Мачта МР-6 к буровой установке УКБ-200/300

Внедрение новых прогрессивных способов бурения —алмазными коронками и шарошечными долотами, гидроударниками и пневмоударниками, коронками малого диаметра и с использованием сменных керноприемников — требует создания новых буровых станков с соответствующими параметрами. Помимо различных способов бурения необходимо обеспечить эффективность работ в разнообразных условиях (в равнинной, высокогорной, и труднодоступной местностях, на поверхности и в подземных горных выработках, в электрифицированных и неэлектрифицированных районах и т. д.).

Разработка узкоспециализированных станков ведет к увеличению разнотипности станков, а следовательно, к меньшей серийности выпуска оборудования каждого типа, что в конечном итоге сказывается на качестве изготовления оборудования и его стоимости. Разнотипность оборудования вызывает значительные трудности и в обеспечении запасными частями при его эксплуатации. Создание унифицированных комплексов позволяет упростить решение этой задачи. Унифицированный комплекс состоит из базовой модели и ряда ее модификаций. Базовая модель является основой комплекса. Она предназначается для бурения в наиболее распространенных условиях с использованием широко применяемых способов бурения.

Для специфических условий работы или для тех видов бурения, которые не обеспечиваются базовой моделью, предусматриваются модификации комплекса. Каждая модификация создается на основе базовой модели и отличается от нее ограниченным числом оригинальных узлов или деталей которые соответствующим образом меняют характеристику установки.

Установка УКБ-200/300 предназначена для бурения вертикальных и наклонных геологоразведочных скважин на твердые полезные ископаемые алмазными коронками до глубины 300 м или твердосплавными коронками до глубины 200 м. Установка — передвижная, на полозьях, с приводом от электродвигателя или дизеля.

В состав установки входит следующее оборудование: буровой станок, электрический или дизельный привод, мачта со средствами механизации спуско-подъемных операций и санным основанием, буровой насос, электрооборудование, набор ведущих штанг, комплект запасных частей, инструмента и принадлежностей. Все оборудование смонтировано на санном основании и перевозится трактором.

Помимо различных модификаций в состав комплекса УКБ-200/300 входит и специальная модификация установки — самоходная. Она представляет собой базовую модель установки с дизельным приводом, смонтированную на шасси автомашины высокой проходимости ЗИЛ-131. При этом из базовой модели исключены полозья, а высота мачты уменьшена на 3 м. По технической характеристике самоходная модификация ничем не отличается от базовой модели (за исключением длины свечи, равной 6 м).

Мачта MP-6 со средствами механизации спуско-подъемных операций для базовой модели УКБ-200/300 представлена на рис. 41.

Ферма мачты (рис. 42) представляет собой сварную пространственную металлоконструкцию прямоугольного сечения и состоит из трех секций — нижней 1, средней 2 и верхней 3.

Нижняя секция коробчатой конструкции, имеет два сквозных отверстия 4 и 5 для установки осей крепления мачты к тумбе основания и отверстие 6, перпендикулярное к первым двум, для установки оси крепления средней секции к нижней. Вокруг оси 6 производится поворот мачты в транспортное положение. Средняя секция имеет кронштейны 7 и 8 для установки оси 9 и болтов 10 крепления верхней секции к средней.

В средней секции установлена поворотная ось 11, к которой крепится шток гидроцилиндра подъема мачты, а также вварен кронштейн 12 для крепления подкоса мачты и гнездо 13 для установки подкоса в транспортное положение. Кроме того, к средней секции крепится указатель наклона мачты 14 и свечепрпемник 15.

Верхняя секция оканчивается коробчатым кронштейном 16, на котором закрепляется кронблок. В кронштейне предусмотрена ось 17 с коушем 18 для крепления неподвижного конца талевой оснастки. К верхней секции крепится копир 19, необходимый для срабатывания рычага фиксации элеватора. Верхняя секция может поворачиваться на оси 9 относительно средней секции примерно на 180° с целью сокращения габаритов мачты при транспортировке по железной дороге и в труднодоступных местах. При этом повернутая верхняя секция крепится фиксатором 20 к средней секции.

Вдоль всей формы мачты расположены уголковые направляющие 21, по которым перемещается каретка.

Мачту при транспортировке располагают вдоль продольной оси установки. При бурении наклонных скважин мачта наклоняется на нужный угол в перпендикулярной к станку плоскости.

