Буровой инструмент для бурения шурфов (часть 1)

Буровой инструмент для бурения шурфов. При вращательном бурении шурфов наибольшее распространение получил шнековый бур. Он представляет собой вал, к которому по винтовой линии приварены одна или две лопасти, служащие для размещения разрушенной породы (рис. 21.22).

К нижней кромке лопастей крепятся сменные ножи, разрушающие при вращении, бура основной объем породы. На верхнем конце вала расположен переходник для соединения с буровой штангой, а на нижней — центрирующее долото. Наиболее эффективно порода разрушается в том случае, когда породоразрушающие элементы бура выполнены в виде зубчатых (с прерывистой кромкой) ножей, армированных твердым сплавом. Им армируется также и центрирующее долото, разрушающее центральную часть забоя.
На практике применяют двух- и однозаходные шнековые шурфобуры с шагом навивки лопастей 500—800 мм. Использование двухзаходных шурфобуров целесообразнее, поскольку они являются по сравнению с однозаходными более уравновешенной системой, вследствие чего обеспечивается более точно заданное направление бурения и уменьшаются затраты энергии на преодоление сил трения бура о стенку шурфа. Во избежание запрессовки породы между лопастями число витков их должно быть наименьшим.
Самой трудоемкой операцией при бурении шурфа шнековым шурфобуром является его разгрузка. При проходке неглубоких шурфов в рыхлых породах шнековый бур можно освобождать от породы, используя действие центробежных сил при быстром вращении бура ведущей штангой буровой установки. При бурении глубоких шурфов этот способ неприемлем, так как устье шурфа быстро загромождается породой. Малоэффективен он и при проходке по липким глинистым породам. Ручная разгрузка, к которой прибегают в последнем случае, характеризуется высокой трудоемкостью.
С увеличением глубины шурфа и появлением операции соединения и разъединения штанг скорость бурения шурфа резко падает. Необходимость разборки буровой колонны после каждого рейса устраняется при использовании «скользящих» буров, которые опускаются в шурф на канатах, перемещаясь по гладкой колонке штанг. Центрирующее долото при этом размещается непосредственно на нижней буровой штанге. В конструкции бура предусмотрено устройство, предотвращающее накручивание канатов на бурильные трубы.
Наряду со шнековыми в практике бурения шурфов широко применяются буры цилиндрические. Их преимущество перед другими конструкциями состоит, прежде всего, в том, что при оборудовании приемных окон в днище резиновыми клапанами они успешно применяются при проходке по рыхлым породам, насыщенным водой.