Пневмобурение – это уникальная разновидность ударно-вращательного типа бурения скважин. Где последнее впервые было применено в России с 1905 по 1907 год В.В.Вольским (инженер), который впервые пробурил таким способом скважины газа и нефти на Кавказе. Чуть позже в 1930 году данный тип бурения был применен при разработке месторождения для получения твердых полезных ископаемых на территории России (Урал) уже под руководством его коллеги В.Н.Комарова. В период с 1934 по 1937 Е.Ф.Эпштейн (профессор Днепропетровского горного института) применил данный тип бурения для разработки шпуров и взрывных скважин.
Современное пневмобурение использует силу погружного бурильного молотка или пневмоударника. Создаваемое давление современными пневмоударниками составляет силу в 0,5-1,5 МПа с клапанным или бесклапанным типом воздухораспределения. Порода при таком типе бурения разрушается по всему забою.
Для пневмобурения кольцевым забоем сразу за пневмоударником располагается специальный переходник с шлицевого или баянетного на замковое соединение (резьбу или ниппель). Далее идет колонковый снаряд небольшого размера в 1-1,5 м длиной. Поршень-боек пневмоударника двигается за счет поступательно-возвратного движения, нанося удары «хвостику», входящему в состав самого пневмоударника, чем передает удары колонковому снаряду. При этом вращение самого пневмоударника осуществляется совместно с буровым ставом вращателя и с долотом. С частотой в 30-70 об/минуту. Причем буровой став постоянно наращивается, но строго прямо пропорционально увеличению глубины разрабатываемой скважины.
Далее все зависит от того какие полезные ископаемые разрабатываются и породы по твердости требуется «пройти», а так же при каких эксплуатационных условиях придется работать.
Так в твердые/прочные породы «внедряют» долота. Причем в последнее время используют долота с различными рабочими поверхностями. К примеру, для разработки прочных или особо твердых пород используют долота со специальными армированными цилиндрическими вставками из особо прочных сплавов, а также со сферическими или шарошечными головками, которые отличаются лучшей износостойкостью и высокой породоразрушающей способностью.
В подземных буровых разработках «участвуют» пневмоударники, способные работать в условиях «вода-масло-воздух», что позволяет предотвратить пылевыхлоп на поверхности забоя.
Если в работе можно использовать только сжатый воздух, то пылеподавление идет путем подачи воды в буровой став. На открытых буровых разработках, где используется сжатый воздух, подавление пыли идет за счет обязательной установки систем сухого пылеулавливания. А именно использование тканевых рукавных фильтров и циклонов. Либо используется способ мокрого пылеподавления.
В результате современное пневмобурение многогранно и широко распространено благодаря своей толерантности с иным буровым оборудованием. А также малой затратности при высоких параметрах надежности и уровня рабочей эффективности.
1. Коронка пневмоударная
2. Труба пневмоударная колонковая
Труба пневмоударная колонковая предназначена для накопления керна, с дальнейшей транспортировкой до поверхности. Труба изготавливается из стали 45, толщина стенки 8 мм.
Переводники П1 служат для соединения двух элементов бурового снаряда: колонковой трубы и бурильных труб.
Переводники служат для соединения трубы колонковой пневмоударной и пневмоударника.
Обозначение | Диаметр пневмоударника, мм | Резьба, мм | Соединение |
Н БНС 110 /З-50 | 110 | 50 | байонетное |
Н БНС 130 /З-50 | 130 | 50 | байонетное |
5. Пневмоударник
Погружные пневмоударники предназначены для ударно-вращательного бурения. Пневмоударники в комплекте с буровой коронкой является рабочим органом бурового станка. Он представляет собой пневматический ударный механизм, имеющий беззолотниковую систему распределения, преобразующий энергию сжатого воздуха в энергию удара.
Обозначение | Тип соединения | Диаметр, мм | Давление, МПа | Ударная мощность, кВт |
П-110 | байонетное | 110 | 0,4-0,7 | 2,8 |
П-130 | байонетное | 130 | 0,4-0,7 | 4 |
Служит для соединения трубы бурильной (ТБСУ) и пневмоударника.
Обозначение | Внутренняя резьба | Наружная резьба |
П З-50/Л72х10 | З-50 | Л 72х10 |
7. Труба бурильная
Бурильные трубы служат для спуска на забой и подъема на поверхность породоразрушающего инструмента, а так же для передачи ему необходимых для разрушения пород усилий – крутящего момента при определенной частоте вращения и осевой нагрузке. Так же колонна бурильных труб – канал для подачи на забой очистного агента. Бурильные трубы поставляются как со съемными замками (СБТМ), так и с приварными (ТБСУ). Бурильные трубы изготавливаются из легированных сталей, марок 36Г2С, 40ХН, 45 и др.
Труба бурильная с приварными замками ТБСУ | Труба бурильная СБТМ | ||
Обозначение | Масса, кг | Обозначение | Масса, кг |
ТБСУ 63,4х4,5х1000 | 11 | ТБ 50х5,5х1500 | 9 |
ТБСУ 63,4х4,5х1500 | 15 | ТБ 50х5,5х3000 | 18 |
ТБСУ 63,4х4,5х3000 | 24 | ТБ 50х5,5х4500 | 27 |
ТБСУ 63,4х4,5х4700 | 34 | Замок З-50 |
Замки для бурильных труб.
Замки для геологоразведочных бурильных труб предназначены для соединения геологоразведочных труб на замковую и трубную резьбу, применяемую для соединения бурового инструмента. Технические характеристики. Замок для бурильных труб состоит из ниппеля и муфту соединённых конической замковой резьбой.