и максимальных значений кривизны для обсадных труб 5 страница

Буровая установка алмазного колонкового бурения LF-90 (рис.4.9) разработана для бурения в труднодоступных районах. Имеет модульную конструкцию, которая включает семь модулей.

Подвижный вращатель – двухско-ростной реверсируемый проходной шпиндель для работы инструментом типоразмера РQ (диаметр отверстия 127 мм) с цепным приводом. Ход подачи – 3 350 мм. Скорость подачи регулируемая (быстрая и медленная).

Частота вращения на 1-й передаче при максимальной и минимальной произво-дительности гидромотора и частоте вращения 2 200 мин^-1 изменяется в диапа-зоне 122–199 мин^-1 (крутящий момент соответственно 5 322–3 254 Н·м); на 2 скорости 246–400 мин^-1 (2 648–1 620 Н·м); на третьей скорости 439-714 мин^-1 (1 486–908 Н·м); на четвертой скорости 769–1 250 мин^-1 (849–519 Н·м).

Силовая установка включает дизельный привод мощностью 149 кВт и объемом 5,9 л.

Панель управления буровой установкой в виде гидравлического модуля.

Главная лебедка – с гидравлическим приводом грузоподъемностью при однострунной оснастке 7 258 даН, тросом длиной 23 м диаметром 16 мм и пружинным тормозом. Скорость подъема – 53 м/мин.

Лебедка ССК имеет привод от гидравлического мотора: вместимость барабана лебедки – 1 890 м; диаметр троса – 4,8 мм; скорость подъема – 145–433 м/мин.

Мачта установки предназначена для работы с 6-метровыми бурильными трубами. Угол наклона скважины может составлять 45–90^º. Усилие подачи вверх – 111,8 кН, усилие подачи вниз – 59 кН.

Установка оснащена дополнительным оборудованием:

- патроном с газовыми пружинами;

- гидравлическим трубодержателем;

- платформой для верхового рабочего;

- гидроцилиндрами подъема мачты;

- промывочным насосом W11 с гидравлическим двухскоростным приводом;

- системой буксирования установки;

- емкостью для приготовления бурового раствора и миксером (максимальная частота вращения миксера 2 300 мин^-1).

Буровая установка LF-90 позволяет бурить скважины следующей глубины в зависимости от типа бурильной колонны и диаметра скважины (табл.4.22).

Таблица 4.22

Эксплуатационные параметры буровой установки LF-90

Буровая установка LF-140 предназначена для алмазного колонкового бурения скважин на глубину до 2 000 м.

Установка LF-140 изготавливается самоходной на базе автомобиля или передвижной. Оснащена вращателем с полым шпинделем под инструмент PQ (максимальное проходное отверстие –127 мм), 4-скоростной коробкой передач и двухскоростным аксиально-поршневым гидромотором для бурения, свинчивания и развинчивания бурильных труб. Ход вращателя – 3 350 мм. Оснащена выравнивающими положение агрегата гидравлическими домкратами.

Установка имеет дизельный привод мощность 180 кВт, а для работы в условиях высокогорья мощностью 205 кВт.

Лебедка имеет гидравлический привод, грузоподъемность в 136,05 кН при однострунной оснастке.

Лебедка ССК оснащена приводом от гидромотора.

Мачта телескопическая 9-метровая, выдвигаемая гидравликой, обеспечивает бурение наклонных скважин под углом 45 и более градусов к горизонту.

Установка оснащается буровым насосом типа W11, миксером и емкостью около 1 000 л для приготовления раствора.

При бурении глубоких скважин могут использоваться свечи длиной 9 м.

Буровая установка алмазного колонкового бурения LF-230 разработана для алмазного бурения скважин с поверхности.

Подвижный вращатель – двухскоростной реверсируемый проходной шпиндель для работы инструментом типоразмера РQ (диаметр отверстия 95,2 мм) с цепным приводом. Ход подачи 3 353 мм.

Частота вращения на 1-й передаче при максимальной и минимальной производительности гидромотора и частоте вращения 2 200 мин^-1 изменяется в диапазоне 144–199 мин^-1 (крутящий момент соответственно 5 322-3 826 Н·м); на 2-й скорости 288–400 мин^-1 (2 648–1 898 Н·м); на 3-й 514–714 мин^-1 (1486–1068 Н·м); на 4-й 900–1250 мин^-1 (849–610 Н·м).

Силовая установка включает дизельный привод мощностью 149 кВт. Панель управления буровой установкой выполнена в виде гидравлического модуля.

Главная лебедка с гидравлическим приводом грузоподъемностью при однострунной оснастке 181,44 кН оснащена тросом диаметром 22 мм и пружинным тормозом.

Лебедка ССК имеет привод от гидравлического мотора, вместимость барабана лебедки – 2 308 м диаметр троса – 4,8 мм. Мачта для работы со стандартными бурильными трубами, длина свечи 6 или 9 метров. Угол заложения скважины может составлять с горизонтом 45–90^°. Усилие подачи вниз – 223 кН, вверх – 118 кН.

Установка LF-230 позволяет бурить скважины следующей глубины в зависимости от типа бурильной колонны и диаметра скважины (табл.4.23).

Таблица 4.23

Эксплуатационные параметры буровой установки LF-230

Буровые установки компании Atlas Copco. Diamec – зарегистрированная торговая марка высокооборотных гидрофицированных буровых установок для проведения буровых работ с отбором керна в условиях подземных выработок и на поверхности. Варианты исполнения установок – на раме (салазках), с гусеничным или колесным шасси.

Все установки семейства Diamec оотличают следующие особенности:

- полная синхронизация работы штангодержателя и вращателя, позволяющая достичь максимальной производительности бурения;

- плавное измерение и строгий контроль всех параметров бурения, дающие возможность обеспечить оптимальные режимы работы бурового инструмента;

- компактность и модульность установок, что может обеспечить максимально сжатые сроки монтажа и демонтажа буровых установок;

- многофункциональность установок, позволяющая осуществлять бурение ССК, одно- и двухтрубными колонковыми снарядами алмазным и твердосплавными коронками, долотами и погружными пневмоударниками;

- простота конструкции и надежность, определяющие легкость эксплуатации и ремонта агрегатов.

Стандартно установки Diamec комплектуются силовым приводом (дизельного или электрического типа), промывочным насосом, лебедкой ССК. Возможна поставка установок во взрывозащищенном исполнении и с компьютерной системой управления и контроля рабочих параметров (АРС).

Благодаря компактной конструкции и небольшому весу установка быстро подготавливается к работе. Она может использоваться в угольных шахтах, так как при работе агрегата используются пожаробезопасные жидкости.

При бурении на станке один оператор выполняет все буровые и спуско-подъемные операции с пульта управления. Работа на станке механизирована, использование буровых ключей не требуется.

Привод станка может быть электрическим (силовой агрегат 20Е, мощность 15 кВт) или дизельным (мощность 26 кВт).

Вращатель состоит из гидромотора, редуктора, шпинделя с проходным отверстием и зажимного патрона. Вращение передается через редуктор на патрон, который под действием давления зажимает и вращает трубу. Действия гидропатрона и штангодержателя синхронизируются в целях безопасности и упрощения операций. Осевое усилие удержания штанги в патроне – 30 кН, внутренний диаметр шпинделя – 50 мм. Частота вращения, реализуемая вращателем, составляет 550–2 200 мин^-1, диапазон частоты вращения регулируется бесступенчато, максимальный крутящий момент 250 Н·м (при минимальной частоте вращения), минимальный 50 Н·м (при максимальной частоте вращения).

Подвижный вращатель имеет ход подачи 850 мм, усилие подачи 20 кН, тяговое усилие 15 кН, скорость подачи вверх 0,8 м/c, вниз 1,0 м/с, скорость выполнения операций, включая свинчивание и развинчивание штанг, 20 м/мин.

Штангодержатель имеет диаметр отверстия 52 мм, осевое усилие удержания 12 кН.

Буровая установка Diamec 232 позволяет бурить скважины следующей глубины в зависимости от типа бурильной колонны и диаметра скважины (табл. 4.24).

Таблица 4.24

Эксплуатационные параметры буровой установки Diamec 232

Буровой агрегат оснащен буровым насосом типа TRIDO 45H производительностью 45 л/мин, давлением 4,5 МПа.

Благодаря компактной конструкции и небольшому весу установка быстро подготавливается к работе. Может применяться в угольных шахтах и осуществлять бурение под любым углом заложения. При бурении на станке один оператор выполняет все буровые и спуско-подъемные операции с пульта управления. Работа на станке механизирована, использование буровых ключей не требуется.

Привод станка может быть электрическим (силовой агрегат 45Е мощностью 45 кВт) или дизельным (агрегат 40DT мощностью 68 кВт).

Вращатель станка состоит из гидромотора, редуктора, шпинделя с проходным отверстием и зажимного патрона. Вращение передается через редуктор на патрон, который под действием давления зажимает и вращает трубу. Действия гидропатрона и штангодержателя синхронизируются в целях безопасности и упрощения операций. Осевое усилие удержания штанги в патроне – 30 кН.

