Типы и разновидности буровых установок: классификация.

Виды буровых установок

Комплексное оборудование скважин и смежных агрегатов находит применение в различных промышленных секторах, таких как: В научных исследованиях используются специализированные установки, адаптированные для добычи геологических образцов.

• нефтедобывающая и газодобывающая отрасль;
• строительство;
• горнодобывающая отрасль;
• при геологоразведке.

Буровые установки комплектуются в зависимости от следующих параметров:

• назначения скважины;
• с учетом климатических зон;
• параметров грунта.

В строительстве и при некоторых методах геологоразведки используют передвижные или самоходные буровые установки.

Переносные комплексы или отдельные конструкции применяются при геологоразведке в горных массивах.

В зависимости от технических параметров работ, свайные установки классифицируются по типу привода, или способом питания на следующие подгруппы:

• Дизельные – конструкции небольшой мощности, осуществляют бурение до 100 м, отличаются высокой мобильностью.
• Электрические – небольшая мощность техники позволяет в короткие сроки устанавливать артезианские скважины.
• Электрогидравлические – использование распространенного типа питания, позволяет применять технику во всех сферах.
• Дизельно-электрические – применяется в оборудовании высокой мощности для использования в твердых, горных породах на значительную глубину (до 6 тыс. м).

В зависимости от климатической зоны, агрегаты имеют категорию: плавучие буровые (предназначены для работ на воде), наземные.

Конструкция установок для бурения

Чтобы понять конструкцию аппарата, стоит вначале изучить схему устройства буровой установки, которая выглядит довольно просто, но имеет много нюансов:

• • Буровая вышка. Она играет роль непосредственного элемента, который осуществляет бурение и несет на себе все функциональные нагрузки, связанные с бурением.
• • Буровая лебедка. Этот элемент выполняет довольно простую роль — служит для поднятия и опускания рабочего оборудования в скважину.
• • Система верхнего привода буровой установки. Важная деталь устройства, которая являет собой подвижный вращатель, одновременно функционирующий за вертлюг и ротор. Он оснащен комплексом приспособлений для эксплуатации с бурильными трубами при осуществлении спусковых и подъемных операций.
• • Буровой ключ, выполняющий вспомогательную роль во всей системе.
• • Шпилевая катушка, которая служит для перемещения тяжестей.
• • Буровые насосы, необходимые для обеспечения правильной циркуляции бурового раствора в скважине с заданной скоростью полного цикла обращения.
• • Емкости, которые служат для содержания и очистки бурового раствора. Сюда же можно отнести оборудование для приготовления рабочей жидкости и фильтры, которые будут очищать ее от шлама во время циркуляции по системе.
• • Цементировочный аппарат, который служит для укрепления и ремонта скважин.
• • Противовыбросовое оборудование, которое используется для герметизации скважин с целью избежания утечек при добыче газообразных ресурсов.
• • Специальные крепления для хранения буровых труб.
• • Кран, который используется для перемещения буровых труб в нужную точку.
• • Электрический генератор для питания всех приборов установки.

Список выглядит внушительно, но большинство деталей в нем могут быть узнаны по работе в других агрегатах. Найти малогабаритные буровые установки для устройства буроинъекционных свай можно будет в магазине специализированной техники. Там имеется широкий ассортимент разнообразных машин, которые могут быть использованы в операциях любой степени сложности. Достаточно лишь потратить немного времени, чтобы поиски увенчались успехом, и нужный аппарат был приобретен.

Классифицирование установок по методу бурения

Для механического разрушения породы используется несколько способов бурения.

Шнековое. Технический параметр работ подразумевает резцовое разрушение породы буровым механизмом с одновременным выбросом ее на поверхность.

Шарошечное. Разрушение породы происходит ударным способом, при котором порода истирается и выносится на поверхность воздушным потоком.

Ударно-вращательный способ бурения осуществляется машинами с установленным пневматическим ударником. Выброс породы происходит за счет работы дополнительного оборудования – компрессора.

Виды буровых установок, используемых для определенных пород

Для проделывания скважин, технически подходящих к конкретному типу породы, используют несколько видов механизмов.

Установки вращательного типа бурения. К забою машины установлен вращающийся механизм, который вырезает породу. В качестве ударника используется утяжеленная коронка или долото.

Вращательно-ударные установки. Вырезка породы осуществляется одновременным вращением забоя и ударными тактами. Долото или ударная болванка имеет армирующий усилитель. В некоторых случаях устанавливается алмазная коронка.

Ударный (снарядный) способ. Для проделывания отверстий в рыхлых, осадочных породах, применяют метод на основе ударов по установленному забою. Метод ударного бурения используется для получения отверстий не более 100 м.

Конструкции вибрационного типа. Через магистрали двойных труб подается вибрация от генератора, который является вторичной машиной бурового модуля. Виброзонд осуществляет вырезку породы и по смежным механизмам выбрасывает ее наверх.

Комплекс огнеструйного бурения. Для установки скважины в твердых, кристаллических горных породах, используют газовые струи для разрушения основы грунта. Установка приводится в рабочее состояние с помощью газа, который производит горение в недрах.

Разрядно-импульсное бурение производит разрушение и выброс породы с помощью электроимпульсов. Применяется при глубинной работе.

Взрывное бурение применяют при геологоразведке в горных массивах и труднодоступных местах.

Классификация по типу бурового вращателя

В зависимости от специфики вращательного механизма, конструкции подразделяются на несколько видов.

Установка роторного вращателя позволяет эксплуатировать комплекс в осадочных и горных породах на глубину выше средней.

Подвижный вращатель – современная технология, применяемая во всех отраслях, позволяет получать отверстия как при сверхглубоком, так и при поверхностном бурении.

