Технология, оборудование и инструмент

Технология бурения стволов включает монтаж бурового и вспомогательного оборудования, сооружение устья, бурение, крепление шахтного ствола и откачку промывочной жидкости. Если в процессе бурения ствола происходит поглощение большого количества промывочной жидкости (свыше 5% от подаваемого количества), работы останавливают для того, чтобы перекрыть зону поглощения обсадной колонной или тампонированием песчано-цементной смесью. В обоих случаях перед перекрытием зоны поглощения откачивают промывочную жидкость из ствола специальными шахтными насосами типа ППН-5012М или ЦНС подачей от 50 до 180 м3/ч и напором от 250 до 900 м. Если поглощения в процессе бурения нет, то откачку жидкости проводят после спуска в ствол обсадной колонны. После этого проходится горная выработка, соединяющая пробуренный шахтный ствол с подземной выработкой.
В устойчивых породах устье (кондуктор) сооружается на глубину до 10—12 м только для размещения бура, а в мягких, склонных к обрушению, — на глубину их залегания, иногда до 30 м. Диаметр устья выбирают в зависимости от конструкции ствола. Для бурения стволов при горноразведочных работах можно использовать буровые установки с электрическим приводом УБВ-600, БУ-75БрЭ, А-50, «Уралмаш 47-76», а в районах, удаленных от линии электропередач, — аналогичные с дизельным приводом.
Буровая установка УБВ-600 (см. рис. 23.16) применяется для бурения скважин, шурфов и стволов различного диаметра, с использованием всех видов буров.

Шурфы и стволы глубиной соответственно до 40 и 200 м можно бурить диаметром 1,0—1,5 и 1,5—2,5 м.

Все механизмы установки смонтированы на двух автомобилях типа КрАЗ-257. Для бурения выработок способом РТБ два насоса модели 9 Мгр-61 заменяют на один центробежный ЦНС-300/600.
В качестве вспомогательного оборудования и инструмента применяют: глиномешалку МГ-24, насос 9 Мгр-61 для тампонирования затрубного пространства, вспомогательную лебедку ЛМГ-1 для выноса бурильных труб и других операций, компрессорную станцию КС7-5М, ротор У7-520-3 или Р-560, машинные ключи УМК-1С, вертлюг ШВ 14-160, или БУ-75Бр с ведущей трубой, нагнетательные шланги высокого давления.
Для бурения шахтных стволов диаметром до 4 м наиболее приемлема установка БУ-75БрЭ.

На промплощадке (рис. 23.11) при бурении ствола размещают: буровое здание 1, тампонажную емкость 2, приемный трап 3, кран 4 (типа КПБ-3М), склад материалов 5, административно-бытовое здание 6, здание лебедок основного 7 и аварийного 8 подъема, нагнетательный трубопровод 9, склад горюче-смазочных материалов (ГСМ) 10, насосное здание 11, трансформаторный блок 12, насосную станцию 13, гидроциклоны 14, отстойник 15, приемный резервуар 16, вибросито 17, глиномешалку 18, желоб 19.

В состав буровых установок входит следующее оборудование, размещаемое на промплощадке: буровая вышка, предназначенная для спускоподъемных операций, основание под вышку, на котором монтируются лебедки, подроторная рама, ротор, буровой ключ АКБ-ЗМ, механизм крепления талевого каната, подсвечники для установки бурильных свечей (труб), основание силового привода, основания буровых насосов и их приводов, приемные мостки и стеллажи для труб.
Здания вышечного блока различных конструкций и размеров предназначены для защиты рабочих и оборудования от атмосферных осадков и холода. Вышки ВМ-41М и ВБ-53-300 , применяемые для бурения стволов монтируются подъемниками ПВК-1, ПВУ-35, ПВ2-45, ПВ3-35.
Рациональная область применения указанных буровых установок следующая: глубина бурения не менее 100 м, диаметр — не менее 0,5 м для установки УБВ-600, и соответственно 100 и 1,8 м — для установки БУ-75БрЭ.