Частота вращения, реализуемая вращателем, составляет 550–2 200 мин^-1, диапазон частоты вращения регулируется бесступенчато, максимальный крутящий момент 570 Нм (при минимальной частоте вращения), минимальный 150 Н·м (при максимальной частоте вращения). Внутренний диаметр шпинделя 58 мм.

Штангодержатель имеет диаметр отверстия 60,5 мм, осевое усилие удержания 12 кН.

Подвижный вращатель имеет ход подачи в одном из вариантов исполнения 850 мм, а в другом 1 600 мм. Усилие подачи 33 кН, тяговое усилие 43 кН, скорость подачи вверх 1,0 м/c, вниз 0,75 м/с.

Буровая установка Diamec 252 позволяет бурить скважины следующей глубины в зависимости от типа бурильной колонны и диаметра скважины (табл. 4.25).

Таблица 4.25

Эксплуатационные параметры буровой установки Diamec 252

Буровой агрегат может быть оснащен буровым насосом типа TRIDO 45H производительностью 45 л/мин, давлением 4,5 МПа или насосом TRIDO 80 2HS производительностью 70 л/мин при давлении 4,0 МПа.

Diamec 262ЕС – гидрофицированная установка колонкового бурения в подземных горных выработках на гусеничном ходу (рис. 4.12). Может работать в угольных шахтах и осуществлять бурение под любым углом заложения. При бурении на станке один оператор выполняет все буровые и спуско-подъемные операции с пульта управления. Работа на станке полностью механизирована, использование буровых ключей при подъеме и спуске снаряда не требуется.

В станке могут использоваться три варианта вращателя. Он состоит из гидромотора, редуктора, шпинделя с проходным отверстием и зажимного патрона. Вращение передается через редуктор на патрон, который под действием давления зажимает и вращает трубу. Действия гидропатрона и штангодержателя синхронизируются в целях безопасности и упрощения операций. Осевое усилие удержания штанги в патроне 100 кН, внутренний диаметр шпинделя – 78 мм. Вращатель отводится в сторону для освобождения устья скважины.

Частота вращения, реализуемая вращателями, составляет 0–2 200 мин^-1; 0–900 мин^-1; 0–600 мин^-1. Диапазон частоты вращения регулируется бесступенчато: максимальный крутящий момент 2 000 Н·м (для вращателя работающего при низком диапазоне частоты вращения); средний 1 350 Н·м (для вращателя с диапазоном частоты вращения 0–900 мин^-1), наименьший 700 Н·м (для высокочастотного вращателя).

Штангодержатель имеет диаметр отверстия 132 мм, осевое усилие удержания 22 кН.

Подвижный вращатель может иметь ход подачи в одном из вариантов исполнения – 850 мм, в другом – 1 800 мм, а в третьем – 3 300 мм. Усилие подачи 65 кН, тяговое усилие 65 кН, скорость подачи 1,0 м/с.

Буровая установка Diamec 262EC позволяет бурить скважины следующей глубины в зависимости от типа бурильной колонны и диаметра скважины (табл. 4.26).

Буровой агрегат может быть оснащен буровым насосом типа TRIDO 45H производительностью 45 л/мин, давлением 4,5 МПа, или насосом TRIDO 80 2HS производительностью 70 л/мин при давлении 4,0 МПа, или TRIDO 140H производительностью 135 л/мин при давлении 3,5 МПа.

Таблица 4.26

Эксплуатационные параметры буровой установки Diamec 262EC

Установка для подземного бурения может работать в угольных шахтах под любым углом заложения. При работе на станке один оператор выполняет буровые и спуско-подъемные операции с пульта управления. Работа на станке полностью механизирована, использование буровых ключей не требуются.

Вращатель станка состоит из гидромотора, редуктора, шпинделя с проходным отверстием и зажимного патрона. Вращение передается через редуктор на патрон, который под действием давления зажимает и вращает трубу. Действия гидропатрона и штангодержателя синхронизируются для обеспечения безопасности и облегчения операций. Осевое усилие удержания штанги в патроне 90 кН, внутренний диаметр шпинделя 102 мм. Вращатель отводится в сторону для освобождения устья скважины.

Частота вращениясоставляет 0–1 100 мин^-1. Диапазон частоты вращения регулируется бесступенчато, максимальный крутящий момент 1 950 Н·м.

Штангодержатель имеет диаметр отверстия 132 мм, осевое усилие удержания 22 кН.

Подвижный вращатель может иметь ход подачи 1 750 мм. Усилие подачи 150 кН, усилие на подъем 90 кН, скорость подачи вниз 1,0 м/с, вверх 0,5 м/с.

