Тема 6. Бурові роботи та способи буріння

Залежно від характеру руйнування порід та глибини виробок застосовують такі способи буріння:

 ● механічні – ударний, обертовий, вібраційний, ударно-обертовий, коли породи руйнуються під впливом породоруйнівних інструментів;

● фізико-хімічні – термічний, вибуховий, гідравлічний, електрогідравлічний, ультразвуковий та плазмовий.

Найчастіше буріння виконують механічними способами, з фізико-хімічних найчастіше застосовують термічний (вогневий) спосіб.

Зруйнований ґрунт (буровий дріб’язок, шлам) видаляють з виробки за допомогою глинистого розчину або води, струминою стисненого повітря, шнековими пристроями, желонками та іншими пристроями, які вибирають залежно від способу буріння, глибини виробки та виду ґрунту.

Стінки свердловин у слабких, пухких та з великим вмістом води ґрунтах закріплюють сталевими обсадними трубами. Колони обсадних труб збирають з ланок 1,5–4,5 м довжиною, з’єднаних муфтами, ніпелями або вгвинчуванням (трубу в трубу).

Для буріння шпурів застосовують перфоратори (бурильні молотки) та електросвердла. Робочою частиною перфораторів (рис. 5.1, а, в) є долотчастий буровий інструмент, хрестоподібні та зірчасті бури та коронки.

Шпури до 2,5 м завглибшки та діаметром до 45 мм бурять ручними легкими (до 20 кг) та середніми (до 25 кг) перфораторами, більші за 2,5 м завглибшки та діаметром 47–75 мм – важкими (до 35 кг), які встановлюються на спеціальні візки або триноги. Буровий дріб’язок та шлам видаляють промиванням виробки водою під тиском або продуванням стисненим повітрям.

Електросвердла – легкі з ручною та важкі з автоматичною подачею, застосовують для обертового буріння шпурів діаметром до 75 мм та до 5 м завглибшки в породах різної міцності. У разі застосування ручного електросвердла (рис. 5.1, б) осьовий тиск створюється за рахунок мускульної енергії бурильника. Колонкові електросвердла, які закріплені у розпірній колонці, мають автоматичне подавання. Робочим органом будь-якого свердла є змінний різець, закріплений на колонці бурової штанги.

Рис. 6.1.  Бурові установки. Обладнання та інструмент для буріння шпурів і свердловин: а – бурильний молоток; б – ручне електросвердло; в – форми головок бура; г – схема ручного термобура; д – бури ручні; е – самохідна установка колонкового буріння; є – робочі наконечники; 1 – трубки, зварені у рамку; 2 – циліндр; З – буротримач; 4 – глушитель шумів; 5 – поворотна рукоятка; 6 – повітряний шланг; 7 – патрубок; 8 – корпус; 9 – ручка; 10 – електрокабель; 11 – патрон; 12 – верхня кришка; 13 – сопло; 14 – камера згоряння; 15 – паливна трубка; 16 – щиток; 17 – труба; 18 – повітряний кран; 19 – манометр; 20 – паливний кран; 21 – паливний шланг; 22 – редукторний клапан; 23 – паливний насос; 24 – паливний бак; 25 – ручний бур-щуп; 26 – лопатеньзмійовик; 27 – лопатень-желонка; 28 – клапан; 29 – двигун; 30 – насос; 31 – щогла; 32 – блок; 33 – трос; 34 – вертлюг; 35 – штанга; 36 – ротор; 37 – буровий снаряд; 38 – коронка, армована різцями з твердого сплаву; 39 – те саме, дрібними алмазами; 40 – шротова коронка; 41 – шарошкове долото; 42 – хрестоподібне долото; 43 – уступчасте долото

Для буріння шпурів у м’яких ґрунтах до 5 м завглибшки користуються також ручним буром-щупом (рис. 5.1, д, 25), оснащеним різними наконечниками. У мерзлих ґрунтах та дуже міцних породах із вмістом кварцу використовують ручні термобури (рис. 5.1, г) переважно для буріння шпурів діаметром 60 мм на глибину до 1,5–2,0 м.