Краткая история геологоразведочного бурения.

Принято считать, что прародителем бурения скважин в горных породах было сверление отверстий в каменных бусах и в каменных молотках и топорах еще в каменном веке 10000-12000 лет назад (в английском и немецком языках сверление и бурение обозначаются одним словом - Drill – сверло, сверлить, Bore – буравить, сверлить). За 5000 лет до нашего времени в древнем Египте умели сверлить отверстия в блоках твердых горных пород уже явно с буровой технологией, используя медную трубку и подсыпая на «забой» крупный кварцевый песок – напоминает колонковое бурение, где песчинки играли роль резцов. Но более-менее глубокие скважины люди начали бурить ударным способом. Около 3000 лет назад в древнем Китае ударным способом на бамбуковых штангах бурили скважины для добычи рассолов. В XII веке скважины в Китае достигали глубины до 500 метров, имеется описание одной скважины глубиной в 1243 метра.

В России первые соляные скважины были пробурены в XII веке. Глубина скважин достигала 100 метров, а диаметр до 1 метра. Закреплялись стенки скважин деревянными трубами из выдолбленных стволов деревьев (в политехническом музее в Москве есть образцы таких деревянных обсадных труб).

В Европе в 1126 году ударным способом в провинции Артуа была пробурена первая скважина на воду, из которой стала изливаться вода (отсюда напорные водозаборные скважины стали называться Артезианскими)

В 1500 году Леонардо-да-Винчи сделал чертеж совершенного по тому времени станка для ручного вращательного бурения. К 1590 году относится информация об отборе образцов породы при бурении скважины – прототип керна. К этому же периоду относится применение в России ручного вращательного бурения бурами, напоминающими современный ложковый бур (скважину называли –«труба», а бурильщика –«трубный мастер»).

Но все же, началом геологоразведочного бурения можно считать конец XIX века. В 1862 году в Альпах при проходке туннеля в твердых горных породах по предложению швейцарского часовщика Лешо было применено первое алмазное бурение, Бурение (шпуров) велось коронкой диаметром 42 мм с крупными и очень дорогими алмазами «Карбонадо», с получением керна диаметром 31 мм, станком вращательного бурения с ручным приводом. Уже в 1864 году был изготовлен станок с паровым приводом. С 1870 года стали выпускать буровые станки для алмазного бурения с паровым приводом мощностью в 5 – 7 л.с. и с частотой вращения более 360 об/мин. В конце XIX века происходит широкое внедрение геологоразведочного бурения – создаются станки: Сулливан – с гидравлической подачей, станки Крелиус – практичные и способные бурить скважины до 1000 метров (последние - основные станки разведочного бурения вплоть до 50 годов прошлого века).

В 1899 году в добавление к дорогому алмазному бурению американский инженер Дэвис предложил дробовое бурение.

В 1901 году польский инженер Вольский предложил для бурения прототип гидроударника («Гидротаран Вольского»).

В 1915 году германский инженер Лемм предлагает твердосплавное бурение (использовался твердый сплав – литой карбид вольфрама – воломит).

В России в конце XIX века началось геологоразведочное бурение на Урале, в Рудном Алтае, в Донбассе. Применялись станки Сулливан, Крелиус. В 1900 году буровой станок сконструировал русский инженер Войслав.

Основное развитие геологоразведочного бурения в России (СССР) начинается с 1923 года на Курской Магнитной аномалии – КМА, а с 1925 года начинается разведка рудных месторождений Соликамска, Нижнего Тагила, Норильска – пока зарубежными станками,

С 1929 года начинается выпуск отечественных буровых станков вращательного (колонкового) бурения КА-300, а с 1938 г.- КАМ-500. Эти станки (совместно со Шведскими станками фирмы «Крелиус») обеспечивали весь объем бурения разведочных скважин до середины 50 –х. годов.

Еще в 1940 – 1943 годах на базе станка ударно-канатного бурения был создан первый станок вращательного бурения с подвижным вращателем и стало применяться шнековое бурение.

В 1947 году выпускается очень удачный буровой станок для бурения из подземных выработок с винтовой подачей ГП-1.

В 1950 году завод им. Воровского (ЗИВ) на Урале выпускает станки с рычажно-винтовой подачей ЗИВ-75 и ЗИВ-150 (с самоходным вариантом на автомашине СБУД-150-ЗИВ).

С 1952 года начался выпуск простых и надежных шпиндельных буровых станков с гидравлической подачей Ленинградским заводом им. Фрунзе – ЗИФ. Выпускались 3 типоразмера: ЗИФ-300, ЗИФ-650 и ЗИФ-1200. Два из этих станков живы и по сей день (ЗИФ-650М под маркой - СКТО-65 и ЗИФ-1200МР под маркой - СКТО-75).

В начале 50–х. В Москве было создано «ЦКБ (позднее СКБ) Министерства геологии СССР», в котором выпускниками МГРИ были разработаны и внедрены гидроударники и фактически создано гидроударное бурение, затем были разработаны и успешно внедрены снаряды со съемным керноприемником – КССК-76 и комплекты с гидравлическим транспортом керна – КГК-100. В отделении СКБ разработаны комплекты приборов для бурения типа КУРС-411, КУРС-613, РУМБ и другие.

ЦНИГРИ, Ленинградский горный, Свердловский горный Днепропетровский

В 1955 году в Ленинграде образован Всесоюзный институт техники разведки – «ВИТР». С участием ВИТР’а и СКБ были разработаны шпиндельные буровые станки нового поколения с гидравлической подачей с элементами автоматизации, серии -«СКБ»(Станок Колонкового Бурения). Созданы УКБ(1)-12,5/25, СКБ-2 – 50/100 ( последних сделано всего 2 экземпляра – один из них в музее на Сергиево-Посадском полигоне МГРИ-РГГРУ), УКБ-3 – 200/300 (впоследствии с производства сняты из-за конструктивных недостатков), СКБ-4, СКБ-5, (а вот СКБ-6 в серию не пошел), СКБ-7 и СКБ-8. (УКБ - Установка Колонкового Бурения). В ВИТРЕ разработаны конструкции и организовано производство улучшенных алмазных буровых коронок, разработаны и внедрены комплекты снарядов со съемным керноприемником ССК-46, ССК-59 и ССК-76.

В сентябре 1918 года была создана Московская Горная Академия, в которой был геолоразведочный факультет, официально считающийся родоначальником МГРИ-РГГРУ.

В 1930 году из МГА выделился новый единственный в своем роде Московский Геологоразведочный Институт – МГРИ,Таким образом, МГРИ-РГГРУ имеет два года рождения – 1918 год и 1930 год.

С 1931 по 1941 г. Техническими вопросами геологоразведки занималась кафедра «Разведочного дела» под руководством В.М.Крейтора. В это время на кафедре работали основоположники разведочного бурения Б.И.Воздвиженский, Н.И.Куличихин, С.А.Волков.

В 1946 году из кафедры разведочного дела выделилась кафедра «Техники разведки», а с 1947 года в МГРИ была (впервые в стране) организована специальность «Техника разведки». С 1948 года такая специальность создана также в Ленинградском горном, Свердловском горном и в Днепропетровском политехническом институтах.

Только из первых четырех выпусков РТ МГРИ вышло 10 докторов наук по технике разведки, один министр геологии СССР, один зам. Министра, 3 начальника территориальных геологических управлений.

В 1951 году из кафедры «Техники разведки» было создано две кафедры: кафедра горного дела во главе с Н.И. Куличихиным и кафедра разведочного бурения,возглавленнаяБ.И.Воздвиженским(с 2009 года «Кафедра бурения скважин», сейчас кафедра «Современных технологий бурения скважин»). Фактически со времени начала подготовки специалистов по разведочному бурению преподаватели, аспиранты и научные сотрудники кафедры постоянно занимались научно-исследовательскими, конструкторскими и внедренческими работами в области совершенствования технологии и техники разведочного бурения. Сотрудники кафедры внесли существенный вклад в создание буровых станков для бурения инженерно-геологических скважин, во внедрение и совершенствование алмазного бурения, бурения с эмульсионными промывочными жидкостями и с пеной, в разработку технологий получения кондиционного керна, в задачи оптимизации разведочного бурения. Кафедра была инициатором создания и внедрения в нашей стране снарядов со съемными керноприемниками – КССК.