Установка Diamec 282В позволяет бурить скважины следующей глубины в зависимости от типа бурильной колонны и диаметра скважины (табл. 4.27).

Таблица 4.27

Эксплуатационные параметры буровой установки Diamec 282В

Буровой агрегат оснащен буровым насосом TRIDO 140H, производительностью 135 л/мин при давлении 3,5 МПа.

Буровой агрегат Diamec U6 APC предназначен для колонкового бурения глубоких скважин с автоматическим контролем параметров ССК типоразмера AQ–HQ (рис. 4.15).

Система APC (автоматического контроля бурения) позволяет управлять процессом бурения одному оператору. В память компьютера записываются такие данные: глубина скважины, количество и давление воды на входе, частота вращения, скорость бурения, усилие на коронку, давление в гидросистеме и др. Система оптимизирует скорость бурения, регулирует усилие подачи, частоту вращения и крутящий момент в соответствии с изменением условий бурения. Это позволяет оператору выполнять при углублении скважины другие работы (опорожнять керноприемники ССК, готовить коронки и штанги).

Мощность электрического привода установки в базовой комплектации 75 кВт. Два гидронасоса установки имеет привод от электродвигателя, с помощью которых приводятся в действие гидродвигатели узлов агрегата: вращатель, буровой насос, лебедка ССК.

Установка способна бурить скважины под любым углом заложения (от вертикального вниз до вертикального вверх).

Буровой агрегат Diamec U6 оснащен подвижным вращателем с ходом 1 800 мм. Осевое усилие подачи 65 кН, скорость подачи до 1 м/c.

Штангодержатель станка открывается гидравлически и закрывается под давлением газового патрона. Максимально возможный диаметр бурильных труб равен 89 мм, осевое усилие удержание составляет 45 кН, возможен вариант исполнения штангодержателя с твердосплавными плашками, что позволяет повысить осевое удержание до 90 кН.

Буровой агрегат может оснащаться вращателями двух типоразмеров: N и H. Для вращателя размера N имеется два варианта мотора: стандартный с максимальной частотой вращения 1 800 мин^-1 и крутящим моментом 645 Н·м и высокомоментный – частота вращения до 1 600 мин^-1 и крутящим моментом 860 Н·м.

Вращатель типоразмера H имеет две установки давления/потока, изменяющиеся соответственно максимальный крутящий момент и частоту вращения. Возможен вариант, при котором частота вращения достигает 1400 мин^-1, а крутящий момент достигает – 1 275 Н·м. Другой вариант управления параметрами вращателя позволяет получить частоту вращения до 1200 мин^-1 и крутящий момент до 1 850 Н·м.

Вращатели обоих типоразмеров взаимозаменяемы.

Вращатель состоит из гидромотора, редуктора с уплотнением, шпинделя с отверстием и гидравлического зажимного патрона. Зажимное усилие гидропатрона регулируется. Осевое удержание гидропатрона для вращателя типа N составляет 100 кН, вращателя типа Н – 150 кН.

Все работы на станке выполняет один оператор. Управление бурением осуществляется автоматически бортовым компьютером.

Глубина бурения скважин снарядом типа AQ составляет 1 200 м, BQ – 1 000 м, NQ – 800 м и HQ – 600 м.

Буровая установка оснащается буровыми насосами типа TRIDO 80H или TRIDO 140H.

Возможны варианты установки с электрическим и дизельным приводом. В первом случае установка может оснащаться приводом мощностью 55 кВт или 75 кВт. Во втором случае буровой агрегат оснащается дизельным приводом типа 110 DT мощность 112 кВт.

Для бурения глубоких скважин с поверхности возможен вариант телескопического удлинения мачты, которая монтируется сверху на раме податчика. Таким образом можно удлинить раму податчика с мачтой до 3,5–4,5 м, а с дополнительными трубами до 7,5 м.

Для работы с мачтой может монтироваться талевая лебедка емкостью 425 или 1 000 м, управляемая с пульта. Привод лебедки – от гидромотора. Скорость подъема в первом случае варьирует от 2,1 до 4,5 м/с, во втором – от 1,7 до 4,2 м/c. Тяговое усилие может достигать в первом случае – 8,1 кН, а во втором – 10 кН.

Буровой агрегат Diamec U8 APC предназначен для колонкового бурения глубоких скважин на поверхности или из подземных горных выработок с автоматическим контролем параметров ССК типоразмера BQ–HQ.

Мощность электрического привода установки в базовой комплектации 110 кВт, дизельного – 149 кВт. Двигатель привода приводит в действие два гидронасоса установки, от которых работают гидродвигатели узлов агрегата: вращатель, буровой насос, лебедка ССК.