В зависимости от типа основы бурения

Если вы уже знаете, где должны бурить, и какая порода там преобладает, тогда крайне важно правильно выбрать тип вращателя (роторный, шпиндельный и подвижны) и подходящий породоразрушающий инструмент. Шпиндельные установки для бурения в большом количестве производились и эксплуатировались в советское время, сейчас же значительно уменьшается их популярность. Роторная буровая установка станет идеальным типом буровой установки для мягких пород и участков средней твердости, при этом как для неглубоких, так и для работы на серьезной глубине. Подвижный вращатель является новым стандартом – это уникальное решение, которое является оптимальным для бурения на большой и малой глубине. Алмазная или твердосплавная основа породоразрушающего инструмента позволит без проблем преодолеть даже самую крепкую породу.

Виды выполняемых работ

В зависимости от параметров выполняемых задач, эксплуатируемое оборудование имеет подкатегории:

• эксплуатационная техника;
• разведывательные устройства;
• машины для технических и вспомогательных процессов.

Эксплуатационные комплексы используются на предварительных заборах породы для дальнейших работ и исследований грунта. При инженерных работах параметр скважин имеет незначительную глубину.

Разведывательные машины используются для геологических поисков полезных ископаемых. В геологоразведке применяют для нахождения нефти и газа.

В этих же процессах для исследования водяных пластов и бурения артезианских скважин.

Вспомогательное оборудование используется для проделывания скважин под сваи в строительстве при укладке фундамента различной глубины и назначения.

Габариты станка:

Транспортное положение
Длина	10 500 мм
Ширина	3 200 мм
Высота	3 800 мм
Рабочее положение
Длина	8 050 мм
Ширина	4 000 мм
Высота	14 500 мм

Назначение бурового станка ударно-канатного бурения БС-3 – бурение вертикальных скважин диаметром до 1,2 м. и глубиной до 250 метров в грунтах различного состава: от песчаных и глинистых до скальных и вечномерзлых. Область применения БС-3 – бурение скважин для устройства свайных фундаментов при мостостроении, гражданском и промышленном строительстве, прокладке инженерных коммуникаций, линий электропередач, создание водопонижающих и заверочных скважин в гидрогеологии.

Бурение скважин происходит за счет разрушения породы тяжелым буровым снарядом, который циклически поднимается на высоту до 1 метра, а затем падает под собственным весом. Снаряд подвешен на канате, который раскручивается при вытягивании и создает естественное вращение снаряда. Это помогает более эффективному разрушению породы. Частота ударов меняется в диапазоне 40-48 ударов в минуту за счет тиристорных преобразователей и зависит от крепости грунта. Высокая энергия удара, частота и вращение снаряда обеспечивают высокую производительность БС-3. Так, при бурении скальных и вечномерзлых грунтов, скорость бурения составляет от 40 до 70-ти см. в час.

Забуривание происходит с применением обсадной трубы, которая исключает обрушение и задает направление снаряду. Осаживание трубы проходит с помощью обсадника – круглой литой плиты, по которой снарядом наносят легкие удары. После осадки части трубы к ней приваривается другая, и процесс бурения возобновляется. Глубина осадки зависит от рыхлости грунта и обычно составляет от 8 до 15 метров.

Бурение происходит с добавлением воды в скважину, а удаление измельченной породы в виде шлама производится желонированием. Желоночная лебедка поднимает и опускает желонку, а шлам сливается на лоток. Бурение контролируют двое: буровой мастер и его помощник. Все механизмы БС-3 оснащены электроприводом, причем наибольшая потребляемая мощность не превышает 100 кВт. В полевых условиях БС-3 запитывается от передвижной дизельной электростанции на пневматическом ходу, или даже на прицепной тележке либо санях, которую, передвигаясь, может тянуть за собой сам станок. БС-3 легко передвигается по пересеченной местности как с поднятой, так и с уложенной мачтой, преодолевает неглубокие ручьи, заболоченные участки и подъемы крутизной до 20-ти градусов и при этом может буксировать, помимо электростанции, бытовой вагончик для рабочих, либо контейнер с инструментами.

БС-3 – это самоходная установка на гусеничном ходу. На его основной раме находятся мачта, ударный механизм, инструментальная и желоночная лебедки, главный вал, гидростанция, электрощитовая и кабина с системой управления.

Гусеничный ход оснащен парой электроприводов, отсюда высокая маневренность станка. Скорость движения – до 1 км/ч – позволяет перемещать станок на расстояние 10-12 км в течение дня. Вес гусеничного хода – 11 тонн. Это способствует устойчивости при движении с поднятой мачтой. Горизонтирование БС-3 происходит при помощи 4-х гидродомкратов на раме станка. Их работу обеспечивает гидростанция с системой распределительных клапанов. Гидростанция оборудована электроподогревом, рабочее давление в системе не превышает 16 атмосфер. Подьем мачты в рабочее положение также происходит с помощью гидроцилиндров. На мачте находится передвижная каретка с люнетом, который центрует снаряд, а также головной блок с резиновыми амортизаторами, что снижают ударные нагрузки на конструкции станка при работе.

Буровой снаряд, подвешенный на мачте, состоит из литого крестообразного долота, штанги и замка, который крепит канат к снаряду.

Ударный механизм, поднимающий буровой снаряд, состоит из кривошипно-шатунного и балансирного механизмов, которые натягивают и поддерживают канат, сохраняя амплитуду движения снаряда.

Инструментальная лебедка регулирует натяжение каната, подъем и опускание снаряда в скважине.

Главный вал с тремя фрикционными муфтами включения и выключения лебедок и ударного механизма обеспечивает их работу.

Привод главного вала – асинхронный двигатель мощностью 90 кВт с регулируемой частотой вращения. Управление механизмами происходит с помощью электрического блока управления, а также рычажной системы из 5 рычагов: 3 из них включают фрикционные муфты, а 2 – управляют тормозами лебедок. Блок управления и рычаги расположены в кабине с утепленными стенками, триплексными стеклопакетами и электропечкой.

