«1 Форум студентов - буровиков, 2010 trrkk.nmu.org.ua Техника и технология разведки месторождений полезных ископаемых 2 Форум студентов - буровиков, 2010 trrkk.nmu.org.ua Техника и технология разведки месторождений ...»
Роликовий підшипник, маючи велику контактну поверхню, по вантажопідйомності перевершує кульковий, але він сприймає тільки радіальні навантаження і часто менш надійний в роботі при високооборотному бурінні. Найбільшою вантажопідємністю по радіальних навантаженнях володіє підшипник ковзання, що надійно працює при обмежених окружних швидкостях і частотах обертання.
Техника и технология разведки месторождений полезных ископаемых Подальше вдосконалення шарошкових доліт здійснюється по трьох основних напрямах:
1) підвищення міцності і зносостійкості матеріалів;
2) поліпшення конструкції основних вузлів, точності їх виготовлення з метою збільшення надійності, довговічності і ефективності руйнування гірської породи та очищення вибою від зруйнованої породи;
3) вдосконалення способу доставки на вибій.
Перші два напрями відносяться до опори, форми і матеріалу породоруйнуючих елементів, а також промивці доліт. Ведеться пошук більш зносостійких композиційних матеріалів для підшипників ковзання; розробляється система герметизації і мастила опор; розробляються долота з розвантаженою опорою;
удосконалюється система промивки і форма зуба; оптимізується величина наклону зубців.
З метою усунення зазначених вище недоліків та збільшення строку служби шарошкових доліт, були розроблені та в даний час випускаються дискові долота. Ці долота містять лапи та два змонтованих на вісі за допомогою підшипника кочення (які зміщені по відношенню один до одного) диска з породоруйнівними елементами.
Дискові долота фрезерного типу мають наступні переваги перед звичайними шарошковими долотами:
1. Діаметри опор шарошок долота в 2-3 рази більші ніж в існуючих серійних конструкціях, що дозволяє збільшити проходку на долото.
2. Диски мають найбільшу контактуючу поверхню із вибоєм завдяки зсуву осей щодо центру свердловини, що збільшує питомі навантаження на різальні елементи і підвищує механічну швидкість буріння.
3. Дискова форма шарошок дозволяє розмістити могутніше твердосплавне штирьове оснащення, що збільшує проходку на долото.
4. Завдяки напівсферичній формі забою виключається вібрація доліт, що призводить до зменшення зносу їх опор.
5. Диски доліт обертаються навколо своєї осі з числом оборотів, у декілька разів меншим числа оборотів шарошок звичайних доліт, і знос опор дискових доліт відбувається повільніше, ніж знос опор серійних доліт, що дозволяє збільшити їх працездатність.
Разом зі значними перевагами дискових доліт їх конструкції притаманний суттєвий недолік – недостатньо велика робоча поверхня дисків, що впливає на час роботи долота на вибої свердловини.
На кафедрі техніки розвідки РКК розроблено конструкцію бурового дискового долота, в якому принципово інше конструктивне виконання робочого органа забезпечує непостійний контакт породоруйнуючих елементів з породою, більш повне перекриття вибою свердловини, більш ефективний механізм руйнування порід, подовження строку дії долота на вибої, а саме, сколювання, створює умови для реалізації підвищення інтенсивності ведення робіт і за рахунок цього сприяє підвищення проходки на долото, механічна і рейсова швидФорум студентов - буровиков», 2010 trrkk.nmu.org.ua Техника и технология разведки месторождений полезных ископаемых кість буріння, знижується потужність, що затрачується на буріння, амортизація бурового верстата і бурильних труб.
Бурове долото, що включає диски одного діаметру на вісі, що закріплена нерухомо в нижній частині лап, відрізняється тим, що має додаткові диски різних діаметрів на спільній вісі, що закріплена нерухомо відповідно над дисками в верхній частині лап, а також – зубчатий ланцюг, що є руйнівним елементом, що з’єднує відповідно додаткові верхні та диски у нижній частині лап. При тому, диски та додаткові диски посаджено на вісі зі змогою обертання.
