Читайте также:
|
Буровые скважины представляют собой выработки цилиндрической формы, имеющие незначительные размеры в поперечном сечении при относительно большой их протяженности.
Бурение скважин — это процесс сооружения направленной горной выработки большой длины и малого (по сравнению с длиной) диаметра, без доступа человека внутрь. Начало скважины на поверхности земли называют устьем, дно — забоем, а стенки скважины образуют ее ствол.
Основными элементами, характеризующими скважину, являются:
- диаметр;
- глубина;
- направление.
Диаметр скважины определяется наружным диаметром породообразующего инструмента, а если она закреплена обсадными трубами, то внутренним диаметром этих труб. В принципе скважины бурят под любым углом к горизонтальной поверхности: от вертикальных до горизонтальных и восстающих направляющих вверх, которые задаются из подземных горных выработок. Но в строительстве автомобильных дорог оборудуются вертикальные скважины небольшой глубины до 15 м.
Механическое бурение неглубоких скважин при изысканиях автомобильных дорог осуществляется четырьмя основными методами:
- колонковым;
- ударно-вибрационным;
- ударно-канатным;
- шнековым.
Колонковое бурение – вид быстровращательного бурения (300-500 об/мин.), при котором разрушение породы происходит по наружной кольцевой части забоя с выбуриванием столбика (колонки) породы - керна. Данная разновидность бурения является одним из основных технических средств разведки месторождений твердых полезных ископаемых.
Колонковое бурение имеет большое преимущество перед другими способами бурения, давая из выбуриваемой породы керны – столбики пород ненарушенной структуры. Для этого керн периодически заклинивают, отрывают от забоя и поднимают на поверхность.
При этом производят промывку забоя скважины (водой или глинистым раствором) или продувку сжатым воздухом. При этом продувка имеет ряд преимуществ перед промывкой:
- не требуется воды;
- не размывает керн и забой;
- исключает дополнительное увлажнение грунта.
Керн - колонка неразрешенной горной породы, извлекаемая из забоя скважины, является важнейшим геологическим материалом, используемым для изучения вещественного состава, структуры и других свойств породы.
Особенности колонкового бурения:
- из скважины извлекают керны;
- возможность бурения под различными углами к горизонту, в породах любой твердости и устойчивости;
- малый диаметр скважины при её большой глубине;
- применение относительно легкого оборудования.
Колонковое бурение производится буровой установкой преимущественно в скальных и полускальных породах. При условии использовании глинистой промывки его можно применять в плотных связных и рыхлых породах.
Вибрационное бурение – это бурение при котором для разрушения породы на забое скважины используются механические колебания большой частоты, создаваемые вибрационной машиной и передаваемые породоразрушительному инструменту (кольцевому наконечнику виброзонда с острой режущей кромкой на нижнем торце) через колонну бурильных труб.
Метод вибрационного бурения весьма производителен, до 70 м в смену. Применяется для проходки рыхлых пород, не содержащих значительной примеси крупнообломочных материалов. Внедрение наконечника происходит за счет вибрации, собственного веса и веса вибратора, а также при помощи вибратора (ударно-вибрационный метод). За счет вибрации происходит резкое снижение лобового и бокового сопротивления внедрению трубы в песках и супесях.
Ударно-канатный вид бурения рекомендуется для разведки различных рыхлых пород, скальных и полускальных, а так же в тех случаях, когда не требуется изучать структуру и механические свойства пород. Может вестись сплошным и кольцевым забоем. При бурении сплошным забоем проходка скважины производится путем сбрасывания на забой долота с последующим извлечением его из породы. При бурении кольцевым забоем бурение осуществляется забивкой забивного стакана с последующим подъемом.
Шнековое бурение – вращательное бурение, при котором разрушенная на забое порода выдается на поверхность винтовым транспортером (шнеком). Применяется для бурения песчано-глинистых грунтов, мягкой гальки и щебня.
Шнековое бурение скважин глубиной до 7-10 м при инженерно-геологических изысканиях может производится механическим пробоотборником или мотобуром. При больших глубинах – специальными шнековыми буровыми установками.
Шнековое бурение производительно, но не обеспечивает точной характеристики разреза. Поэтому при шнековом бурении также как при ударно-канатном и вибрационном, в случае необходимости изучение механических свойств породы в естественном состоянии, следует осуществлять отбор монолитов пород при помощи грунтоносов.
Дата добавления: 2015-04-20; просмотров: 20 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |