Ударно-канатное (канатное) бурение – Что такое Ударно-канатное (канатное) бурение?
AИ-95
0
AИ-98
0
Ударно-канатное (канатное) бурение – это способ бурения отверстия в земле посредством многократных ударов о землю остроконечного стального долота, подвешенного на проволочном канате.
Метод базируется на дроблении грунта.
После разрушения частицы породы извлекаются из котлована.
Работы выполняются специальным буровым снарядом Шитца.
Существует несколько вариантов рабочего инструмента:
- для формирования котлована под скважину в почвах, состоящих из влажной глины или песчано-глиняной смеси, бурильная установка оснащается забивным стаканом. Для его изготовления применяется фрагмент трубы соответствующего сечения.
Заостренный конец рабочего органа легко разрушает грунтовые пласты. В некоторых исполнениях торец инструмента дополняется острыми зубьями. Частицы раздробленной породы на стенках стакана извлекаются из скважинной шахты; - в сыпучих почвах для ударно-канатного способа бурения скважин в качестве снаряда используется желонка. Конструкция представлена фрагментом трубы, на конце которой установлен особый клапан. Предохранительное устройство удерживает разрушенный грунт внутри рабочего органа при извлечении на поверхность;
- в твердых каменистых породах предыдущим инструментам сложно справиться с дроблением. Поэтому буровая установка оснащается шарошечным долотом. Такая методика ударно-канатного бурения скважин своими руками практикуется и в плотных почвах, состоящих из известняка.
Заостренный конец рабочего органа легко разрушает грунтовые пласты. В некоторых исполнениях торец инструмента дополняется острыми зубьями. Частицы раздробленной породы на стенках стакана извлекаются из скважинной шахты;
Кроме рабочего инструмента в конструкцию оборудования включается лебедка, с помощью троса закрепленная на специальной треноге.
Таким подъемником ударный снаряд извлекается из забоя.
Для разных типов грунтовых пород ударно-канатного бурения скважин технология отличается.
Рабочий орган подбирается в зависимости от физических характеристик разрушаемой почвы.
В некоторых случаях приходится комбинировать ударный инструмент.
- При пробивке скважинного котлована в песках или плывунах допускается применять плоскую желонку. Она свободно разрушает рыхлый грунт и извлекает на поверхность. Обязательное требование для создания шахт в таких неустойчивых породах – обсаживание ствола, предотвращающее обрушение стенок. Нежелательно поднимать снаряд выше 0,5 м над обсадной трубой. Нарушение условия приводит к перекосу и заклиниванию колонны в шахте.
- Двутавровая конфигурация долота используется для дробления гравийных горизонтов и галечных пластов. Выемка производится желонкой с плоским клапанным механизмом.
-
Для вязких грунтов, представленных пластичными глинами, рекомендуется применять ударный инструмент специфической конструкции. Усовершенствованные плоскостные снаряды или выполненные в форме двутавра долота дополняются крестообразными деталями.
Усовершенствованные плоскостные снаряды или выполненные в форме двутавра долота дополняются крестообразными деталями.
Трудно разрушаемые валуны или крупные камни способны помешать вертикальному прохождению шахты.
В таких случаях выработку приходится переносить в другое место.
Справиться с дроблением породы повышенной твердости можно с помощью утяжеленного долота.
Трещиноватые пласты склонны к осыпанию.
Для предотвращения обвалов ударное бурение скважин необходимо проводить с предельной осторожностью, контролируя параллельную обсадку стенок шахтного колодца.
Последние новости
Новости СМИ2
Произвольные записи из технической библиотеки
Используя данный сайт, вы даете согласие на использование файлов cookie, помогающих нам сделать его удобнее для вас. Подробнее.
Принцип работы и конструкция станков ударно-канатного бурения » Construction archive
Ударно-канатное бурение, которое у нас в стране впервые применили в 1927 г.
на карьерах Днепростроя, является основным способом бурения скважин на больших карьерах. Родина ударноканатного бурения — Китай (XII век).
Благодаря своим достоинствам — надежности в работе, возможности бурения пород различной крепости, возможности размещения значительного количества взрывчатых веществ, большому диаметру скважин, возможности разработки месторождений высокими уступами станки ударно-канатного бурения получили широкое распространение на крупных механизированных карьерах.
Ho, несмотря на достоинства, эти станки тяжелы и относительно малопроизводительны, если учесть огромные объемы работ по добыче камня. Советские ученые работают над созданием станков вращательного бурения и буровых машин, основанных на новых прогрессивных принципах, о которых говорилось выше.
Рабочим органом станка (фиг. 10) является буровой снаряд 1, который подвешен на стальном канате 2; канат перекинут через головной блок 3 мачты 4 бурового станка, проходит под оттяжным блоком 5, а затем, огибая направляющий блок 6, закрепляется на подъемном барабане 7. Навивая канат на подъемный барабан, поднимают буровой снаряд из скважины 10, а сматывая канат, опускают снаряд в скважину для работы.
Периодические подъемы и падения снаряда в процессе бурения вызываются качательными движениями оттяжного блока 5, получаемыми при помощи кривошипной шестерни 9 (долбежная шестерня). Когда кривошипный палец 8 подходит к своему крайнему нижнему положению, оттяжной блок 5, опускаясь, оттягивает часть каната, расположенную между блоками 3 и 6, и поднимает буровой снаряд над забоем скважины. При дальнейшем движении шестерни 9 палец 8 переходит в свое верхнее положение, при этом оттяжной блок 5 поднимается и освобождает канат, а буровой снаряд падает на забой скважины.
Тогда долото, нанося удар по забою скважины, своим лезвием дробит породу и образует в ней канавку — «вруб» в форме клина. При последующих ударах долота, которое поворачивается после каждого подъема на некоторый угол, на дне скважины образуются новые врубы. В результате этого порода не только дробится, но и скалывается в сторону ближайшего вруба, образованного предыдущим ударом.
По мере углубления скважины подъемный барабан 7 постепенно поворачивают, вследствие чего длина рабочей части каната увеличивается. При этом длину рабочей части каната регулируют так, чтобы при крайнем верхнем положении оттяжного блока 5 долото лишь слегка касалось дна скважины или даже висело над ним на высоте 2—5 см. Это необходимо для того, чтобы обеспечить при ударе некоторое растяжение каната и сжатие специальных упругих амортизаторов, устраиваемых на мачте или непосредственно в ударном механизме станка.
Тогда после удара буровой снаряд легче отрывается от дна скважины» Расстояние между долотом и дном (забоем) скважины увеличивают с повышением твердости буримой породы и глубины скважины, а также при большей упругости бурового каната и амортизаторов станка.На фиг. 11 показан общий вид станка ударно-канатного бурения.
Буровой снаряд, предназначенный для ударно-канатного бурения скважины, состоит из долота, штанги и канатного замка, свинченных между собой.
Долото (фиг. 12, а, б и в) является основной рабочей частью бурового снаряда, непосредственно разрушает породу в забое скважины и обрабатывает стенки последней. Долота изготовляют из высококачественной углеродистой инструментальной стали марки У7 или пружинной стали марки С-6 и 55С2 и подвергают термической обработке. По форме головки различают зубильное или плоское долото (фиг. 12, а), крестовое (фиг. 12, б), фасонное (копытное) (фиг. 12, в).
При бурении пород, обладающих абразивными свойствами, рекомендуется применять долото с широкими заплечиками, т..jpg)
е. большой поверхностью по периферии головки, что уменьшает износ долота по диаметру. Хорошие результаты дает при бурении трещиноватых пород крестовая головка ступенчатой формы с опережающим лезвием. Конструктивной особенностью этой головки является то, что лезвия расположены не в одной плоскости, а с понижением одного ряда лезвий относительно другого на 20 мм. Форма и расположение лезвий устраняют возможность заклинивания долота в трещинах. Заправка затупленных долот при малых объемах работ может производиться вручную, а при больших объемах работ — в долотозаправочной мастерской, оборудованной специальными долотозаправочными (ковочными) станками. Наибольшее распространение имеют станки ДС-1, на которых можно заправлять долота диаметром 125—300 мм. Помимо долотозаправочных станков, в мастерской должны быть устройства для нагревания долот перед заправкой и для их последующей термической обработки и испытания. Мастерская должна быть оборудована подъемно-транспортными Устройствами надлежащей грузоподъемности.
