Технические характеристики

Техническая характеристика станков типа СБУ

Таблица 6

• Станок буровой СБУ-100ГА-50

Термическое бурение скважин используется в крепких, как правило в кварцсодержащих, монолитных породах с крепостью 20. Разрушение породы происходит в результате практически мгновенного нагрева поверхностного тонкого слоя ее в забое скважины от высокотемпературной (до 3200^о С) струи газов, выходящей из сопла горелки рабочего инструмента со сверхзвуковой скоростью (около 2000м/с). В результате термических напряжений от расширения порода разрушается и отделяется от массива. Выносятся разрушенные куски породы струей газов.

Для создания высокой температуры используется горючее – керосин или дизельное топливо; окислители – кислород, азотная кислота или сжатый воздух. Горючее и окислители из баков, смонтированных на станке, подаются под давлением по трубопроводам через штангу к горелке, где они смешиваются в камере сгорания. При кислородном окислителе горелка имеет два или три сопла, при воздушном окислителе – одно. Охлаждение горелки и пылеподавление осуществляется водой.

Бурение штанги производится без наращивания штанги, поэтому станок термического бурения имеет высокую мачту. Стойкость горелки составляет 80 – 120 м.

Режим термического бурения зависит от температуры и скорости истечения газов, частоты вращения горелки, которая составляет обычно 10 – 20 мин^-1, и расстояния между соплами горелки и забоем скважины. Современные станки имеют автоматическую систему регулирования режима бурения, т.е. автоматическое поддержание оптимального расстояния между забоем и горелкой и регулирования соотношения рабочих компонентов для создания оптимальных параметров струи.

Станки термического бурения позволяют бурить скважины разнообразной формы с расширением в любой плоскости, с изменением режима бурения и применением горелок со специальной геометрией.

Скорость бурения зависит от свойств массива и режимов бурения и достигает 10 – 12 м/ч.

На 1 м скважины требуется 50 – 70 м³ кислорода и 15 – 20 кг керосина, что является дорогим процессом и основным недостатком бурения.

Эффективным является комбинированное применение термического и механического способов разрушения, конструктивно используемых в двух вариантах.

1.Шарошечное или ударно-вращательное бурение скважин малым диаметром, которые затем расширяются огневой горелкой, смонтированной на станке.

2. Конструкция станка предусматривает применение в буровом инструменте горелки, которая предназначена для нагрева породы, и шарошки, которая легче разрушает породу, находящуюся после нагрева в термическом напряжении.

Кроме рассмотренных способов существует ударно-поворотное бурение (ударно-канатное). В настоящее время оно используется крайне редко, в основном для прохождения скважин в насыпном грунте, состоящим из различной породы и мусора (куски бетона и прочее). Бурение такими станками трудоемкий и низкопроизводительный процесс.

Принцип работы заключается в том, что тяжелый (1200 – 2800 кг) буровой снаряд, подвешенный на канате, ритмично поднимается на высоту 1 – 1,2 м и свободно опускается. При ударе долото снаряда разрушает породу в забое. В момент подъема канат раскручивается, поворачивая буровой снаряд на некоторый угол, а в момент контакта с породой свободно провисающий канат вновь скручивается, поворачивая концевое крепление в замке буровой штанги.

Для удаления буровой мелочи в скважину периодически подается вода, образующаяся вместе с продуктами бурения шлам, который вычерпывается желонкой.

Режим работы станка регулируется высотой подъема бурового станка и периодичности доставки воды.