Монтаж мачты производят в следующей последовательности: верхнюю и среднюю секции мачты вокруг оси 6 гидоцилиндром поднимают в вертикальное положение и закрепляют устанавливают выносную опору, подкос выводят из гнезда 13 и осью крепят к выносной опоре, извлекают ось 4 и вручную с помощью винтовой пары подкоса мачты поворачивают вокруг оси 5 и устанавливают на требуемый угол. Подкос обеспечивает устойчивость фермы мачты в рабочем положении и перевод мачты на необходимый угол ее наклона.

Перевод мачты в транспортное положение производят в обратной последовательности. Однако следует помнить, что после установки мачты с помощью винтового подкоса в вертикальное положение необходимо тут же установить ось 4, которая обеспечит устойчивость мачты после отсоединения подкоса и при опускании мачты в транспортное положение.

Ось 5 поворота мачты для наклонного бурения благодаря тумбе основания поднята с таким расчетом, чтобы взаимное расположение станка и мачты практически оставалось неизменным и не требовалось перемещения станка для совмещения оси шпинделя с осью перемещения элеватора при бурении скважин с различными углами наклона от 90 до 70°.

В соответствии с требованием правил безопасности при геологоразведочных работах мачта снабжена растяжками, которые внизу имеют забивные колья и стяжные муфты для регулирования натяжения троса.

Каретка (рис. 43) перемещается в плоскости боковой грани мачты со стороны подсвечника по жестким направляющим мачты и вместе с элеватором обеспечивает строгую центровку свечи по оси скважины в момент ее навинчивания или отвинчивания. Каретка снимается и надевается на направляющие в крайнем нижнем положении. Каретка представляет собой четырехроликовую тележку 1 с несущим сварным корпусом 2, выходящим на ось скважины. Ролики каретки вращаются вокруг осей 4 на шарикоподшипниках 5. В верхнее отверстие корпуса вставляется съемная ось 6, соединяющая с кареткой переходник 7, к которому может быть присоединен блок однороликовый, который необходим при работе с двухструнной оснасткой. При работе на прямом канате переходник с блоком снимаются, а на ось 6 надевается коуш неподвижного конца талевого каната. В нижнее отверстие вставляется такая же ось 3, на которую подвешивается полуавтоматический элеватор.

В центральное отверстие корпуса установлена ось 8, с горой жестко соединены два рычага 9 и 10. К передней грани корпуса приварена серьга 11, на оси 12 которой устанавливается передний рычаг 13. Этот рычаг фиксирует элеватор по оси скважины при подъеме. При спуске элеватор отклоняют от оси скважины к пакету свечей и защелкиваю рычаг 10. Такое положение элеватора обеспечивает предохранение свечи от преждевременного выдергивания ее из пакета. В верхнем положении каретка роликом 14 рычага 9 наезжает на копир фермы мачты и отталкивает рычаг 10 от элеватора, освобождая его. Элеватор подобно маятнику поворачивается к оси скважины и защелкивается рычагом 13, обеспечивая центрацию свечи по оси скважины при навинчивании. Таким образом, как при подъеме, так и при спуске бурильной колонны происходит строгая центрация свечей по оси скважины при их свинчивании, что значительно повышает долговечность резьбовых соединений.

Полуавтоматический элеватор (рис. 44) обеспечивает в комплекте с наголовниками приведение спуско-подъемных операций без участия верхового рабочего. Он имеет плоскую головку 1 с передним 2 и задним 3 пазами. В пазы элеватора входят соответствующие рычаги каретки, фиксируя элеватор в положениях, указанных при описании каретки.

Верхняя часть элеватора представляет собой пружинную вертлюжную скобу 4, которая обеспечивает вращение корпуса элеватора вместе со свечой, а также натяжение ее при свинчивании. С вертлюжной скобой соединена серьга 5, к которой снизу прикреплен поворотный на осях 6 корпус 7 со съемным затвором 8. Принцип работы и техническая характеристика элеватора аналогичны МЗ-50-80.

Подвеска (рис. 45) состоит из наголовника 1, силового троса 2 и скобы 3 со съемной осью 4. Наголовник 1 вставляется в корпус элеватора, а на съемную ось 4 надевается серьга фарштуля, которым приподнимается ведущая штанга вместе с колонной бурильных труб перед началом подъема инструмента. Благодаря подвеске исключается необходимость снятия — надевания элеватора, а также не требуется подниматься на мачту для надевания — снятия фарштуля с ведущей штанги.