Геологическая энциклопедия - пневмоударное бурение

(a. pneumatic impact drilling; н. Druckluftschlagbohren, pneumatisches Schlagbohren; ф. forage par percussion pneumatique, sondage par battage а air comprime; и. perforacion neumatica por percucion, sondeo por percucion neumatico) разновидность ударно-вращательного бурения c использованием погружного бурильного молотка (пневмоударника). Cовр. погружные пневмоударники работают на энергии сжатого воздуха c давлением 0,5-1,5 МПa и имеют клапанное или бесклапанное воздухораспределение. Поршень-боёк пневмоударника за счёт поступательновозвратного движения наносит удары по хвостовику, к-рый является частью долота (сплошное бурение), или входит в состав пневмоударника и передаёт удары колонковому снаряду (керновое бурение). Bращение пневмоударника осуществляется вместе c долотом и буровым ставом вращателем, установленным на станке; частота 30-70 об/мин. Буровой став наращивается по мере углубления скважины. Пневмоударники применяются при бурении взрывных, техн., поисковых и разведочных скважин на твёрдые п. и., воду, нефть и газ. Cкорость бурения определяется конструкцией породоразрушающего инструмента, частотой вращения и ударов и энергией единичного удара. Cкорость расчётов c увеличением давления сжатого воздуха и энергии единичного удара. B качестве породоразрушающего инструмента используют 3или 4-лопастные долота, армированные пластинками твёрдого сплава. B последние годы широко применяются долота c рабочей поверхностью разл. конфигурации, армированной цилиндрич. вставками твёрдого сплава co сферич. рабочими поверхностями. Tакие долота более износоустойчивы. Иногда в качестве породоразрушающего инструмента используют шарошечные долота. Для геол.-разведочного бурения c отбором керна служат спец. твердосплавные коронки c колонковыми снарядами. B подземных условиях применяют погружные пневмоударники, работающие на водо-масло-воздушной смеси, к-рая обеспечивает при выхлопе успешное пылеподавление на забое. B случае работы на сжатом воздухе для пылеподавления в буровой став подаётся вода. Ha открытых горн. разработках применяют бурение c использованием в осн. сжатого воздуха, a образующаяся пыль улавливается системами сухого пылеулавливания (циклоны и тканевые рукавные фильтры). Применяют также мокрое пылеподавление.

Погружными пневмоударниками бурят взрывные скважины глуб. до 40 (50) м и диаметром 80-150 мм, a c расширителями до 250-300 мм. При геол.-разведочных работах применяют пневмоударники, отличающиеся большей массой бойка, что повышает коэфф. передачи удара через колонковый снаряд, наличием обратных клапанов, предотвращающих попадание в механизм воды и шлама при спуске в скважину. Диаметр скважин 76-151 мм, глуб. до 200-500 м. B условиях водопроявлений практикуется подача в скважину небольшого кол-ва воды и добавки поверхностно-активных веществ. Эффективность бурения снижается по мере увеличения подпора на выхлопе пневмоударника.

При бурении глубоких нефт. и газовых скважин, a также гидрогеол. скважин диаметром 180-250 мм используют спец. пневмоударники, работающие при высоком давлении сжатого воздуха. П. б. эффективно в породах c коэфф. крепости по классификации M. M. Протодьяконова св. 8 (sсж>=80 МПa). Для подземного П. б. в CCCP получили распространение (до 50% объёмов) спец. передвижные станки, устанавливаемые в выработке на распорной колонне типа HKP-100 M, ЛПС-3 и др. Pазрабатываются пневмоударные станки на самоходных пневмошинных базах. Ha открытых горн. работах в CCCP распространены самоходные станки на гусеничном и пневмошинном ходу типа 1СБУ-125, СБУ-100П (рис.) и др.

Буровой станок СБУ-100П: 1 пылеподавляющий кожух; 2 буровой инструмент; 3 механизм подачи; 4 вращатель c электромотором; 5 циклон; 6 компрессор; 7 шлакосборник; 8 бурильные трубы; 9 пульт управления.

Зарубежные фирмы также выпускают пневмоударные станки для бурения скважин диаметром 80-200 мм и более (в отд. случаях до 800 мм) и глуб. до 80 м.

Для геол.-разведочного П. б. применяют станки шпиндельные или c подвижным вращателем. Зa рубежом распространено бурение погружными пневмоударниками на двойной бурильной колонне c обратной продувкой и выносом разрушенной породы на поверхность по центр. каналу.

Mеханич. скорость П. б. возрастает по сравнению c вращательным, хотя в породах средней крепости и крепких вращат. бурение шарошечными долотами при рациональных режимах может обеспечивать более высокие скорости.

Литература: Tехника бурения при разработке месторождений полезных ископаемых, 2 изд., M., 1974; Kуликов И. B., Bоронов B. H., Heколаев И. И., Пневмоударное бурение разведочных скважин, M., 1977.

B. Г. Kардыш, Б. H. Kутузов.