Установка способна бурить скважины под любым углом заложения.

Агрегат оснащен подвижным вращателем с ходом 1 800 мм. Привод подачи гидравлический. Осевое усилие подачи 133 кН, скорость подачи до 0,73 м/c.

Штангодержатель станка открывается гидравлически и закрывается под давлением газового патрона. Максимально возможный диаметр бурильных труб равен 117,5 мм, осевое усилие удержания – 133 кН.

Буровой агрегат может оснащаться вращателями двух типоразмеров: стандартным (с максимальной частотой вращения 1 400 мин^-1 и крутящим моментом 1275 Н·м) и высокомоментный (частота вращения до 1 200 мин^-1 и крутящим моментом 2 300 Н·м).

Вращатель состоит из гидромотора, редуктора с уплотнением, шпинделя с отверстием и гидравлического зажимного патрона. Зажимное усилие гидропатрона регулируется. Осевое удержание гидропатрона 150 кН.

Все работы на станке выполняет один оператор. Управление бурением осуществляется автоматически бортовым компьютером.

Глубина бурения скважин снарядом типа BQ –2 000 м, NQ – 1 500 м и HQ – 1 000 м.

Буровая установка оснащается буровым насосом TRIDO 140H.

Для бурения глубоких скважин с поверхности возможен вариант телескопического удлинения мачты, которая монтируется сверху на раме податчика. Таким образом можно удлинить раму податчика с мачтой до 3,0 м. Для бурения в подземных горных выработках удлинение податчика осуществляется на 2 м. Для работы с мачтой при проведении спуско-подъемных операций может монтироваться талевая лебедка емкостью 2 000 м, управляемая с пульта. Привод лебедки – от гидромотора. Скорость подъема варьирует от 1,8 до 4,8 м/c. Тяговое усилие лебедки достигает 9,7 кН.

В США, шт. Айдахо на станке Diamec U8 при колонковом алмазном бурении в автоматическом режиме за 10-часовую смену проходка достигала 185,6 м.

JKS-BOYLES – канадское подразделение компании Atlas Copco Craelius AB, которое производит высокооборотные гидрофицированные буровые установки для бурения с поверхности.

Буровая установка Christensen CS10 (рис. 4.16) предназначена для бурения скважин ССК типоразмеров В, N, Н, Р на следующие глубины:

Установка имеет подвижный вращатель с ходом подачи 1 830 мм. Режим подачи снаряда регулируется плавно от медленного до быстрого. Усилие подачи снаряда равно 60 кН, тяговое усилие вверх – 90 кН. Возможный угол наклона скважин при заложении 45–90 град, а максимальная длина буровой свечи – 6, 09 м.

Регулирование частоты вращения производится с помощью четырех-ступенчатого редуктора, который позволяет установить четыре диапазона частоты вращения бурильной колонны: 116–196 мин^-1 (крутящий момент 4 517– 2 662 Н·м); 242–410 мин^-1 (крутящий момент 2 160–1 273 Н·м); 446–757 мин^-1 (крутящий момент 1 170–690 Н·м); 766–1 300 мин^-1 (крутящий момент 681–402 Н·м). Переключение ступеней осуществляется вручную, плавное регулирование частоты вращения выполняется с панели управления.

При спуско-подъемных операциях вращатель отводится в сторону. Внутренний диаметр гидропатрона вращателя – 117 мм, усилие удержания – 181 кН. Закрытие пружин гидропатрона осуществляется механически пружиной, а открытие – гидравлически.

Приводом установки служит дизель Caterpillar с водяным охлаждением (мощность 104 кВт). По заказу могут усиспользоваться иные типы двигателей. Первичный гидронасос развивает давление 28 МПа, вторичный – 20 МПа. Установка оснащена дополнительным гидронасосом, который развивает давление 21,5 МПа.

Штангодержатель установки закрывается под действием пневмоцилиндра, открывается под действием гидравлики. Максимальный внутренний диаметр 210 мм, усилие удержания 130 кН.

Установка оснащена основной лебедкой для проведения спуско-подъемных операций и лебедкой ССК для извлечения на поверхность и спуска в скважину овершота и керноприемной трубы.

Основная лебедка имеет грузоподьемность 53,5 кН.

Лебедка ССК может быть оснащена тросом диаметром 4,76 мм длиной 1 830 м или тросом диаметром 6,35 мм длиной 975 м. Грузоподьемность лебедки 3,0–12 кН (при полном и пустом барабане).

Мачта трехсекционная. Подъем и опускание мачты осуществляются гидравлически. Верхний шкив кронблока увеличенного размера – для снижения изнашивания троса.