Геологическая энциклопедия - буровая проходка

Технол. процессы Б. п. включают разрушение горн. массива, удаление породы из забоя, крепление ствола. При бурении ствол заполняется водой или буровым раствором, создающими гидростатич. давление на стенки выработки и выполняющими тем самым функции временной крепи. При этом жидкость в системе циркуляции по бурильным трубам и затрубному пространству ствола используется также для гидротранспортировки разрушенной породы (пульпы) на поверхность. При прямой схеме циркуляции жидкость вниз по трубам подаётся буровыми насосами, а пульпа поднимается вверх по стволу; при обратной жидкость перемещается по стволу, а пульпа поднимается по трубам с помощью эрлифта. На поверхности пульпа очищается от породы в отстойниках или в сито-гидроциклонных устройствах. Для укрепления рыхлых и водопоглощающих пород в качестве буровой жидкости используются тиксотропные глинистые растворы, твёрдая фаза к-рых заполняет поры, скрепляет частицы породы и образует на стенках ствола глинистую корку мембрану. Б. п. в устойчивых породах с небольшими водопритоками возможна без буровой жидкости. При этом породная мелочь удаляется пневмотранспортом по бурильным трубам с наддувом воздуха в затрубное пространство или отсосом пневмосмеси из труб.

Для ограничения мощности и грузоподъёмности буровых установок и вращающего момента, передаваемого бурильными трубами, при Б. п. стволов большого диаметра (в СССР, до 8,75 м вчерне) осуществляют фазное бурение расширение выработки до необходимого диаметра за неск. проходов на полную глубину. Крепь возводится преим. после завершения проходки ствола на полную глубину. Буровая жидкость при этом остаётся в выработке, а крепь монтируется на поверхности и опускается в ствол. При секционной схеме монтажа крепи (наиболее распространена в СССР) отдельные её секции (гл. обр. стальные обечайки, сваренные из коротких звеньев) последовательно опускаются и стыкуются в стволе в направлении снизу вверх. При схеме монтажа крепи на плаву в ниж. звене делается герметич. днище; последующие звенья герметично наращивают на поверхности к предыдущим (в осн. электросваркой); образующийся "стакан" постепенно под действием собств. веса погружается в буровую жидкость посредством доливания внутрь его балластировочной жидкости (воды). Крепь, сооружённая на плаву, более прямолинейна по высоте ствола и герметична, однако требует повышенного качества сварочных работ и соблюдения прямолинейности ствола в процессе бурения. После возведения металлич. крепи на полную глубину осуществляют тампонаж закрепного пространства и удаление жидкости из ствола. Производительность бурения установками РТБ (диаметр 3,2 м) в породах ср. крепости (f=5-6) ок. 1,3 м³/ч, энергоёмкость ок. 3000 МДж/м³, проходка на комплект шарошек ок. 3 м. Производительность бурения роторной буровой установкой (диаметр 3 м) при f=5-6 ок. 2 м³/ч, энергоёмкость ок. 500 МДж/м³, проходка на комплект шарошек ок. 5,7 м; макс. диаметр бурения установкой УЗТМ-8,75 (рис.) составляет 8,75 м (при глуб. 800 м), установкой Z-40 фирмы "Wirt" (ФРГ) 8 м (при глуб. 1000 м). Объёмы применения Б. п. увеличиваются.

Схема буровой установки УЗТМ-8,75: 1 мачта; 2 талевая система; 3 укрытие платформы с ротором и приводом; 4 кабина управления; 5 буровая лебёдка; 6 раздвижные платформы; 7 буровая колонна; 8 исполнительный орган; 9 пульпоотводящее устройство; 10 магазин бурильных труб; 11 консольно-поворотный кран.