Руйнування породи при бурінні відбувається за допомогою ланцюга, на зовнішній поверхні, якого розташовані зубки.
Наявність дисків та допоміжних, обумовлена необхідністю створення значно більшого, у порівнянні зі звичайним дисковим долотом робочої поверхні. Крім того в процесі роботи, завдяки різності діаметрів допоміжних дисків їх швидкість обертання нерівномірна, що позитивно впливає на вибійні процеси руйнування гірської породи та створює умови для реалізації найбільш ефективного процесу руйнування.
При цьому контакт кожного зубка із вибоєм та стінками свердловини носить приривчастий характер, що покращує умови очистки вибою свердловини та самого інструменту, а також покращує процес охолодження породоруйнуючих зубків. Конструкція цих доліт дозволяє значно більше перекривати площу вибою свердловини.
Крім того долото може бути використане багато разів завдяки можливості зміни його робочих органів – ланцюгів.
Задля досягнення більш повного перекриття вибою свердловини була розроблена наступна конструкція долота, яка включає: чотири диски одного діаметру, розташовані на спільній ексцентричній вісі, що закріплена нерухомо в нижній частині лап; дві пари додаткових дисків різних діаметрів на спільній вісі, що закріплена нерухомо відповідно над дисками в верхній частині лап; а також – зубчаті ланцюги, що є руйнівними елементами та з’єднує відповідно додаткові верхні та диски у нижній частині лап, при тому, диски та додаткові диски посаджено на вісі зі змогою обертання.
В розглянутих вище конструкціях доліт досягається більш рівномірне навантаження на зубки, що сприяє вирівнюванню їх зносу. Очищення та охолодження породоруйнуючих елементів долота відбувається за рахунок безпосередньої подачі промивної рідини на ланцюг, через промивні канали, які можуть бути оснащенні спеціальними насадками, що дозволяє значно підвищити енергію струменю промивальні рідини.
Запропонований і розглянутий вище підхід може бути застосований і до проектування бурильних голівок.
Бурильні голівки окрім розбурювання забою свердловини і калібрування її стінок повинні також формувати в центрі забою стовпчик породи - керн і запобігати в процесі буріння будь-яким ушкодженням керна як зразка, що служить джерелом інформації про властивості породи, що буриться.
Техника и технология разведки месторождений полезных ископаемых Шарошкові бурильні голівки по своїх специфічних особливостях цілком підходять до виконання перших двох функцій. Як усі шарошкові інструменти, вони ефективно руйнують гірські породи широкого діапазону буримості, твердості і абразивності.
До виконання ж третьої і четвертою функцій шарошкові бурильні голівки пристосовані, мабуть, у меншій мірі, чим бурильні голівки інших видів.
При проектуванні бурильної голівки або коронки в першу чергу необхідно максимізувати внутрішній діаметр шляхом зменшення її товщини. У разі наявності шарошкової бурильної голівки цього досягти важче, ніж при конструюванні бурильної голівки будь-якого іншого виду.
Шарошки, крім того, що вони займають значний об'єм і важко піддаються зменшенню габаритних розмірів без значного зниження їх міцності і надійності, працюють, як правило, в режимі продольних і поперечних вібрацій, поштовхів, передають керну знакозмінні навантаження і часто зривають і дроблять його, особливо в тріщинуватих, слабозцементованих, рихлих і таких, що перемежаються породах.
Одним зі шляхів вирішення вказаної задачі, а саме зменшення габаритних розмірів шарошок, є їх заміна на диски зменшених розмірів і застосування в якості породоруйнуючих органів - зубчастих ланцюгів.
У відомій конструкції шестишарошкової бурильної голівки циліндрові шарошки замінено на диски, і крім того над кожним з дисків на одній осьовій лінії у верхній частині корпусу розміщуються додаткові диски.
Зубчасті ланцюги, що є породоуйнуючими елементами, сполучають в кінематичну систему нижні диски і диски з верхньої частини корпусу. Необхідною умовою роботи голівки за запропонованою схемою є можливість обертання пар дисків. Механізм руйнування породи на вибої свердловини є ідентичним описаному вище.
В результаті впровадження винаходів очікується підвищення технікоекономічних показників на 90-110 %.
УДК 622.24.
ТЕХНОЛОГИИ ВОДОПОНИЖЕНИЯ ПРИ ПРОХОДКЕ ШАХТНЫХ
СТВОЛОВ
Маликов А. В., студент группы РТ-05, НГУ (Днепропетровск) Научный руководитель – профессор Давиденко А. Н.В практике горнодобывающей промышленности, при строительстве линий метрополитенов, железнодорожных и городских коллекторных тоннелей все в большем объеме приходиться осуществлять строительство подземных сооружений в сложных гидрогеологических условиях. В скальных грунтах, известняках, песчаниках, гранитных и других устойчивых грунтах воду отводят Техника и технология разведки месторождений полезных ископаемых от забоя по дренажным канавам или откачивают с помощью насосов. Для обеспечения беспрепятственного отвода воды в таких условиях проходку стремятся вести. Однако бывают случаи, когда большие притоки воды, особенно напорной, сильно затрудняют и замедляют разработку грунта. Большие трудности проявляются при проходке стволов или наклонных тоннелей, где отвод воды от забоя по уклону невозможен, а устройство зумпфов, для откачки воды насосами затруднено.
При насыщении водой илистых, песчаных, песчано-глинистых грунтов забой становится неустойчивым, происходит вынос водоносного грунта из-под крепления забоя в выработку. Насыщенный водой грунт как бы «плывет» из забоя и закрепить его бывает очень трудно, а иногда невозможно. В таких случаях до начало горно-строительных работ предварительные мероприятия выполняют не только для гидроизоляции места строительства выработки от окружающего водоносного массива, но и для закрепления горных пород и придания им большей устойчивости при обнажении. Таким образом, при любом специальном способе строительства подземных сооружений предполагается вы выполнение дополнительных специальных мероприятий, которые осуществляют заблаговременно до на начала горно-строительных работ. Применение специальных способов на период производства работ по возведению постоянной крепи выработки позволяет изменить физико-механические свойства грунтов, тем самым повышая их прочность и устойчивость, устраняя приток воды. Также применение специальных способов проходки, от успешного проведения которых зависят сроки и технико-экономические показатели строительства шахты.
К числу таких специальных способов относятся следующие:
Искусственное замораживание грунтов. При этом способе воду из грунта не удаляют, а замораживают ее вместе с грунтом с помощью специальных устройств, замораживающих колонок. В результате замораживания при постепенном отборе тепла от грунта создается ледогрунтовый массив, имеющий большую механическую прочность и полностью водонепроницаемый.
Искусственное замораживание применяют при проходке выработки, возведению тоннельной обделки и ее гидроизоляции. После окончания этих работ происходит оттаивание грунтов и восстановление их естественного состояния с последующей передачей горного и гидростатического давления на возведенную постоянную обделку.
Водопонижение. Этот способ состоит в осушении грунтов, в которых строится тоннель, или снятии напора в водоносных грунтах путем откачки воды из них через специально устраиваемые для этих целей водопонижающие скважины, в которых устанавливают водооткачивающие устройства.
Эффективность способа зависит от того, насколько быстро грунт может отдавать воду. Степень водоотдачи грунта характеризуется коэффициентом фильтрации, представляющим собой среднюю скорость движения воды по скелету грунта под действием собственного веса, выраженную в метрах в сутки.
Техника и технология разведки месторождений полезных ископаемых Закрепление грунтов. Этот способ основан на нагнетании в грунт специальных растворов, которые, проникая в поры грунта, придают ему прочность и водонепроницаемость. Для закрепления грунтов применяют различные способы: цементацию, глинизацию, химическое закрепление – силикатизацию, смолизацию.