Температура нагрева долот перед заправкой зависит от марки стали и бывает в пределах 800—1100°.
Штанга, служащая для увеличения веса бурового снаряда (фиг. 12, д), представляет собой массивный стальной стержень, имеющий на одном конце наружную коническую нарезку для соединения с канатным замком, а на Другом — внутреннюю коническую нарезку для соединения с долотом. Около кондов штанги делают квадратные выемки для ключа, которым удерживают штангу при сборке и разборке бурового снаряда. Диаметр штанги — 0,7—0,8 диаметра головки долота. Место соединения штанги с долотом закаливается с применением тока высокой частоты (т. в. ч.) или ацетилено-кислородным пламенем.
Расточка, расположенная выше внутренней конической нарезки и имеющая цилиндрическую форму, переходит в осевой канал 6 с диаметром, соответствующем диаметру каната. В цилиндрическую расточку 7 вставляют опорное кольцо 8 и втулку 9 с конической расточкой, которой и закрепляют конец каната.
Принцип действия свободно вращающегося замка основан на том, что канат под нагрузкой несколько раскручивается и вновь скручивается при снятии нагрузки. При подъеме канат раскручивается, и тогда снаряд поворачивается на некоторый угол. При падении снаряда на дно скважины канат вновь скручивается и поворачивает втулку с конической расточкой в корпусе канатного замка. Таким образом, снаряд при каждом подъеме поворачивается на некоторый угол.
Возможно применение комбинированной штанги (фиг. 12, з) без отдельного канатного замка. При бурении скважин применяются металлические канаты (лучше с пеньковой сердцевиной) диаметром 18—25 мм.
Желонка (фиг. 12, и) представляет собой трубу 11, к верхнему концу которой прикрепляется дужка 10 для соединения с желоночным канатом, а к нижнему — башмак 13 с клапаном 12 и ударником 14.
При опускании желонки в скважину ударник открывает клапан, и шлам заполняет цилиндрическую трубу. При подъеме желонки клапан закрывается. Во время разгрузки желонка опускается на ударник и шлам выливается. Желонки изготовляются с плоским, шаровым и полусферическим клапанами. Для подвески желонок применяют канаты диаметром 8—12 мм.
Иногда случается заклинивание бурового инструмента в скважине.
При правильной организации бурения, тщательном контроле за состоянием бурового инструмента и соблюдении правил эксплуатации оборудования заклинивания и других аварий, как правило, не бывает.
Для ликвидации аварий применяют так называемый ловильный инструмент, к которому относятся отбойная штанга, ловильные ножницы, канаторезка, ловильные клещи и др.
Почему ударно-канатное бурение так популярно?
Эмили | 12 июня 2020 г.
Ударное бурение с кабелем уже давно является самой распространенной формой бурения в Соединенном Королевстве, если не во всем мире.
Он снова и снова доказывал свою ценность в качестве методологии бурения, и его надежность — лишь одна из причин, по которой он стал таким популярным среди геотехнических буровых компаний.
Команда компании Borehole Solutions, которая выполнила больше работ по ударным работам с кабелем, чем они могли сосчитать, хотела поговорить о том, почему это такое прекрасное средство бурения.
Одна из буровых установок ударно-канатного бурения на полном ходу.
Что такое ударно-канатное бурение?
Ударное бурение с кабелем относительно просто. Скважину продвигают вниз с помощью резца, который многократно поднимают и опускают внутрь обсадной трубы. Часть названия «кабель» происходит от того факта, что резак прикреплен к кабелю; этот трос используется для опускания резца дальше вниз через скважину. Его простота в сочетании с общим качеством результатов, которые он дает, во многом объясняет его популярность.
Универсальность
Ударно-канатным бурением можно бурить скважины различной глубины до 60 метров.
Пока скважина продвигается вниз, ее можно остановить для проведения необходимых испытаний на месте. Это испытание может включать SPT и испытание на проницаемость. Этот метод бурения можно использовать во многих различных типах грунта, от связного грунта до более твердой породы. В более рыхлых грунтах, где может присутствовать вода, обсадные трубы помогают обеспечить структурную целостность во время бурения. В целом это означает, что существует несколько субстратов, с которыми установка CPD не справляется.
