Виды буровых работ и их характеристики

Бурение – процесс образования земляной выемки, обычно круглого поперечного сечения, путём разрушения грунта в лобовой части скважины и извлечения на поверхность продуктов разрушения.

В зависимости от подачи рабочего органа различают: в ертикальное бурение, горизонтальное бурение, наклонное бурение.

Земляные выемки:

-яма – выемка с глубиной соизмеримой с размерами поперечного сечения;

-скважина – выемка с глубиной большей по сравнению с размерами поперечного сечения;

-шпур – скважина малых размеров поперечного сечения для закладки взрывчатых веществ.

Буровые работы предназначены для получения в грунте вертикальных, наклонных или горизонтальных выработок цилиндрической формы. Вибрационное бурение. В качестве бурового инструмента применяют зонд, стакан, желонку и бурильные колонки. Вибрационное бурение ведут в песчаных и глинистых породах. Из физических способов применяют термическое и гидравлическое бурение. Остальные — электрогидравлический, ультразвуковой и другие способы находятся в стадии разработки или производственных испытаний. При гидравлическом бурении, которое применяют в легких суглинках, водонасыщенных грунтах, бур в виде трубы с насадкой погружается за счет подачи через рабочий орган воды под большим давлением со сверхзвуковой скоростью. Роторное бурение. Роторное бурение применяют при устройстве скважин диаметром 200...230 мм, глубиной 50... 100 м. Бурильная установка имеет ведущую (рабочую) трубу, бурильные трубы, которые в нижней части заканчиваются шарошечными или лопастным и долотами. Вращение от двигателя через ротор передается рабочей трубе, а от нее к бурильным трубам и долоту. Основные преимущества вращательного бурения: высокая производительность; высокая скорость бурения; сравнительно низкая стоимость бурения; возможность получения горизонтальных, наклонных и вертикальных скважин. Шнековое бурение. Шнековое бурение используют при проходках глубиной до 100 м, получая скважины диаметром 67...230 мм. При работе в прочных породах дополнительно к основному рабочему инструменту применяют долота, которые могут быть двух-, трех-, многолопастными. Выполняют их из высокопрочного металла или с включениями в виде пластинок из твердых сплавов. Вращательное бурение. Вращательное бурение бывает трех видов: колонковое, шнековое, роторное. В качестве бурового инструмента используют колонковую трубу, буровую коронку, бурильную колонку, ведущую трубу, трубные переходы. При инженерно-геологических работах колонковое бурение можно проводить с промывкой скважины водой (продувкой воздухом) или глинистым раствором (с целью предотвращения обрушения стенок выработки). Ударное бурение. Ударное бурение используют для получения скважин глубиной до 50 м, диаметром до 900 мм. Ударно-вращательное бурение применяют в твердых породах для получения выработок 30...50 м, диаметром 75...200 мм. В процессе бурения наращивают штангу, к которой прикреплен пневмоударник. Породу удаляют сжатым воздухом или водой, подаваемой под давлением. Бурение шпуров ручными машинами и инструментом. Для бурения шпуров применяют ручные машины — перфораторы и электросверла. Перфораторы используют для бурения в твердых породах и мерзлых грунтах. Перфораторы делят на три группы: ручные массой 10... 35 кг; колонковые массой 35... 100 кг, телескопные массой 25...50 кг. Рабочий орган перфоратора — бур состоит из головки, стержня, хвостовика. При бурении шпуров применяют ступенчатый профиль, что способствует уменьшению сил трения, возникающих между стенкой шпура и буром, а следовательно, уменьшению износа бура и трудоемкости разработки.