8 800 333-39-37
Ваше имя:
Номер телефона:

Бурение с погружным пневмоударником


Типы погружных пневмоударников

Погружные пневмоударники представляют собой породоразрушающий инструмент, действие которого основано на действии сжатого воздуха, подаваемого от компрессора.

Пневмоударники нашли наиболее широкое применение в геологоразведочном бурении, изысканиях, бурении взрывных скважин, а также активно применяются и в других направлениях. Данный тип инструмента хорошо подходит для работы в крепких породах и породах средней твердости, а также позволяет успешно решать задачи бурения трещиноватых, абразивных и подвергнутых разрушению горных пород. В зависимости от конкретных показателей устройства диаметр создаваемой скважины может достигать 250 мм (редко возможно создание скважин диаметром до 800 мм), а глубина от 30 до 80 метров.

В общем случае описание конструкции пневмоударника представляет собой цилиндрический корпус, внутри которого расположен поршень. С одной стороны устройство снабжено соединительной резьбой, с другой – расположена буровая коронка.

Типы погружных пневмоударников выделяются на основе двух основных критериев – типу соединения устройства с буровой коронкой и типу водухораспределения в пневмоударнике.

По типу соединения выделяются байонетные и шлицевые устройства. Преимуществом первого типа является возможность быстрого проведения замены коронки, а также высокая надежность соединения. Преимуществом шлицевого соединения выступает более качественные показатели центрирования буровой коронки, что позволяет обеспечить более высокую точность бурения и упростить процесс забуривания.

По типу воздухораспределения выделяют два типа устройств:

  • Пневмоударники высокого давления – бесклапанные конструкции, которые способны работать как с воздушно-водяной, так и просто воздушной смесью. В целях регулировки давления в пневмоударнике используется система профильных поршней. Пневмоударники высокого давления на сегодняшний день демонстрируют более высокие показатели производительности и считаются более современными.
  • Пневмоударники низкого давления – клапанные устройства, которые могут работать только с воздушно-водяной смесью. Регулировка давления производится при помощи расположенного в устройстве тарельчатого клапана.

Еще одна очевидная классификация пневмоударников – это его размерные показатели. При выборе размера необходимо подбирать оборудование в точном соответствии предполагаемому диаметру скважины. Также необходимо учитывать, что в прямой зависимости от диаметра устройства (и как следствие – диаметра поршня) находится показатель производительности оборудования.

rosprombur.ru

Ударно-вращательное бурение пневмоударниками. — Студопедия

При ударно-вращательном бурении гидроударниками в обычных условиях мы получаем незначительный прирост скорости бурения, часто не окупающий дополнительных затрат, связанных с использованием гидроударника и специальных коронок. Лишь при бурении строго прямолинейных вертикальных скважин и прослоек очень твердых пород в скважинах большого диаметра применение ударно-вращательного бурения гидроударниками рационально.

Другое дело при бурении с продувкой. Энергия потока воздуха, используемого в качестве очистного агента, может эффективно использоваться для создания мощных ударных импульсов в пневмоударных механизмах – пневмоударниках (их устройство и принцип работы рассматривается в практикуме по бурению на ТПИ).

Бурение скважин погружным пневмоударником первым предложил российский инженер А.К.Сидоренко еще в 1938 году. Широкое применение пневмоударного бурения приходится на пятидесятые годы. Однако, в нашей стране при использовании достоинств ударно-вращательного бурения предпочтение отдавали гидроударникам. Ведущие зарубежные фирмы, наоборот, активно развивали пневмоударное бурение, особенно в последние десятилетия с применением компрессоров высокого, до 2,5 МПа, давления.

Практически во всех случаях бурения с продувкой целесообразно и выгодно применять ударно-вращательное бурение пневмоударниками. В слабых и средних породах применение пневмоударного бурения позволяет увеличить скорость бурения от 2 до 4 раз. В крепких породах до Х – ХI категорий, где при продувке не рационально алмазное бурение, применение пневмоударников позволяет использовать коронки с твердосплавными резцами.


В отличие от гидроударного бурения, где ударная мощность создается при сравнительно небольшой скорости потока жидкости за счет концентрации энергии с помощью гидравлического удара, при бурении с продувкой, расход очистного агента (сжатого воздуха или пены) и соответственно скорость потока в десятки раз выше – 20 – 30 м/с. Соответственно кинетическая энергия потока воздуха и без гидроудара получается больше чем гидравлическая энергия с гидроударом.

Проведенные исследования [ ], показали что, более эффективно разрушают породу резцы с притупленным лезвием. При этом эффективность бурения прямо зависит от энергоемкости процесса разрушения породы – чем меньше энергоемкость разрушения породы – q (Дж /см3), при данной величине удельной энергии удара – Ауд (Дж/см), тем выше эффективность процесса. С увеличением удельной энергии удара до определенной величины сначала удельная энергоемкость заметно снижается, при дальнейшем увеличении энергии ударов удельная энергоемкость снижается незначительно. Рис 48


Рис. 48

Параметры режима бурения пневмоударниками осевая нагрузка и частота вращения, также как и при ударно-вращательном бурении гидроударниками, мало влияют на результат бурения.

Осевую нагрузку на ПРИ принимают для бурения в твердых абразивных породах 200 – 300 Н, при бурении в родах средней твердости нагрузку можно увеличить до 600 – 800 Н.

Частота вращения также выбирается в пределах 20 – 60 об/мин.

Ударная мощность потока сжатого воздуха складывается из энергии удара и частоты ударов.

Применяемые в геологоразведочном бурении пневмоударники - среднечастотные с частотой ударов i =15 - 30 c-1,и с мощной энергией удара E = 100 – 300 Дж. Такая энергия получается благодаря высокой скорости потока воздуха при расходе воздуха Q = 6 - 12 м3/мин. Для эффективной работы пневмоударника необходим компрессор, развивающий давление P = 0,6 – 2,5 МПа. Причем, чем выше расход и давление воздуха и, в частности, перепад давления на самом пневмоударнике, тем эффективнее работа пневмоударника и тем больше возможности его использования по глубине скважины. При использовании наиболее распространенных в геологоразведке передвижных компрессорных станций с давлением до 0,8 – 1,0 мПа пневмоударное бурение возможно лишь до глубины 300 – 400 м, а в скважинах с водопроявлениями глубина пневмоударного бурения может ограничиваться 100 – 150 м.

При пневмоударном бурении геологическая информация может получаться не только за счет керна, но за счет полного сбора шламового материала. При бурении с продувкой «сухих» скважин можно собирать практически 100% разбуренной породы. Это позволяет значительно шире использовать бескерновый вариант бурения с использованием долот с плоским торцом, которые неправильно называют «коронки сплошного забоя». – КПС. Такое название неточное, но общепринятое. Еще более качественное геологическое опробование по шламу может быть получено при использовании кольцевых пневмоударников, работающих на двойной колонне труб, когда весь шлам разрушенной породы поднимается по внутренней трубе и полностью собирается на поверхности. Применение кольцевых пневмоударников и компрессоров повышенного давления позволяет значительно увеличить глубину пневмоударного бурения скважин до 1300 – 1500 метров. В настоящее время имеется достаточный выбор компрессоров повышенного давления до 2,5 МПа, как отечественных так и зарубежных.

Основные сложности пневмоударного бурения (как и вообще бурения с продувкой), связаны с водопроявлениями в скважине, При малых водопроявлениях шлам намокает, становится липким и налипает на бурильные и колонковую трубы и на стенки скважины, образуя «сальники», которые могут перекрывать кольцевое пространство скважины и приводить к затяжкам и прихватам снаряда. При больших водопритоках в скважину, может нехвавтить давления компрессора, чтобы продавить водяную пробку. Такие водопроявления можно преодолеть, применяя в качестве очистного агента пену. Использование пены при пневмоударном бурении, кроме предотвращения осложнений не только не снижает показатели пневмоударного бурения, но еще резко повышает возможности и эффективность этого вида бурения, поскольку пена закачивается в скважину дожимным устройством, создающим давление значительно большее, чем может компрессор.

Достоинства и недостатки пневмоударного бурения примерно те же, что и ударно-вращательного бурения гидроударниками – отличие в том, что пневмоударники имея более мощный удар, позволяют повысить скорость бурения в 2 – 4 раза, а гидроударники лишь до 1,5 раза.

Кроме бурения геологоразведочных скважин для разведки ТПИ, пневмоударное бурение успешно применяется при бурении скважин на воду и очень широко применяется (является основным видом) при бурении взрывных и технических скважин, особенно при бурении из подземных горных выработок.

studopedia.ru

БУРЕНИЕ СКВАЖИН ПОГРУЖНЫМИ ПНЕВМОУДАР НИКАМИ — Студопедия

Этот способ бурения вертикальных и наклонных скважин применяется на карьерах небольшой и средней производственной мощности в основном при разработке крупноблочных трудновзрываемых пород. Простота конструкции и обслуживания, не­большая масса и высокая маневренность создают предпосылки для широкого применения буровых станков с погружными пневмоударниками на открытых горных работах.

Техническая характеристика станков с погружными пневмоударниками для бурения скважин диаметром 105—125 мм и глубиной 22 м, приведена ниже. Для этих станков используются сле­дующие типы пневмоударников: М-1900УК» П-105 и ГЫ25. Из­вестны зарубежные станки для бурения погружными пневмоударниками скважин диаметром до 850 мм.

 
 

Все станки самоходные на пневмоколесном и гусеничном ходу.

Государственным стандартом установлены три типоразмера станков пневмоударного бурения: СБУ-125, СБУ-160 и СБУ-200. Станки СБУ-160 и СБУ-200 должны иметь собственную компрес­сорную установку, а подача сжатого воздуха к станку СБУ-125 предусмотрена от передвижного компрессора. Для обеспечения нормальных санитарно-гигиенических условий труда пневмоударники на станках работают на воздушно-водяной смеси или для очистки запыленного воздуха на станках устанавливаются тка­невые рукавные фильтры.

Буровой станок 1СБУ-125, разработанный НИПИгормашем, представляет собой самоходную установку на гусеничном ходу с кабиной для бурильщика (рис. 2.10). Сменная производитель-


ность станка в породах с f = 10-12 достигает 26 м. В качестве рабочего органа станков применяются погружные пневмоударники с бесклапанным (рис. 2.11) и клапанным (рис, 2.12) воздухораспределением. Техническая характеристика погружных пневмо­ударников приведена в табл. 2.2.

Поршень-ударник в пневмоударнике совершает поступательно-возвратные движения под действием давления сжатой воздушно-водяной смеси и наносит удары по хвостовику долота с частотой 1500 ударов в минуту и более.

В качестве породоразрушающего инструмента при пневмоударном бурении применяют долота трехперые с опережающим лез­вием и крестовые (рис. 2.13, а), армированные стандартными пла­стинками твердого сплава ВК-ПВ, ВК-15.

В настоящее время в СССР и за рубежом создаются погружные пневмоударники с тяжелыми и длинными поршнями-ударниками с частотой до 1000 ударов в минуту с большой энергией единич­ного удара (15—25 Дж на 1 см диаметра долота). Эти пневмо­ударники эффективно бурят породы при использовании долот, армированных цилиндрическими вставками твердого сплава со сферической рабочей поверхностью (рис. 2.13, б), которые выдер­живают повышенные энергии единичного удара. Создаются за рубежом и в СССР погружные пневмоударники, работающие на повышенном давлении сжатого воздуха до 1,8 МПа. При этом используются дополнительные компрессоры, повышающие дав­ление воздуха от 0,5 до 1,8 МПа. Экспериментальные работы по­казали, что при этом наблюдается пропорциональный давлению воздуха рост чистой скорости бурения. Применение таких станков и пневмоударников будет эффективно при высококачественном буровом инструменте.


Механизм и закономерности разрушения породы при буре­нии погружными пневмоударниками те же, что и при работе бурильных молотков, но имеют некоторые отличия в связи с особенностями их конструк­ции. В связи с тем, что энергия удара пневмоударника на еди­ницу длины лезвия в среднем в 2 раза ниже, чем у буриль­ного молотка, объем разру­шения также существенно ниже, поэтому долота пневмоударни­ков больше изнашиваются на единицу длины пробуренной скважины. Для увеличения энергии удара на лезвие и, следовательно, скорости буре­ния, разница между диамет­рами цилиндра и долота пне­вмоударника должна быть ми­нимальной. Геометрические раз­меры поршня-ударника и до­лота выбираются примерно одинаковой длины, а форма — по возможности цилиндричес­кой с плавными переходами, что обеспечивает большую эффек­тивность разрушения породы.

С увеличением осевого уси­лия улучшаются условия пе­редачи энергии и эффектив­ность разрушения породы. Большие осевые усилия в то же время приводят к увеличению абразивного износа лезвий.

Кроме того, с увеличением осевого усилия возрастают сила трения долота о породу и потери энергии удара в шпоноч­ном узле соединения долота с цилиндром пневмоударника. Поэ­тому изменение скорости бурения с увеличением осевого усилия для пневмоударников со шпоночным соединением долота имеет максимум.

В пневмоударниках со шлицевыми соединениями до­лота, а также с круглыми шпонками такого уменьшения скорости бурения при увеличении осевого усилия не наблюдается. Реко­мендуется с увеличением коэффициента крепости пород с 4 до 16 для погружных пневмоударников типа М-32К и М-48 увеличивать

осевое усилие росс 1 до 4 кН, частоту вращения я снижать со 120 до 45 мин -1, а давление воздуха р увеличивать с 0,4 до 0,7 МПа (рис. 2.14).

studopedia.ru

Погружные пневмоударники - Горный инструмент

Пневмоударники ROBIT лучше всего подходят для бурения взрывных скважин диаметром от 90 до 254 мм (3½" - 10"). Скважины меньшего диаметра обычно бурятся перфораторами, а большего диаметра - станками вращательного бурения.Минимальный диаметр скважины, пробуренной ППУ, равен его номинальному размеру. 4-дюймовый (102 мм) ППУ может пробурить скважину диаметром 4" (102 мм). Ограничивающим фактором является наружный диаметр ППУ, поскольку чем меньше диаметр скважины, тем меньше поток воздуха. Максимальный диаметр скважины при добычном бурении составляет номинальный диаметр ППУ плюс 1 дюйм. Таким образом, максимальный диаметр скважины при бурении 4-дюймовым ППУ равен 5 дюймам (127-130 мм). Правильный выбор ППУ существенно зависит от диаметра скважины и типа горной породы. В идеальном случае, размер ППУ должен максимально соответствовать требуемому диаметру скважины, но с обеспечением достаточного пространства для удаления бурового шлама из скважины

 

Основными достоинствами бурения погружными певмоударниками ROBIT являются:

  • Легкость бурения.
  • Отсутствие заклинивания буровых коронок при бурении по разрушенным и трещиноватым породам.
  • Эффективная очистка забоя от шлама Возможность легкой, удобной и быстрой смены инструмента.
  • Пневмоударники ROBIT характеризуются высокой степенью стойкости, надежности и долговечности, а также высокими показателями производительности бурения.   

Пневмоударники ROBIT зарекомендовали себя как высоко технологическое и высоко качественное оборудование, ресурс пневмоударного молотка Робит варьируется от 7000 — 10 000 погонных метров (гранит 16 категория по шкале п.Протодьяконова), что доказывает своё преимущество перед другими производителями.

Главным достоинством пневмоударников ROBIT является высокая производительность, о чем свидетельствует многолетний опыт использования в горной промышленности на буровых установках: Atlas Copco: ROC F7; ROC L8; ROC F9; ROC D7; Flexi ROC D60, Flexi ROC D65, Flexi ROC D45, Flexi ROC D55, SANDVIK DI 100, DI200, DI300, DI400, DI500, DI550, DI600, DR540, DR560, DR580, Everdigm D700, Sunward серии SWDB / SWDE, Kaishan, Furukawa  и др.

www.grins.ru

DTH — Бурение с погружным пневмоударником — Компания Enteco

DTH – Бурение с погружным пневмоударником

Оборудование Enteco включает в себя применение пневмоударников большого диаметра, которые устанавливаются на мощные буровые установки с длинной мачтой, и интегрированным зажимным устройством для труб, способными обеспечить высокую производительность при бурении свай большого диаметра в скальных породах.

Оборудование ENTECO DTH предназначено для использования системы DTH для бурения свай диаметром до 1200 мм за один проход ротора на глубину  до 24 метров.

Буровые установки оснащены установленными на мачте лебёдками  Pull-Down создающими значительное усилие на погружение и извлечение, ротором с коробкой передач для регулирования скорости вращения, специальным наголовником для сбора пыли, шлама, и последующей транспортировкой по шлангам к месту складирования грунта, нижними зажимами состоящие из двух секция, одна из которых блокирует трубу а другая работает на разрыв.

Система полностью интегрирована с базовой, гидравлической системой буровой установки с возможностью установки дистанционного пульта управления для управления процессом бурения.

Область применения:

  • Известняк, скальные породы, трещиноватые скальные породы препятствиями
  • Различные грунты с прослойками строительного мусора и прочими препятствиями
  • Возможность бурения секущих скважин в скальных пород
  • Бурение существующих бетонных оснований со стальной арматурой

 

Особенности:

  • Более высокая производительность в скальных грунтах в сравнении с другими технологиями бурения
  • Большой диаметр бурения
  • Высокая скорость бурения, экономия времени
  • Бурение происходит с одновременной обсадкой
  • Выбуренный грунт вместе со шламом и пылью отводится из скважины по специальным рукавам
  • Высокая точность бурения
  • Полный контроль вертикальности свай, с помощью электронных систем
Модель оборудованияКрутящий момент (кНм)Диаметр бурения (мм)Максимальная глубина (м)Усилие на погружение (кН)Усилие на извлечение (кН)PDF
E 9070 DTH275120018280760Скачать
E 9080 DTH320120021330870Скачать
E 9100 DTH4001200244001000Скачать
E 7050 DTH245100020200530Скачать
E 7080 DTH300120021300840Скачать
E 6040 DTH15080017,5150450Скачать
E 6050 DTH245100018,5200530Скачать
E 5045 DTH245100020600600Скачать

mcbund-drill.ru


Смотрите также