Электрическая система обеспечивает не только работу механизмов, но и гидростанции, освещения, подогрев масла гидросистемы и воды в термоемкости, используемой для удаления шлама. Чистый вес БС-3 – 28 тонн, в полной комплектации – 32,5 тонны.

Габариты станка позволяют транспортировать его на трейлере и на железнодорожной платформе. Предприятие «Амурский металлист», более сорока лет выпускающее буровые станки ударно-канатного бурения, постоянно совершенствует и модернизирует БС-3. БС-3 оснащен гидравликой и системой регулирования частоты ударов, что обеспечивает наивысшую производительность в бурении скважин большого диаметра в породах повышенной крепости от 8 до 18 единиц шкалы Протодьяконова.

Высокие технические характеристики, надежность, простота эксплуатации и ремонтопригодность, невысокая стоимость обеспечили заслуженную репутацию БС-3 в среде буровиков-профессионалов России и ближнего зарубежья.

Среди постоянных заказчиков нашего бурового оборудования такие предприятия, как: дочерние в Восточной Сибири, различные подразделения ОАО ГМК «Норильский никель» в Заполярье, ЗАО НПО «Спецмост» и ОАО «Дальмостострой» в Хабаровском крае, ОАО «Спецстрой» и ООО «Мостостроитель» в Якутии, филиалы ОАО «СК Мост» и ГК «Петропавловск» в Амурской области, ООО «Югстройсервис» и ООО «Домос» в ЮФО, ЗАО «Трансмост» в Украине и многие другие.

Как показывает практика, БС-3 может служить в самых неблагоприятных и тяжелых климатических условиях несколько десятилетий. Сегодня на строительстве железной дороги Улак-Эльга мостовики используют как наши станки, приобретенные еще во времена СССР, так и БС-3, произведенные в последние годы. Импортная буровая техника вращательного бурения на Эльге не справляется с задачей и проходит только мягкие породы, не спасают даже частые замены буровых коронок. И в итоге завершает бурение скважины наш буровой станок БС-3, уверенно проходя прочный плагиогранит.

Читать также: Какие мышцы работают при колке дров

Возможно изготовление отдельных узлов и деталей

Классификация установок по глубине выполняемых работ

Комплексы буровых установок по глубине проделанной скважины подразделяются на:

• Машины поверхностной (неглубокой) глубины до 600 м.
• Машины средней глубины скважин до 6 тыс. м.
• Глубинные комплексы более 6 тыс. м.

Каждая машина может оснащаться электрическим, гидравлическим или дизельным приводам. Метод получения скважин зависит от комплектации машины под вид конкретной работы.

Наземные буровые модули устанавливаются непосредственно на грунт, независимо от того предусмотрена ли транспортная опора или агрегат переносной.

Морские комплексы устанавливаются на плавучие опоры с разными схемами монтажа к подводному дну. Амортизационные комплектующие позволяют эксплуатировать при значительном колебании поверхности.

В зависимости от типа перемещения

И, наконец, классификация буровых установок делиться на стационарные, переносные и самоходные. Стационарная буровая установка обладает большими габаритами и монтируется на месте, где будет эксплуатироваться, переносные установки весьма компактные, их можно переносить из одного места в другое даже на руках, а самоходные устанавливаются на шасси тракторов, автомобилей и вездеходов.

«Завод Буровых Технологий» — продажа любых типов буровых установок по доступной цене!

Обращаясь в нашу компанию, вы можете быть уверены в том, что сможете купить любой тип буровой установки на самых выгодных условиях. Это связано с тем, что мы реализуем оборудование исключительно собственного производства, поэтому исключена наценка на посредника. Определиться с выбором вам помогут наши квалифицированные менеджеры, которые не первый год задействованы в данной сфере и помогут подобрать оптимальный тип буровой установки в зависимости от ваших финансовых возможностей и потребностей.

Классифицирование по способу передвижения

Буровые комплексы имеют типологию по способу передвижения.

Переносные

Малогабаритная переносная буровая установка «Вектор ВР-2.120»

Техника небольших размеров используется для бурения до 200 м. Эти машины имеют небольшой вес (до 1000 кг), быстро комплектуются на участке, не требуют наличия сертификатов соответствия при буровых работах. Поскольку все элементы агрегата разбираются, переносятся и собираются на месте непосредственно – второе название малогабаритных установок – переносные буровые.

Чаще всего используется электрический привод, поскольку необходимое питание составляет 220 V. Такие агрегаты наиболее распространены при бурении водяных колодцев и артезианских скважин.

Переносные ручные

Разновидность малогабаритного оборудования используется для ремонта скважин, при мелком строительстве для отверстий под сваи и столбы, при монтаже отопительных систем.

Самоходные

Агрегат располагается на транспортном средстве большой грузоподъемностью. Оснащена установка рамой и кабиной. Для передвижения данного вида оборудования не требуется дополнительного транспорта.

Универсальная буровая установка ПБУ-2

Агрегат устанавливается на основу гусеничных тракторов, вездеходов, как наиболее распространенный вариант, используется рама КАМаЗ. При использовании установки при водном бурении используются катера или другой водный транспорт.

Самоходные буровые установки применяются в промышленной сфере для установки свай при промышленном строительстве, при добыче нефти и газа, реже в мелком хозяйстве. Используется гидравлическая или механическая система, при питании от двигателя буровой, электродвигатель или гидромотор.

К преимуществам самоходных буровых установок можно отнести следующие критерии:

• Возможность использования в труднопроходимой и горной местности, за счет монтажа установки на соответствующую основу.
• Использование канатного способа для скважин.
• Установку не нужно демонтировать после использования.
• Возможность эксплуатации в качестве стационарного агрегата.
• Более дешевый ремонт, в сравнении со стационарными машинами.

