Комбинированное бурение скважин

Различают комбинированное механическое бурение и комбинированное бурение с термомеханическим разрушением. К комбинированному механическому бурению относят ударно-шарошечное и режуще-шарошечное бурение. При использовании ударно-шарошечного бурения в буровом инструменте совмещаются шарошечное долото и пневмоударник. Комбинированный режуще-шарошечный инструмент совмещает режущее и шарошечное долота. К опытно-экспериментальным способам бурения относят взрывное, плазменное, ультразвуковое бурение. сущность бурения с помощью взрывов зарядов ВВ заключается в последовательной подаче на забой скважины малых порций ВВ и их взрывании. Различают два способа взрывного бурения – ампульное (патронное) и струйное. Сущность плазменного бурения состоит в том, что между двумя электродами создается устойчивая электрическая дуга, которая выдувается из сопла с помощью сжатого воздуха и воздействует на забой скважины. В факеле разряда дуги температура достигает 6000^о С а скорость истечения газов равна 2000 м/с. При воздействии плазменной струи порода плавится и частично испаряется. Образуемая скважина затем может расширяться механическим способом. Для эффективного бурения скважины необходимо обеспечить точную фиксацию расстояния между забоем скважины и срезом плазмобура (несколько миллиметров).

 

Расчет производительности буровых станков

К вспомогательным операциям при бурении скважин относят:

опускание, подъем, наращивание и разъединение бурового става;

очистку скважин от буровой мелочи;

замену породоразрушающего инструмента;

перемещение станка на новую позицию.

Для данных условий бурения и принятого типа станка что время бурения 1 м скважины и выполнения вспомогательных операций является величиной постоянной. Тогда сменная производительность бурового станка

 

, м (2.1)

где Т_см – продолжительность смены, ч;

Т_о, Т_в – соответственно продолжительность выполнения основных и вспомогательных

операций, приходящаяся на 1 п.м скважины, ч;

К_и.б – коэффициент использования сменного времени.

 

(2.2)

 

где Т_п.з, Т_р, Т_в.п – соответственно продолжительность подготовительно-заключительных операций, регламентированных перерывов и внеплановых простоев.

Продолжительность основных операций

, ч (2.3)

где v_б – техническая скорость бурения, м/ч.

Величины Т_п.з, и Т_р нормируются на карьерах в зависимости от условий работы и в сумме составляют 0, 5 – 1 ч. Вспомогательное время Т_в определяется на соновании хронометражных наблюдений. В учебных расчетах его можно принимать соответственно 2 – 6, 2 – 5, 8 – 16 и 4 –5 мин соответственно для станков СБР, СБШ, СБУ и СБО. сменные внеплановые простои станков на карьерах находятся в пределах 1 – 1, 5 ч. Кроме внутрисменных простоев имеются и целосменные простои станков (достигающие 20% годового фонда времени), вызванные ремонтами, отсутствием фронта работ, перерывами при взрывных работах, перегонами станков, и др. Поэтому на планируемый период производительность станков рассчитывается с учетом предполагаемого числа рабочих смен. Годовая производительность станка

 

, м (2.4)

 

где n_см – число рабочих смен в сутки (обычно 2);

N – 280-290 число дней работы станка в году.

Рабочий парк N_б.р буровых станков определенного типа зависит от запланированного объема V_г.м горной массы, подлежащей обуриванию, и рассчитывается по формуле

 

, (2.5)

 

где q_г.м - выход взорванной горной массы с 1 м скважины, м³.

Весьма важное значение на результаты взрыва оказывает величина W, которая зависит от диаметра скважины d_c, высоты уступа h_у, угла откоса уступа b_у, мощности ВВ и плотности заряжания. При завышении величины W плохо прорабатывается подошва уступа, а при ее занижении энергия взрыва тратится на выброс, а не на дробление породы. В практике W=(0, 6 – 1) h_у. Минимальное значение W, удовлетворяющее условию безопасности обуривания уступа, определяется по формуле

 

, м (2.6)

 

где с=3 – минимально допустимое расстояние от оси скважины до верхней бровки уступа.

Расстояние между скважинами в ряду а и расстояние между рядами скважин b подбирается таким образом, чтобы наиболее равномерно распределить ВВ в массиве Эти величины зависят от взрываемости пород, диаметра скважин, требуемой кусковатости, высоты уступа, схемы взрывания. Их подбор осуществляется с учетом величины m=a/W, называемой коэффициентом сближения скважин, значения которого на карьерах колеблются в пределах 0, 75 – 1, 4. По условию дробления для легковзрываемых пород m=1, 1 – 1, 4, для пород средней взрываемости m= 1 – 1, 1, для трудновзрываемых пород m= 0, 75 – 1. При шахматном расположении скважин b»0, 85а, при квадратном расположении b=0, 85а. Взрывание скважинных зарядов может быть мгновенным и короткозамедленным. Последнее позволяет увеличить расстояние между скважинами за счет изменения направления отрыва породы от массива и более полного использования энергии взрыва, а также снизить сейсмическое действие взрыва. Интервал t замедления при короткозамедленном взрывании изменяется в пределах 5 – 250 мс. Интервал замедления при однорядном расположении скважин можно ориентировочно определить по формуле

 

, мс (2.7)

где К_в – коэффициент, зависящий от взрываемости породы (для трудновзрываемых пород К_в = 1, 5 – 2, 5, для средневзрываемых К_в=3 - 4, для легковзрываемых К_в=5 – 6 ), мс/м. При многорядном взрывании значение t увеличивается на 25%.

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: