонок. Шнековый способ бурения заключается в разрушении породы благодаря вращению бура. Разрушенная порода поднимается по шнековой спирали вверх и удаляется из скважины. Подъем породы по спирали шнека становится возможным из-за того, что шнек вращается быстрее, чем порода. Сила трения удаляемой породы о стенки скважины больше силы трения породы о стальной шнек, поэтому порода не вращается вместе со шнеком, а скользит по нему. Подобно тому, как гайка, накручиваясь на болт, перемещается вдоль оси болта, удаляемая порода перемещается вдоль оси шнека вверх. Шнековый способ бурения больше всего подходит для бурения неглубоких скважин в рыхлых и мягкий породах до 30 м.

Механическое бурение производится станками разной конструкции. БелГИИЗ преимущественно используют установки УГБ-50, АВ5-2М, позволяющие вести комбинированное бурение. Буровая установка УГБ-50 предназначена для бурения инженерно-геологических и гидрогеологических скважин шнековым, ударным и колонковым способами в породах до IV категории по буримости.

Для ударно-канатного, шнековою и колонковою бурения и монтирована на шасси автомобиля ГА3-66.

Отбор грунта производится грунтоносами, вдавливаемыми и грунт на 30 см; верхние и нижние части скобы отбрасываются, средняя часть помещается в гильзу из влагонепроницаемой бумаги. Затем образец парафинирует ся и идет н лабораторию для определения физико-механических

свойств фунтов.

Бурильно-крановая машина БКМ-1501 с поворотным в плане рабочим оборудованием смонтирована на шасси автомобиля КрАЗ-250 (КрАЗ-250К) и предназначена для бурения скважин диаметром 0.63 м на глубину до 15 м в талых и мерзлых грунтах.

Рисунок 1. Бурильно-крановая машина БКМ-1501:

1. бульдозерное оборудование; 2. базовый трактор; 3. гусек; 4. стойка; 5. мачта;

6. гидроцилиндр; 7. трансмиссия;8. поворотная платформа; 9. вращатель 10. кабина;11. шнековый бур; 12. указатель центра скважины; 13. выносные опоры; воротное устройство.14. опорно-поворотное устройство.