К специальным способам закрепления грунтов относятся также битумизация и термическое закрепление, но эти методы применимы, при небольших объёмах грунтов, подлежащих закреплению, поэтому в метростроении они не применяются.
Кессонный способ. Сущность данного способа заключается в том, что в огражденное замкнутое пространство, называемое рабочей зоной, где выполняются работы по возведению сооружения, нагнетают сжатый воздух, который отжимает воду из грунта, что позволяет разрабатывать грунт и устанавливать временное и постоянное крепление в практически сухом забое. При этом давление сжатого воздуха в нижней части рабочей зоны для полного отжатия воды должно быть равно или несколько меньше гидростатического напора воды.
СОДЕРЖАНИЕ
РАЗРАБОТКА МАЛОГАБАРИТНОГО ТРУБОРЕЗА
Кортуков А.С., группа БС-09с
РАЗРАБОТКА ШНЕКОВОГО СНАРЯДА СО СЪЕМНЫМ КЕРНОПРИЕМНИКОМ ДЛЯ
БУРЕНИЯ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ СКВАЖИН
Глущенко Е.С., группа БС-06
ЕКОЛОГІЧНО ЧИСТА, РЕСУРСОЗБЕРІГАЮЧА ТЕХНОЛОГІЯ СТВОРЕННЯ
БАГАТОШАРОВИХ КРИОГЕННО-ГРАВІЙНИХ ФІЛЬТРІВ В ГІДРОГЕОЛОГІЧНИХ
СВЕРДЛОВИНАХ ГОСПОДАРСЬКОГО І ПИТНОГО ВОДОПОСТАЧАННЯ
О.М. Мазур, (Національний гірничий університет, Дніпропетровськ, Україна)
УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ВНУТРЕННЕЙ ШЛАМОВОЙ ТРУБЫ
Настаченко А.А., студент группы ТТР-06
ПРАКТИЧНА ПІДГОТОВКА СТУДЕНТІВ СПЕЦІАЛЬНОСТІ “БУРІННЯ НАФТОВИХ І
ГАЗОВИХ СВЕРДЛОВИН” У ПОЛТАВСЬКОМУ НАФТОВОМУ
ГЕОЛОГОРОЗВІДУВАЛЬНОМУ ТЕХНІКУМІ
Ніколаєнко П.О., студент Полтавського нафтового геологорозвідувального технікуму...........РАЗРАБОТКА НАСОСНОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ ОТКАЧКИ ЖИДКОСТИ ИЗ СТВОЛОВ
ШАХТ, ПРОЙДЕННЫХ БУРЕНИЕМ
Якубцова Н.В., гр. ТТРм-09
УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ И ТЕХНИЧЕКИХ СРЕДСТВ
ТАМПОНИРОВАНИЯ ЗОН ОСЛОЖНЕНИЙ
Карпова А.В., группа БС-09м
РАЗРАБОТКА МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОГО СНАРЯДА ДЛЯ НАПРАВЛЕННОГО
БУРЕНИЯ ДЕГАЗАЦИОННЫХ СКВАЖИН ИЗ ПОДЗЕМНЫХ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК
Беседина Н.Н., студентка группы БС-09м
ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТА УДАРНОГО УЗЛА ЗАБИВНОГО ПРОБООТБОРНИКА С
ПАДАЮЩИМ БОЙКОМ
Середа О.В., студентка гр. БСм-09,
