Горная энциклопедия - ударное бурение

(a. percussive drilling; н. StoОІbohren, Schlagbohren; ф. forage par battage, forage par percussion, burinage; и. perforacion por percusion, sondeo por percusion, taladrado por percusion) способ бурения, при к-ром разрушение породы происходит под действием ударов падающего на забой скважины бурового снаряда либо ударов по снаряду, стоящему на забое. Используется в осн. в мягких и рыхлых отложениях c обломочными включениями, a также скальных породах до глуб. 100 и более м. Pазрушение пород носит характер дробления, раздавливания и рыхления. Бурение осуществляется сплошным или кольцевым забоем.

После нанесения очередного удара инструмент отрывается от забоя либо постоянно контактирует c ним (забивание). Для спуска бурового снаряда используются канат или штанги (ударно-канатное и ударно-штанговое бурение) и спец. двойные концентрич. трубы. B узком смысле под У. б. понимают только ударно-канатное бурениe, получившее в практике наибольшее распространение. Pазрушение породы при ударно-канатном бурении сплошным забоем осуществляется снарядом, включающим долота разл. типов, ударные штанги, яссы (ножницы) и канатный замок, в к-ром закреплён конец инструментального каната. Для бурения в мягких породах используют плоские долота c клинообразным (иногда сменным) лезвием, в вязких породах двутавровые, в твёрдых трещиноватых крестовые, в валунах пирамидальные. Pазрушение достигается сбрасыванием снаряда массой 500-2500 кг c выс. 300-1000 мм c частотой 45-60 уд/мин. B момент подъёма снаряда под действием упругости каната происходит его поворот на 20-50В°, что обеспечивает обработку всей площади забоя. Для подъёма и сбрасывания ударного снаряда используется ударный механизм (качающаяся рама c приводом от кривошипно-шатунного механизма, эксцентричный ролик, система гидроцилиндров). B сухих скважинах на забой периодически подливают воду. После разрушения участка скважины определённой длины (0,2-0,6 м) продукты разрушения извлекаются c забоя посредством обычной или поршневой Желонки, к-рая в песках и галечниках применяется также и для бурения (забивания в породу). Ударно-канатное бурение сплошным забоем используется для сооружения скважин на воду и при разведке россыпных м-ний п. и. в наиболее сложных геол.-техн. условиях (рыхлых породах c большим содержанием гравийно-галечных отложений и валунов), водопонизит. скважин для осушения карьеров, a также при взрывных и строит. работах. Глубина скважин в осн. 50-100 м, реже до 300 м, диаметры 150-850 мм.

Ударно-канатное бурение кольцевым забоем осуществляется посредством Грунтоносов (забивных стаканов, иногда разъёмных), сбрасываемых на забой и внедряющихся в породу на 0,1-0,2 м либо забиваемых бойком c ударной штангой c частотой 40-50 уд/мин. Macca ударной части снаряда 100-500 кг, интервал углубления без отрыва стакана от забоя 0,2-0,6 м (за один удар в песках 0,3-0,4 см, глинах 0,8-1,2 см, супесях и суглинках 1,5-2 см). Применяются также установки, в к-рых для сбрасывания ударного снаряда используется эксцентриковый механизм свободного сброса или лебёдка. Бурение кольцевым забоем используется в мягких и рыхлых породах на глуб. до 15-30 м инструментом диаметром 73-273 мм при инж.-геол. и гидро-геол. исследованиях, поисках и разведке россыпных м-ний, нерудных строит. материалов и др. п. и.

При У. б. двойными концентрическими бурильными трубами их забивают дизельным молотом или др. источником ударных импульсов. Для разрушения породы служит кольцевой башмак c твердосплавными резцами. B кольцевой зазор между наружной и внутр. трубами подаётся сжатый воздух, к-рый поднимается по центр, каналу и транспортирует c забоя разрушенную породу. Этот способ применяется за рубежом для бурения скважин диаметром 140-500 мм на глуб. 15-30, реже до 100 м при разведке россыпей и строит. работах (в осадочных породах c большим содержанием обломочного материала). Энергия удара до 10-12 кДж, частота 90-100 уд/мин. Cкорость бурения в неск. раз превышает скорость ударно-канатного бурения, достигая 5-30 м/ч при углублении 5-6 мм за удар.

Литература: Cправочник инженера по бурению геолого-разведочных скважин, т. 1-2, M., 1984.

B. Г. Kардыш.

См. также:

Термическое бурение, Сверхглубокое бурение, Шарошечное бурение, Шнековое бурение, Алмазное бурение, Буровой насос