Простота транспортировки
Еще одна причина популярности ударного бурения с кабелем – простота использования и транспортировки. Легко демонтируемые ударные установки можно буксировать за автомобилем 4 x 4. Следовательно, это означает, что их легко транспортировать по всей стране туда, где они нужны. Их характерная установка штатива практически не влияет на окружающий ландшафт, что делает его одной из наименее разрушительных форм бурения, доступных геотехническим компаниям.
Несмотря на то, что сами буровые установки имеют большие размеры (что исключает их использование в большинстве проектов с ограниченным пространством), у них есть приспособления для крана, что означает, что их можно поднять в нужное положение при необходимости, если 4×4 не может достаточно установить буровую установку на место.
Экономичный
Поскольку в последнее время этот метод бурения широко использовался, теперь он стал максимально эффективным. Это и с точки зрения времени, и с точки зрения финансов. Это означает, что это относительно дешевый процесс по сравнению со многими другими методами бурения. Опыт Borehole Solutions в использовании этого метода означает, что клиенты не только получают конкурентоспособную цену за выполняемую работу, но и в то же время получают бесценный отраслевой опыт и ноу-хау.
Когда вы выполняете какие-либо геотехнические работы, вы хотите знать, что работа, которую вы получаете, имеет первоклассное качество. С Borehole Solutions вы знаете, что так и будет.
Итак, если вы хотите узнать больше о нашем кабельном ударном бурении, свяжитесь с нами! Свяжитесь с Borehole Solutions сегодня по телефону 01733 200 501.
Что такое кабельно-ударное бурение?
Что означает ударное растачивание кабеля?
Ударное бурение с кабелем — распространенный метод бурения, используемый для инженерно-геологических изысканий. Этот метод бурения позволяет устанавливать обсадную трубу внутри скважины, что позволяет бурить глубокие скважины. Это наиболее удобный и распространенный метод интрузивных геотехнических исследований, и в зависимости от грунтовых условий и доступа к площадке можно бурить скважины глубиной до 60 м.
С помощью этого метода можно извлекать различные типы образцов, такие как образцы со связными нарушениями, зернистые образцы с нарушениями, ненарушенные образцы, поршневые образцы и пробоотборник с разделенным стволом (используется для SPT — стандартного испытания на проникновение).
Advertisement
Trenchlesspedia объясняет бурение с помощью кабеля ударного действия
Станок для бурения с применением кабеля состоит из лебедки и вышки, которую можно сложить и буксировать на площадку и обратно. Для связных грунтов скважину бурят глинобитным резцом, а для несвязных грунтов используют ракушку.
Пробоотборник приводится в действие с помощью ударов с использованием грузов для продвижения скважины в землю. Образец почвы можно получить, подняв пробоотборник. Борта скважины поддерживаются с помощью обсадной трубы по мере проходки скважины.
Для очень твердого грунта, в который трудно проникнуть, или для препятствий, таких как валуны, можно использовать долото.
В скважине можно проводить такие испытания, как SPT, испытание скважинной лопаткой и испытание с падением или подъемом напора.
Связанный вопрос
Каким образом туннелепроходческая машина (ТБМ) контролирует оседание грунта над бестраншейной прокладкой?Реклама
Поделись этим термином
Связанные термины
- Когезионный нарушенный образец
- Гранулированный нарушенный образец
- Ударное сверление
- Тест поднимающейся головы
- Геотехническая информация
- Геотехнические изыскания
- Геотехнический отчет
- Стандартный тест на проникновение
- Скважина
Связанное Чтение
- Получение технических знаний: информация, необходимая в отчете о геотехнических исследованиях
- Инженерно-геологические факторы, которые следует учитывать при проектировании и монтаже подземных трубопроводов
- Почему подробный геотехнический отчет означает успех вашего бестраншейного проекта
- Геотехнические исследования: какой метод следует использовать?
- Горизонтальное бурение шнеком: преимущества знания того, когда его использовать
- Бурение шнеком: аргументы в пользу использования обсадной трубы по сравнению с обсадной.
