Водооттайка с забуриванием игл буровым станком

16.06.2018
Наконечник иглы имеет буровую долотообразную коронку с впаянной пластинкой победита 1 (рис. 146, б). Воду подают через отверстия 2, которые располагают по бокам пластинки. Стержни для игл, погружаемых на глубину до 15 м, нарезают из цельнотянутых бесшовных труб внутренним диаметром 20 мм, толщиной стенки 5 и 6 мм, изготовленных из стали М-40, а также из специальной стали 3612С. Длина стержней 2—4 м, в зависимости от типа используемого бурового станка; по концам их делают внутреннюю ленточную нарезку. Соединяются стержни внутренними муфтами (рис. 146, в), изготовленными из стали М-45, которые имеют проход 014 мм для воды. При бурении крепких пород с большой подачей нарезка нередко нарушается, тогда концы стержней обрезают и вновь нарезают. Обрезку стержней производят также зимой после окончания работ по оттайке. Стержни изнашиваются в мерзлых речниках со средней и крупной галькой и небольшими валунами после бурения примерно 200 м, а коронки 80 м. В валунистых породах сроки износа уменьшаются в 3—5 раз, а в песчаных соответственно увеличиваются.

Иглу зажимают в патроне бурового станка (рис. 146, а) и пробуривают мерзлые породы при непрерывной подаче воды под напором 4—6 ат. Характеристика буровых станков, используемых для установки игл, приведена в табл. 37.


На каждом станке имеется насос для увеличения напора подводимой для бурения воды на 3—4 дополнительные атмосферы. Для бурения валунистых пород начали применять станки с пневмоударниками, скорость бурения по валунам достигла 100 мм/мин, что в 4 раза выше скорости бурения станком ВУД-1. Обслуживают тяжелые станки бурильщик (машинист) и помощник, а легкие станки — один бурильщик; кроме того, на 2—6 станков выделяют рабочего для подноски инструмента. Мелкий ремонт на всех станках производит совместно с бурильщиком электрослесарь.

После погружения иглы на необходимую глубину ее оставляют на выдержку, а станок передвигают для забуривания новой иглы. Глубина погружения определяется паспортом, составленным на основании разведочных данных о глубине и расположении отдельных прослойков пород, льда и таликов. В однородных породах иглу устанавливают на 0,5—0,7 м выше нижней границы подработки плотика. При наличии льда, таликов или легкооттаиваемых нижележащих пропластков иглы не должны доходить до них на 1—1,5 м; если при этом глубина оттайки значительна (11—14 м), то оттайку производят в два приема, вначале устанавливают иглы на полную глубину, а затем поднимают их выше на 4—5 м. Когда встретятся крупные валуны или оборвется резьба, иглы стремятся извлечь. Количество вновь перебуриваемых скважин составляет 0,5—2%. В зависимости от крепости пород, глубины скважины и применяемого станка бурильщик устанавливает за смену 3—10 игл.

При бурении каменистых пород буровую коронку затачивают после проходки каждой скважины. Примерно 2—10% коронок теряется или из них выкрашивается победит и они разрушаются.

Скорость бурения и подачи устанавливают по паспорту, в котором указывают различные режимы бурения в породах различной крепости, в том числе при встрече с валунами, выходе игл из валуна и при достижении плотика. После углубки на необходимую глубину иглу приподнимают примерно на 20 см, что облегчает проникновение воды в породы.

После установки иглы замеряют глубину ее погружения, проверяют поступление воды и записывают данные в журнал. После этого иглу в течение 2—4 недель выдерживают при непрерывной подаче воды под напором 1,5—2 ат. Особые рабочие по одному на 200—500 игл наблюдают за подачей воды и за оттайкой пород. Непрерывность подачи воды проверяется так же, как и в предыдущих способах. Если игла засорилась, ее прочищают проволокой 0 6 мм (когда коронка имеет отверстие посередине). Замерзшие иглы оттаивают теплой водой. Для этого на резиновой трубке диаметром 10 мм вводят в иглу металлический наконечник диаметром 11 мм с отверстием 0 5 мм. Трубку присоединяют к водопроводу через бачок подогревателя, в котором подогревают воду углем или электроэнергией. При температуре воды 30° С за 0,5 ч можно оттаять замерзшую иглу на 6 м. При сильном засорении иглу извлекают. Обратно устанавливают иглу вручную, электровибратором или забуривают вновь.

Во время погружения иглы воду подают в возможно большем количестве. При выдержке иглы подачу воды уменьшают, чтобы лучше использовать тепло, приносимое водой. В речниках, имеющих высокий коэффициент фильтрации, тепло используют достаточно хорошо и при больших расходах, равных 0,5—1 л/сек. В глинистых породах, когда коэффициент фильтрации менее 3 м/сут, лучше уменьшать расход воды до 0,2—0,4 л/сек, поскольку при больших расходах и слабой водопроницаемости пород вода в больших количествах выходит на поверхность по околоигловому пространству. Расход воды изменяют краном, устанавливаемым на каждой группе игл, или задвижкой на распределительном водопроводе.

Расход воды у иглы зависит от напора и сопротивлений при подаче воды по игле; этот расход устанавливают на основании наблюдений в зависимости от свойств пород, температуры воды, глубины погружения игл и расстояния между иглами.