К ВОПРОСУ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАССЫ ГРУНТА, УЧАСТВУЮЩЕГО В УДАРНОМ
ВЗАИМОДЕЙСТВИИ ПРИ ПОГРУЖЕНИИ ЗАБИВНОГО ПРОБООТБОРНИКА
Середа О.В., студентка гр. БСм-09,
РОЗРОБКА ВДОСКОНАЛЕНОГО СИГНАЛІЗАТОРА ЦИРКУЛЯЦІЇ ПРОМИВАЛЬНОЇ
РІДИНИ У СВЕРДЛОВИНІ
Назарян А.О., студент Донецького національного технічного університету
РАЗРАБОТКА ГИДРАВЛИЧЕСКОГО УДАРНОГО МЕХАНИЗМА ДЛЯ ЛИКВИДАЦИИ
ПРИХВАТОВ
Зубрыкина Е.В., студентка группы ТТР-06, ДонНТУ
КОМБІНОВАНІ ТЕХНОЛОГІЇ СТВОРЕННЯ ГРАВІЙНИХ ФІЛЬТРІВ БУРОВИХ
СВЕРДЛОВИН
Колесников М.О. (Національний гірничий університет, Дніпропетровськ, Україна)..............РАЗРАБОТКА ГИДРОУДАРНОГО МЕХАНИЗМА ДВОЙНОГО ДЕЙСТВИЯ С
ПОВЫШЕННЫМИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИМИ ПОКАЗАТЕЛЯМИ
Киселева И.А., студентка группы ТТР-06, ДонНТУ
РОЗРОБКА КОНСТРУКЦІЇ УДАРНОГО МЕХАНІЗМУ ДЛЯ ЛІКВІДАЦІЇ ПРИХВАТІВ В
СВЕРДЛОВИНАХ З НИЗЬКИМ ДИНАМІЧНИМ РІВНЕМ ПРОМИВАЛЬНОЇ РІДИНИ
Дерягіна Д.А., студентка Донецького національного технічного університету
РАЗРАБОТКА СИГНАЛИЗАТОРА ВНЕЗАПНОГО ПАДЕНИЯ УРОВНЯ ЖИДКОСТИ В
СКВАЖИНЕ
Муллер А.А., студент группы ТТР-09с
УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПОГРУЖНОГО ПНЕВМАТИЧЕСКОГО ВЫТЕСНИТЕЛЯ
Точеный И.А., студент группы ТТР-06
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКОЙ БАЗЫ И ТЕХНОЛОГИИ БЕСКОЛОННОГО
БУРЕНИЯ СКВАЖИН В УСЛОВИЯХ МОРСКИХ АКВАТОРИЙ
Кошеверова Е.В., Донецкий национальный технический университет
КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ И ПАРАМЕТРЫ ГИДРОУДАРНОЙ МАШИНЫ ГУДЛЯ УДАРНО-ВРАЩАТЕЛЬНОГО БУРЕНИЯ СКВАЖИН
Декунова В.С., Донецкий национальный технический университет
АНАЛІЗ ТЕХНІЧНИХ УМОВ СТВОРЕННЯ ГРАВІЙНИХ ФІЛЬТРІВ БУРОВИХ
СВЕРДЛОВИН
Усенко А.В., Національний гірничий університет
НОВОЕ В ТЕХНИКЕ И ТЕХНОЛОГИИ ОБРАБОТКИ КАВЕРНОЗНЫХ ЗОН СКВАЖИНЫ
Кутепов И.И., студент группы РТ-06, НГУ
АНАЛИЗ МЕТОДИК ПРОЕКТИРОВАНИЯ РЕЖИМОВ ПРОМЫВКИ
Мамоненко А.С., студент группы РТ-06, НГУ
ДЕЯКІ ПИТАННЯ ПРОЕКТУВАННЯ БУРОВИХ ДОЛІТ
Андрусенко С.Ю., студент групи РТ-06, НГУ
ТЕХНОЛОГИИ ВОДОПОНИЖЕНИЯ ПРИ ПРОХОДКЕ ШАХТНЫХ СТВОЛОВ
Маликов А. В., студент группы РТ-05, НГУ (Днепропетровск) Техника и технология разведки месторождений полезных ископаемых Техника и технология разведки месторождений полезных ископаемых
«