К самоходным агрегатам относят класс гидравлических машин. Преимущество гидравлической системы состоит в том, что агрегат не нуждается в электропитании. Бурение осуществляется за счет веса утяжеленного бура.

Стационарные

В качестве дополнительных блоков в модули устанавливаются системы очистки, обогревательные установки и прочее оборудование. Для производства нефтяных скважин в условиях пониженных температур, разрабатываются стационарные буровые с дополнительными блоками питания для поддержания рабочей температуры.

Бурение скважин малогабаритной установкой

Буровая установка требует наличия определенного пространства из-за своих размеров. Поэтому часто предъявляются строгие требования к ширине въездных ворот и дороги. Также, свободная площадка должна быть как минимум 4×12 м.

На практике соблюдение таких жестких условий невозможно по разным причинам. Это может быть из-за небольшого размера самого участка, из-за застройки или ландшафтных особенностей. Что делать?

В этом случае бурение возможно осуществить с помощью малогабаритной техники.

Посмотрите реальные фотографии с места бурения стандартной техникой и малогабаритной установкой.

стала использовать установку «Журавль» в 2014 году. Спрос превышал предложение, поэтому увеличила производственные мощности за счет другого бурового станка КЗБТ со схожими техническими параметрами. Сравните фотографии станков «Журавль» и КЗБТ.

Преимущества малогабаритной установки:

1. Возможность бурения в затрудненных условиях
2. Требования к заезду те же, что и для легковых машин
3. Минимальные повреждения на участке по сравнению со стандартной установкой за счет меньшего веса и гусеничного хода установок
4. Возможность ремонта скважины в случае, если после бурения скважины участок застроен и обычная установка не заедет
5. Буровой станок сопровождает водовозка на базе ЗИЛ 131 и кунг для проживания бригады, для них нет необходимости заезда на участок, как и в случае бурения стандартной техникой

Если есть ограничения из-за высоты навеса, то высота станка «Журавль» 2,7 метра, а КЗБТ 2,3 метра, то есть в этом случае предпочтительнее КЗБТ.

Особенности бурения малогабаритной техникой:

1. Установка компактная, используются трубы меньшей длины, соответственно больше резьбовых соединений и, как следствие, больше стоимость обсадных труб
2. Меньше длина буровых штанг, что означает больше трудовых операций, а это увеличивает продолжительность работ
3. Меньшая мощность установки увеличивает время бурения
4. Доставка установки производится с помощью грузовой техники или используется манипулятор
5. Ограничение по глубине (только для некоторых районов), бурение возможно на глубину до 120 м

По этим причинам использование малогабаритной установки приводит к увеличению стоимости бурения, но очевидные преимущества использования такой техники оправдывают эти затраты.

В любом случае, для правильного выбора, закажите предварительный выезд на место бурения специалиста .

Да, но менее жесткие, ширина станка 1,5 метра. Подходит заезд, предназначенный для легкового автомобиля. Если заезд на участок необходимо выполнять через арку или навес, то высота должна быть не менее 2,4 метра.

Если бурение малогабаритной установкой так привлекательно, то почему изначально предлагают стандартную?

Потому, что стоимость бурения скважины малогабариткой несколько дороже. Если есть возможность заезда тяжелой техники, нет причины переплачивать. И из-за ограничений по глубине скважины – не более 120 м.

Сложно разобраться в таком потоке информации и сделать правильный выбор, что самое важное?

Позвоните, закажите выезд инженера широкого профиля от на место проведения работ, он ответит на все Ваши вопросы и поможет сделать лучший выбор.

Источник:

Классификация буровых станков

На угольных шахтах страны при ведении подготовительных и очистных работ возникает необходимость в бурении большого числа скважин различного назначения по углю и породе. Для этой цели применяются буровые станки. Основной способ буре­ния — вращательный. Рабочим органом бурового станка явля­ется бурильная машина, состоящая из бурильной головки (вра­щателя) и механизма подачи. Вращатель предназначен для пере­дачи крутящего момента от двигателя буровому ставу срабочим

инструментом. Механизм подачи обеспечивает поступательное перемещение бурового става и создает определенную осевую нагрузку. Буровые станки можно классифицировать следующим образом;

по назначению —

для бурения дегазационных скважин, на­гнетания воды в пласт, бурения технических скважин различного назначения (углесиускные, водоспускные, вентиляционные, раз­ведочные, разрезные), бурения скважин по породе (гезенки, скаты, сбойки и т. п.);

по виду применяемой энергии

— на электрические и пневмати­ческие;

по способу подачи бурового инструмента

— на установки с вра­щающимся, наращиваемым в процессе бурения ставом с резцо­вым или шарошечным буровым инструментом; на установки с невращающимся одним или двумя ставами, наращиваемыми в процессе бурения, предназначенные для подачи в скважину снаряда-вращателя с резцовым или шарошечным инструментом; буровые бесштанговые автономные машины, перемещающиеся в скважине посредством распорно-шагающего механизма подачи, находящиеся пока в стадии опытных работ;

по типу механизма подачи бурового става на забой

— с меха­нической дифференциально-вишовой подачей; с гидравлической подачей посредством гидроцилиндров;

по способу режима бурения скважины

— с заданным нерегули­руемым режимом бурения (скорость подачи и осевое усилие); с автоматически настраивающимся оптимальным режимом буре­ния в зависимости от крепости буримых пород и угля:

по способу управления буровой установкой

— с места бурения; дистанционное на расстоянии до 20 м от места бурения (в пределах видимости), применяемое при бурении по пластам угля, опасным по внезапным выбросам угля и газа, при этом наращивание бурового става производится также дистанционно, автомати­чески.

Современное оборудование для подземного бурения скважин в большинстве случаев оснащено гидрофицированными механиз­мами подачи, допускающими регулирование в широких пределах режима бурения, в ряде случаев автоматическое. Оно оснащено механизмами для установки и закрепления буровых станков в вы­работках, имеет маслостанцию, выносной пульт дистанционного управления, средства для пылеподавления, в ряде случаев средства для дистанционного наращивания бурового става в процессе бурения.

Определяющими факторами для выбора типа бурового станка являются: характеристика породы, диаметр и длина скважины, угол ее наклона, назначение и размер выработки, из которой производится бурение, техническая характеристика станка и др.

Технические характеристики некоторых буровых станков при­ведены в табл. 6.1.

Та	блица 6.1
Буровые станки
Параметры	Б100-2 00	БГА-4	Б-68КП	«Огрела-77»
Вид энергии	Электриче-	Электри-	Пневмати-	Электриче-
ская, пнев­матическая	ческая	ческая	ская, пнев­матическая
Мощность двигателя, кВт;
вращателя ……………
маслостанции	7,5
Производительность при	По породе
бурении по углю, t/ч	до 2,5
Диаметр скважины, мм	100; 130	390; 500; 850	250; 400; 600; 800	190; 1000
Глубина бурения, м	До 150	До 100
Угол наклона скважины	0—90	0—90	45—90	40-90
к горизонту, градус
Частота вращения буро-	80; 125	75; 123	30; 70
вой коронки, об/мин	205; 300
Скорость подачи, м/мин:
рабочая	0—3
маневровая
Максимальное усилие по-	ПО
дачи, кН
Рабочее давление в гид-	До 10	2,5
росистеме, МПа
Масса установки (без бу-	—	1,0	4,5	4,5
рового инструмента), т	(снаряда)

§ 2. Буровой станок Б100-200

Станок Б100-200 предназначен для бурения по углю и не­крепким породам дегазационных, увлажнительных, водоспускных, вентиляционных и другого назначения скважин диаметром 100, 130 мм, глубиной до 200 м в пологих пластах и до 150 м в крутых из подготовительных выработок в любом направлении, с дистан­ционным управлением и автоматическим наращиванием бурового става. Станок изготовляется в двух исполнениях: с электрическим приводом — Б100-200Э и пневматическим — Б100-200П.

Буровой станок Б100-200 (рис. 6.1) состоит из бурильной ма­шины вращательного действия БСА; питателя для автоматиче­ского наращивания буровых штанг; маслостанции; аппаратуры АНС9, обеспечивающей автоматическое управление процессом наращивания бурового става с автоматической стабилизацией тока двигателя вращателя и защиты его от опрокидывания при технологических перегрузках; бурового инструмента; промы­вочного насоса; пусковой электроаппаратуры и станции управ­ления САУБ.

Бурильная машина БСА состоит из четырех механизмов — установочного /, вращательного //, подачи /// и подхвата IV,

Установочный механизм имеет платформу
1,
основную и под­вижную стойки
2
с гидроцилиндрами распора. Станок можно

поднимать относительно почвы выработки гидроцилиндрами подъ­ема, а с помощью червячного механизма осуществлять его поворот в вертикальной плоскости на 3609 и горизонтальной на 1809.

Вращательный механизм включает электродвигатель или пнев-момотор 3,

редуктор
4
и вращатель 5 с патроном
6.
Механизм подачи станка состоит из направляющей рамы 7 и двух гидро­домкратов
8,
которые штоками крепятся к гидроподхвату
IV,
а цилиндрами — к вращателю
5.
Гидроподхват/Сможет переме­щаться по направляющим. При работе станка гидроподхват кре­пится неподвижно двумя винтовыми стопорами.

На рис. 6.2 показана кинематическая схема вращательного механизма бурового станка Б100-200. Вращение от электродвига­теля или пневмомотора М

передается через зубчатую муфту / и редуктор на зубчатую муфту 7, шлицевый ходовой вал
12,
на шестерни
8
—
9
вращателя, патрон
10
и буровой став. Буровой став может иметь четыре частоты вращения, что достигается различной комбинацией зацепления блока шестерен
3
с шестернями
2
и
4
и шестерен
5
и
11
с блоком
6.
Маслостанция буровой установки состоит из электродвигателя, редуктора, двух насосов, масло­бака, блока фильтров, аппаратуры регулирования и управле­ния.

От одного насоса питается гидросистема, которая включается в режиме бурения (бурение и медленный отвод назад вращателя); от другого насоса — гидросистема, которая предназначается для осуществления маневровых перемещений вращателя с большой скоростью. Изменение скорости подачи бурового става на забой производится в гидросистеме регулятором потока в пределах

от 0,05 до 2 м/мнн. Скорость подачи вращателя назад регулиру­ется в пределах 0,036—9 м/мин.

Реле давления выдает электрический (или пневматический) сигнал в систему автоматики о наличии или отсутствии давления в поршневой полости гидродомкрата подхвата. Таким образом поступает информация об удержании или освобождении буровой штанги в подхвате.

Буровой станок в работу включается с выносного пульта уп­равления. Включение пускателя происходит после подачи преду­предительного звукового сигнала акустическими излучателями, расположенными возле станка. Предусмотрен регулятор скорости подачи, автоматически изменяющий скорость подачи- бурового става в зависимости от нагрузки на привод вращателя. Станок Б100-200 должен заменить станки БИП-2, СБГ-1Л1.

•I

§ 3, Буровой станок БГА-4

Станок БГА-4 предназначен для бурения скважин по углю диаметром 390 и 500 мм с последующим разбуриванием обрат­ным ходом до 850 мм, длиной при наклоне скважины 0—45Qдо 80 м (при применении шнековых бурильных штанг) и при наклоне 45—90° до 150 м.

Буровой станок БГА-4 (рис. 6.3) состоит из бурильной машгкы, маслостанции с пультом управления для питания гндроцнлннлров подачи, насосной установки для пылеподавленик путем подачи

Рис. 6.3. Буровой станок БГА-4

воды под давлением к забою скважины через полый буровой став, бурового инструмента. Машина смонтирована на опорной раме 3,

в цапфах которой установлен редуктор
1
с электродвигателем 2 мощностью 17 кВт, направляющими параллелями
4,
предохрани­тельным кожухом
5
и ручным подхватом
6
для удержания бурового става в момент монтажа или демонтажа буровой штанги. Станок включает в себя также два гидродомкрата подачи
9,
траверсу
8
и буровой замок 7, который соединен с выдвижным шлицевым валом, передающим вращение от шлицевой втулки редуктора. При помощи червячного устройства
10
станок может быть повернут на своих цапфах в вертикальной плоскости на угол от 0 до 90° и установлен для бурения скважины под необходимым углом наклона.

Особенностью машины является наличие двух независимых приводов — вращение бурового инструмента производится через двухскоростной редуктор электродвигателем, а подача инстру­мента — двумя гндроцилиндрами, что позволяет выбирать опти­мальный режим бурения.

Управление станком — изменение направления вращения бу­рового инструмента и направления его подачи — осуществляется дистанционно с электро-и гидропультов управле­ния, расположенных на маслостанции. Скорость по­дачи бурового инструмента на забой изменяется авто­матически, в зависимости от сопротивляемости угля разрушению, и осуществ­ляется с помощью станции управления.

Гидрокинематическая схема бурового станка БГА-4

(рис. 6.4) преду­сматривает передачу вра­щения от электродвигателя
Mi
буровому инструменту через двухскоростной ре­дуктор посредством ци­линдрических зубчатых пар
1—2, 3—4, 5—6
или 7—
8
и зубчатой муфты
9.
От муфты вращение пере­дается шлицевой втулке, которая через шлицевой вал (шпиндель) соединяет­ся с корпусом бурового замка
10.
Замок служит для присоединения буро­

достигаются две частоты вращения бурового става — 75 и 123 об/мин.

Замок связан траверсой 11

со штоками двух гидродомкратов подачи
15
и
17
так, что может совершать одновременно вращатель­ное и поступательное (вдоль оси) движения. Масло под давле­нием от маслостанции поступает в полости этих гидродомкратов через систему маслоприводов
12, 13
или
14, 16.
Электродвига­тель
18
мощностью 3 кВт через редуктор
19
приводит в действие два шестеренных насоса
20
и
21
общей подачей 35 л/мин. Из маслобака
22
масло подается насосами в гидросистему.

При бурении скважины став перемещается вверх с рабочей скоростью от 0 до 1,3 м/мин. При этом масло от основ­ного насоса 20

через обратный клапан
23
и золотник управления
28
поступает в поршневые полости обоих гидродомкратов подачи
15
и
17.
Рабочее давление при этом (около 10 МПа) регулируется предохранительным клапаном
24.
Масло из штоковых полостей гидр о цилиндров сливается через дроссель
25,
которым регули­руется скорость подачи бурового става. Управление дросселем осуществляется приводом дросселя, который связан со станцией управления САУБ-У5. При бурении второй насос
21
через от­крытый золотник
27
сливает рабочую жидкость в маслобак.

Обратный клапан 26

при этом закрывает слив масла от ндсо-са
20.
При разбуривании скважины (рабочая по-дача вниз со скоростью от 0 до 1,1 м/мин) золотником управ­ления 28

изменяется направление потока масла в гидросистеме. Масло подается в штоковые (верхние) полости гидродомкратов, а сливается из поршневых (нижних).

При маневровой скорости перемещения бу­рового етава вверх (от 0 до 2,8 м/мин) или вниз (от 0 до 4,1 м/мин) оба насоса подают масло в гидросистему через золот­ник 28

в верхние или нижние полости гидродомкратов. Масло при этом сливается в маслобак через золотник
28,

§ 4. Буровой станок Б68КП

Станок Б68КП предназначен для бурения восстающих скважин (вентиляционных, водоспускных, разрезных и др.) по углю на крутых пластах мощностью 0,35 м и более, диаметром 300, 400 мм и при разбуривании обратным ходом — диаметром 600, 800 мм на длину до 160 м.

Станок Б68КП включает: буровую машину (рис. 6.5); насосную станцию с регулируемым реверсивным насосом подачей 50 л/мин для питания рабочей жидкостью гидродомкратов гидравлической системы; установочные механизмы, обеспечивающие подъем ма­шины на необходимую высоту, наклон оси бурения и закрепление

машины в выработке посредством гидроцилиндров распора; пульты управления, обеспечивающие дистанционное управление машиной с расстояния до 20 м; буровой инструмент; ороситель­ную систему для подачи воды под давлением к форсункам, уста­новленным около устья скважины, или непосредственно в забой скважины через полый буровой став.

На раме / машины крепятся двигатель 2

мощностью 36 кВт, два гидроцилиндра подачи, вращатель
3,
захват
4
и кронштейн 5 для соединения машины с установочным механизмом
6.
От двига­теля через редуктор крутящий момент передается вращателю, а от него через ходовой вал — патрону с буровым ставом. Одно­временно буровой став может перемещаться вдоль оси посредством двух гидроцилиндров подачи.

Захват

предназначен для удержания бурового става, находя­щегося в скважине, и стопорения буровых штанг в момент их механического развинчивания. Люнет захвата обеспечивает точ­ное забуривание и предотвращает увод бурового става, а также обеспечивает его центрирование при извлечении из скважины. Механизм захвата с гидравлическим приводом дает возможность управлять свинчиванием и развинчиванием буровых штанг ди­станционно. Длина штанги 1250 мм, диаметр 140 мм, масса 60 кг.