Иглы и разводящий водопровод извлекают и переносят монтажные рабочие. Иглы извлекают с помощью шарового иглодержателя, подвешенного на особой укосине к лебедке гусеничного трактора мощностью 100 л. с. Для этого применяют также автокраны и малые гусеничные тракторы Т-38 или «Беларусь» с задним гидравлическим подъемником для навесного оборудования. На механизированное извлечение иглы уходит 1—2 мин. Эти тракторы используют также и на вспомогательных работах для перемещения труб и игл.

Для бурения 1000 м скважин в мерзлых речниках расходуют: победита 0,5 кг, цельнотянутых труб 20 кг, резино-тканевых рукавов 3 кг, электроэнергии 1,2—2,2 квт*ч/м3. Трудоемкость оттайки 1 м3 0,01—0,02 чел.-смен.

Иглы устанавливают по вершинам равнобедренного треугольника с расстоянием между ними 0,4—0,6 от глубины погружения при мощности оттаиваемого уступа 6—15 м. Наименьшие расстояния применяют при оттайке связных суглинистых пород и при большей глубине россыпи. Бурение относится к наиболее трудоемким и дорогим процессам оттайки пород, поэтому стремятся увеличивать расстояние между скважинами, однако это связано с увеличением времени выдержки иглы. По этим причинам весной при наличии достаточных запасов оттаянных пород иглы устанавливают на несколько больших расстояниях, а осенью на меньших.

Срок выдержки иглы после установки зависит от многих причин, главным образом от температуры и количества подаваемой воду. Этот срок устанавливают на основании ежедневно проводимых наблюдений за оттаиванием пород на отдельных площадях россыпи специальной службой. По инструкции, при погружении игл на 8 м, температуре мерзлых глинистых речников -5° С, содержании льда 250 кг/м3, температуре воды 10° С и установке игл на расстоянии 4 м срок выдержки изменяется от 2 до 5 недель в зависимости от подаваемого количества воды на иглу соответственно от 0,8 до 0,2 л/сек.

На россыпях Колымы, где мерзлые породы имеют отрицательную температуру 4—7° С, к оттайке приступают тогда, когда температура воды повысится до 2—2,5° С. Прекращают водооттайку при понижении температуры воды до 2,5° С. В водоотстойниках, водоподводящих канавах и в водопроводах вода нагревается в июне-августе дополнительно на 1—7° С. К установке игл на россыпях Колымы обычно приступают с 20/V— 1/VI.

На рис. 147 изображен график работ по установке игл на россыпи в Билибинском районе на Чукотке.

На одну драгу с черпаками емкостью 250 л за лето устанавливают от 2000 в центральных районах Колымы и до 5600 игл на Чукотке, при этом наибольшее число одновременно работающих игл достигает 2500. Установку игл прекращают с 1/VIII по 20/VIII, а подачу воды и оттайку продолжают до 5/IX—15/IX.

Для установки такого числа игл используют 2—5 станков ВУД, каждый из которых пробуривает за сутки 300—400 м скважин. Когда запасы оттаянных за предыдущий год пород ограничены или совсем отсутствуют, то в начале оттайки иглы устанавливают более часто для того, чтобы быстрее накопить талые породы. На Билибинской драге вначале иглы устанавливают по сетке 2,1х2,7 м, а в июле 3,5х4 м, при этом стремятся обеспечить расход воды на иглу 0,7—1 л/сек; иглу выдерживают вначале 15—17 суток при глубине оттайки 7 м. В дальнейшем выдержку увеличивают до 25 суток. В центральных районах, где температура воды выше, вначале применяют сетку 2,7х3 м, затем 3,5х4 м. Расход воды 0,3—0,4 л/сек, выдержка 12—22 суток.

На оттаиваемых площадях предварительно производят вскрышу верхнего растительно-илистого слоя на глубину 1—3 м. Во избежание затопления при подъеме воды в реке эти площади обваловывают, поскольку поверхность их лишь немного превышает уровень воды в реке.

Водооттайка иглами с установкой их буровым станком должна опережать добычные работы для того, чтобы иметь оттаянные запасы не менее чем на 2—3 месяца работы драги. Для улучшения работ по оттайке этот срок целесообразно увеличивать до 4—5 месяцев, устанавливая его на основании наблюдений. При глубине оттайки менее 5 м на россыпях в центральном районе Колымы и менее 7 м в северном районе оттаянные за лето породы зимой вновь смерзаются. Поэтому, когда предохранение пород от зимнего промерзания не налажено, прекратили создавать запасы талых пород. По этой причине на драге в районе Билибино весной приступают к оттайке примерно 1/VI, а драгу пускают только 15/VI.

Стоимость водооттайки с забуриванием игл станком составляет 22—60 коп/м3, а средняя снизилась до 27 коп/м3. Распределение затрат по отдельным статьям расхода следующее: заработная плата с начислениями 25—30%; материалы 15—20%; электроэнергия и топливо 20—25%; текущий ремонт 10—12%; амортизация 7—10%; цеховые расходы 13—20%. Наименьшая стоимость была на участках, где воду подводили через отстойники и галечные отвалы, на которых она очищалась и подогревалась.

Стоимость данного способа оттайки большая, поэтому его применяют преимущественно на каменных россыпях глубиной более 5—6 м, на которых использование оттайки с постепенной осадкой игл затруднительно. На слабокаменистых россыпях этот способ может оказаться выгодным при глубине их более 18 м.

На россыпях Колымы этим способом оттаивают наибольшие объемы мерзлых пород.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: