Бурение технических скважин и шахтных стволов

При проведении горноразведочных работ особое место отводится проходке технических скважин и шахтных стволов малого диаметра бурением. Использование бурового способа позволяет осуществлять комплексную механизацию, исключить присутствие людей в забое, повысить производительность труда и безопасность работ, снизить уровень загрязнения окружающей среды. Диаметр технических скважин в основном изменяется в пределах от 0,5 до 1,5 м, глубина 50—1000 м, а шахтных стволов соответственно 1,5—4 м и 100—1000 м.
Бурение шахтных стволов и технических скважин наиболее выгодно в породах с пределом прочности при сжатии от 20 до 150 МПа. В более крепких породах необходимо использовать буровзрывной способ проходки.
Наиболее совершенным и распространенным в нашей стране является реактивно-турбинный способ бурения (РТБ) стволов и технических скважин. Сущность способа РТБ заключается в том, что разрушение породы на забое осуществляется турбинными агрегатами, состоящими из двух или нескольких турбобуров, жесткосоединенных между собой. Каждый турбобур оснащен шарошечным долотом, имеющим от 3 до 8 шарошек, а сам агрегат соединен с буровой колонной. Валы турбобуров, имеющие турбинки, вместе с долотами приводятся во вращение буровой жидкостью, подаваемой в турбобуры под давлением насосами. Мощность турбобуров зависит от напора и подачи насосов, пропускной способности нагнетательного трубопровода. Кроме вращения вокруг своей оси, турбобуры вращаются вокруг оси турбинного агрегата, совпадающей с осью выработки. В результате этого шарошечные долота совершают планетарное движение в плоскости забоя. Если вращение турбинного агрегата (бура) вокруг своей оси осуществляется за счет принудительного вращения его ротором буровой установки через бурильную колонну, то такой способ бурения называется роторно-турбинным.
Вынос разрушенной породы на поверхность производится частично восходящим потоком буровой жидкости (до 20% от общего объема) и шламоуловителями, установленными над долотами турбинного агрегата. Наиболее эффективна очистка забоя от шлама при использовании глинистых растворов.
Опыт бурения стволов показывает, что при использовании РТБ угол отклонения оси выработки от вертикали приближается к нулю с увеличением диаметра бура. Конструкциями буров предусмотрено использование практически всех трехшарошечных долот диаметром от 190 до 490 мм (рис. 23.10).

Типы РТБ и размеры долот, которыми они оснащаются, подробно изложены в справочной литературе по реактивно-турбинному бурению. Стволы, пройденные бурением, используются для вентиляции, спуска и подъема людей, транспортирования породы и полезного ископаемого, материалов, оборудования и т. п. Для этого применяют бадьи или клети. При разведке месторождений такие стволы оборудуются так же, как и стволы, пройденные с использованием БВР.

---