Установочный механизм

включает платформу 7, которая служит основанием для всей машины, а также для крепления опорной рамы и гидроцилиндра
8
качания. Гидроцилиндр
8
обе­спечивает установку буровой машины в вертикальной плоскости на требуемый угол наклона (45—90°), распорные гидроцилиндры — закрепление машины в выработке.

Кинематическая схема станка Б68КП

(рис. 6.6) предусматри­вает передачу вращения от электродвигателя или пневмомотора
М
через пятиступенчатый двухскоростной редуктор
1—14
— вы­ходному валу / редуктора. Переключение частот вращения дости­гается включением в зацепление полумуфты
10
или
9.
Выходной вал / редуктора через зубчатую муфту
15
передает вращение шли-цевому валу // и далее через шестерни
16
и
17
шпинделю
Ш,
а вместе с ним и буровому ставу с частотой 30 или 70 об/мин (пневматический вариант) и 50 или 100 об/мин (электрический вариант).

Одновременно посредством гидроцилиндров подачи Гх

и Гг буровому ставу может быть сообщено перемещение вдоль оси вперед (со скоростью от 0,2 до 2,5 м/мин), назад (0—2 м/мин) и маневровое (0—6 м/мин). При этом усилие подачи составляет: вперед —200 кН, назад — 300 кН, маневровое — 90 кН. Бла­годаря значительным усилиям подачи и наличию двух частот вращения бурового става последний в случае зажатия углем в скважине удается освобождать вращением на замедленной пер­вой скорости.

Буровой инструмент

станков (рис. 6.7) состоит из длинного или короткого забурника / диаметром обычно 100—130 мм для

выбуривания опережающей скважины и коронки-расширителя 2

для расширения^ скважины до определенного диаметра (300— 500 мм). Буровой став состоит из глалких полых штанг
5
(длиной 0,6—1,2 м), соединяемых по концам при помощи внутренней резьбы, и направляющих фонарей
4,
устанавливаемых через че­тыре—восемь штанг. Скважины на крутых угольных пластах бурят преимущественно снизу вверх с выдачей угольного штыба самотеком. При бурении скважин с углом наклона менее 45° применяют шнековые штанги
6
с соединениями 7 с промывкой скважин водой или продувкой их воздухом, а также комбинации этих способов. В комплект бурового инструмента входит расши­ритель обратного хода
3,
позволяющий расширять диаметр сква­жины до 0,9—1,1 м. Обратный ход предпочтительнее, так как буровой став работает в растянутом состоянии. Применение специальных расширителей и машин позволяет еще более увели­чивать сечение скважины [26].

§ 5. Гезенконроходческая буровая машина «Стрела-77»

Машина «Стрела-77» предназначена для проведения ввестаю-щих выработок под углом наклона 40—90°, круглого сечения (скважин), диаметром 1 м и длиной до 100 м по породам с ко­эффициентом крепости до 10 на шахтах любой категории по газу. Пройденные выработки могут быть использованы в качестве ска­тов, гезенков для спуска угля и породы, перемещения людей, доставки материалов, вентиляции и других целей. Машина изго­товляется с пневмо- или электроприводом; управляется она ди-

станционно с расстояния до 20 м от места проведения выработки. Машина «Стрела-77» также обеспечивает бурение направляющего пилота — скважины диаметром 190 мм, с последующим ее раз-буриванием до 1 м.

Машина «Стрела-77» (рис. 6.8) состоит из бурового снаряда-вращателя 2,

невращающегося бурового става
3,
механизма по­дачи
4,
механизма поворота, маслостанции
9,
пневмо- или электро­аппаратуры
10,
тележки, оросительной системы.

Снаряд-вращатель 2

предназначен для разрушения породы; он состоит из пневмомотора или электродвигателя мощностью 35 кВт, передающего крутящий
моиекг
исполнительному органу через плоский планетарный редуктор. Исполнительный орган выполнен в виде водила с тремя долотами, на каждом из которых закреплено по три шарошки со съемными зубчатыми венцами. По оси исполнительного органа расположено еще одно долото
1
с тремя шарошками для разрушения породы в центральной части забоя при проведении пилот-скважины диаметром 190 мм.

Нобращающийся буровой став 3

подачи состоит из штанг дли­ной по 600 мм, переходника и долота; на каждой пятой штанге смонтированы направляющие фонари 7. Буровой став предназна­чен для перемещения снаряда-вращателя на длину проводимой выработки и для передачи на него осевых усилий от механизма подачи.

Механизм подачи

предназначен для установки буровой машины со снарядом-вращателем на требуемый угол наклона проводимой выработки и для подачи на забой снаряда-вращателя через бу­ровой став. Базовой конструкцией механизма подачи является жесткой, разборной конструкции направляющая рама
6,
на ко­торой смонтированы все узлы механизма подачи. Внутри рамы установлен в начальном положении снаряд-вращатель. В направ­ляющих рамы передвигается каретка при помощи двух гидро­домкратов. Своей нижней частью рама опирается посредством роликов на секционный монорельс с башмаками, уложенными на почве выработки. Под рамой расположены два гидродомкрата
5,
которыми машина устанавливается под определенным углом на­клона (в пределах 45—90°); двумя верхними гидродомкратами
8
рама неподвижно распирается в выработке.

Механизм поворота

расположен в задней части каретки, он имеет гидроцилиндр, который удерживает став подачи от вращения и воспринимает реактивный крутящий момент при работе испол­нительного органа. Кроме того, механизм поворота используется для регулировки при постановке и съеме буровых штанг. Став подачи и снаряд-вращатель при наращивании и съеме буровых штанг удерживаются гидравлическим захватом, расположенным в верхней части рамы.

Маслостанция

предназначена для питания гидроцилиндров подачи, поворота, захвата става, подачи и распора. На ней уста­новлен также регулятор нагрузки для автоматизированного управ­ления проведением выработки. Маслостанция выполнена в виде

отдельного блока и соединена с механизмом подачи гибкими вы­соконапорными рукавами.

Оросительная система

предусматривает подачу воды под дав­лением от насосной установки в штреке через фильтр по гибкому рукаву в выработку для охлаждения электродвигателя и к фор­сункам подавления пыли.

Для проветривания проводимой выработки к буровому ставу на первом фонаре, крепится вентиляционный став, к третьему фонарю—датчик метан-реле АМТ-ЗТ13.

Буровая машина «Стрела-77» представляет собой вариант модернизированной машины «Стрела-68», что повышает ее надеж­ность и улучшает показатели работы. Кинематическая схема машина не подверглась принципиальным изменениям и описана в предыдущем издании учебника [26].

§ 6. Эксплуатация буровых станков

Перед началом работы необходимо проверить общее состоя­ние места работы машины, надежность заземления, исправность пылеподавляющего устройства, наличие местного освещения. На время осмотра, смазки для предотвращения включения дви­гателей на станции управления должна быть установлена табли­чка — «Не включать! Работа на линии».

Затем бурильная машина устанавливается в выработке или в нише под заданным углом наклона, надежно закрепляется рас­порными домкратами и опробывается вхолостую.

Забуривание производят с устья скважины на глубину до 1 м с минимальной нагрузкой во избежание искривления сква­жины. Далее ведут бурение обычным способом на длину направ­ляющей трубы, которую затем закрепляют в устье скважины. Режим бурения характеризуется осевой нагрузкой на инструмент, частотой его вращения, а при бурении с промывкой — количест­вом подаваемой воды. Режимные параметры зависят от типа при­меняемого станка. Использование пневмомотора позволяет плавно изменять частоту вращения инструмента, доводя ее до максималь­ной при нормальной работе. Необходимо также следить за ско­ростью подачи инструмента, чтобы обеспечить своевременную очистку скважины от угольного штыба. Для контроля осевой нагрузки некоторые буровые станки оснащены соответствующими указателями. Станки БИП-2 снабжены сигнальной лампой, за­горание которой свидетельствует о перегрузке двигателя. Дав­ление в маслосистеме гидравлики станков, а также в линиях на­гнетания воды контролируется манометрами. По мере углубления скважины можно увеличивать скорость подачи и осевое усилие, выбирая при этом оптимальный режим бурения, не допуская пере­грузки двигателя станка и заштыбовки бурового инструмента. Заштыбовка ликвидируется вращением инструмента с подачей вверх—вниз.

При бурении угольный щтыб из скважины отводится по на­правляющему лотку в вагонетку. К устью скважины подводятся

форсунки- для создания еоло-Еозд5и.т,й завесы и пылеподавле-ния.

Бурение и разбуривание скважин ведутся участками на длину одной штанги. Затем машину останавливают и наращивают оче­редную штангу. Буровой инструмент отсоединяют от шпинделя и удерживают в скважине с помощью подхвата, имеющегося на машине. Шпиндель опускают вниз и в промежуток между ним и последней штангой, находящейся в скважине, вставляют очеред­ную штангу. Вследствие такого периодического характера бу­рения машинное время составляет лишь 25—30 % общего вре­мени. Увеличение машинного времени, а следовательно,и произво­дительности бурения является важной задачей.

Резьбовые части штанг и фонарей перед установкой в буровой замок должны быть тщательно очищены от штыба и смазаны. Запрещается очищать шпиндель и замок руками при работающем станке.

Для соблюдения прямолинейности скважины необходимо: производить бурение исправным инструментом; следить за ка­чественной заточкой резцов; ставить вслед за коронкой опорный фонарь и затем равномерно устанавливать их вдоль става; пра­вильно устанавливать и надежно закреплять машину. Разность диаметров коронки и опорного фонаря при армировании резцов пластинками твердого сплава не должна превышать 3—4 мм.

В случае обрыва бурового инструмента или его зависания в скважине работа должна производиться g соблюдением особых мер предосторожности. Во избежание несчастных случаев при внезапном обрыве става не следует находиться против устья сква­жины.

Чтобы исключить зажим бурового става в скважине, не следует прерывать бурения. При бурении скважин в пластах, опасных по внезапным выбросам угля и газа, применяют специальные меры предосторожности.

Нельзя применять для бурения поврежденные штанги, а также изношенный буровой инструмент. Необходимо следить за исправ­ностью маслопроводов и рукавов для подачи сжатого воздуха; своевременно производить смазку машины, профилактический ос­мотр и ремонт оборудования согласно установленному на шахте графику.

Раздел второй

ВЫЕМОЧНЫЕ МАШИНЫ ДЛЯ ДЛИННЫХОЧИСТНЫХ ЗАБОЕВ

Глава 7

Какие еще виды буровых труб?

Буровые трубы могут иметь различные типы соединений и конфигураций в зависимости от их применения. Некоторые из наиболее распространенных видов буровых труб включают:

1. Прямые трубы: это самый простой тип буровых труб, который обычно используется для проведения геологоразведочных работ.

2. Сварные трубы: такие трубы состоят из нескольких секций, которые сварены вместе. Они обычно используются для более тяжелых работ, таких как бурение нефтяных скважин.

3. Резьбовые трубы: это тип труб, который имеет на концах резьбовые соединения, что позволяет легко соединять их друг с другом.

4. Трубы с увеличенным диаметром: такие трубы имеют более широкий диаметр и используются для бурения больших скважин.

5. Спиральные трубы: это трубы, которые изготавливаются из спирально навитой стальной полосы. Они обычно используются для бурения скважин в слабых грунтах.

6. Бесшовные трубы: такие трубы производятся из одного куска металла, что делает их более прочными и устойчивыми к высоким давлениям. Они обычно используются в качестве обсадных труб при бурении нефтяных и газовых скважин.

Видео. Классификация буровых промывочных жидкостей. Часть 1