Бурение алмазное гидроударное

Специальными исследованиями и опытом производственных организаций установлена высокая эффективность применения высокочастотных гидроударных машин (Г76В и Г59В) с твердосплавными и алмазными серийными коронками.

При гидроударно-алмазном бурении рекомендуется следующая длина колонковых труб:

Категория пород по буримости - до	VIII	IX-X	XI-XII
Длина колонковых труб, м	6-10	3-6	2-3

Физическая природа процесса, протекающего при гидроударно-алмазном бурении, следующая.

При наложении на алмазную коронку вертикальных ударных импульсов выступающие под торцом коронки участки алмазов внедряются в породу, в результате чего создаются условия всестороннего объёмного сжатия алмазов. При этом прочность алмазов растёт.

При гидроударно-алмазном бурении практически не возникает заполировки алмазов, подклинок керна в колонковом снаряде в течение всего рейса.

В породах средней твердости наибольшую эффективность дают коронки с крупными алмазами с мягкой или нормальной матрицей. С увеличением твёрдости пород, а также в трещиноватых породах целесообразно применять коронки с твёрдой или очень твёрдой матрицей — импрегнированные коронки.

На забой необходимо подавать пониженное количество жидкости в соответствии с требованиями алмазного бурения: при диаметре 76 мм - 25-80 л/мин, при диаметре 59 мм - 20-60 л/мин.

Уменьшение количества поступающей на забой промывочной жидкости достигается сверлением в корпусе кернорвателя отверстия диаметром 6-8 мм или применением специального делителя потока.

Рекомендуемые параметры режимов бурения высокочастотными гидроударниками приведены в табл. 15.

Таблица 15. Параметры режима бурения высокочастотными гидроударниками

 

Категория пород по буримости	Тип коронки	Наименование параметров	Значения параметров
			Диаметр коронки, мм
			59	76
2		3	4	5
IV-VII	CA5, CM5	Осевая нагрузка, кН	8-12	10-14
У1-УП	16A3; 04A3; 01A3; 01A4		4-10	5-12
VIII-IX	01A3; 01A4; 14A3		6-12	8-14
IX-X	01A3; А4ДП; И4ДП; 02ИЗГ		8-15	10-18
XI-XII	02И4; 13И3; И4ДП; 02ИЗГ		10-20	12-22
IV-VII	CA5, CM5	Частота вращения, об/мин	450	350
VI-VII	16A3-CB; 04A3; 01A3; 01A4		360-720	300-600
VIII-IX	01A3; 01A4; 14A3		360-200	300-720
IX-X	02И4; 13И3; И4ДП; 02ИЗГ		360-900	300-900
XI-XII	02И4; 13И3; И4ДП; 02ИЗГ		360-900	300-720
IV-VII	CA5, CM5	Расход промывочной жидкости, л/мин	60-80	100-130
VI-VII	16A3-CB; 04A3; 01A3; 01A4		60-80	70-120
VIII-IX	01A3; 01A4; 14A3		60-80	100-130
IX-X	01А3; А4ДП; И4ДП; 02ИЗГ		50-70	60-80
XI-XII	02И4; 13И3; И4ДП; 02ИЗГ		40-60	60-80

Для перекрепления патронов буровой снаряд необходимо приподнять от забоя лебёдкой станка до прекращения работы гидроударниbа, насос при этом продолжает работать. Подъём снаряда от забоя должен быть не более 30-40 мм, так как при большем подъёме возможен срыв керна коническим кернорвателем.

При перекреплении патронов оставлять снаряд на забое нельзя, так как резцы невращающейся коронки под действием гидроударника углубятся на некоторую величину, и при возобновлении вращения могут быть сломаны или произойдёт обрыв снаряда.

Для срыва керна включают вращение снаряда и поднимают его на 0,5 м от забоя. Керн срывается специальными пружинами кернорвателя, монтируемыми в расточке нижнего конца колонковой трубы. Для проверки взятия керна, не включая насос, опускают снаряд, не доводя его до забоя на 10-20 см. Если снаряд спускается, не задерживаясь, то керн взят. Если обнаружится, что керн не взят, то необходимо на пониженном режиме дойти по керну до забоя, углубиться на 10-20 см и повторить срыв керна.

Запрещается накапливать шлам в скважине свыше 1 м, в противном случае надо проводить чистку призабойной зоны снарядом со шламовой трубой или специальную промывку скважины.

При обвалах доходят до забоя обычно буровым снарядом с твердосплавной коронкой.

При подходе к забою с гидроударником на пониженных режимах давление на манометре насоса должно быть 1,0 - 1,5 МПа. При падении давления ниже 1,0 МПа необходимо проверить насос, а при его исправности сменить манжеты гидроударника.

Если гидроударник прекратил работу (перестал стучать), а режим бурения в это время не менялся и углубка идёт нормально, это значит, что коронка вошла в мягкую породу. Если же гидроударник перестал стучать при прежнем режиме бурения, а углубка не наблюдается, то надо сменить гидроударник.

При бурении в сильнотрещиноватых и твёрдых породах возможны поломки твердосплавных резцов породоразрушающего инструмента. В этом случае скважину необходимо очистить от кусков твёрдого сплава, для чего опуcкают специальную ловушку или приспособление для забурки на забое кармана малого диаметра. Кусочки твердого сплава собираются в этом кармане. Опускают алмазную коронку, бурят ею 300-400 мм и извлекают керн, внутри которого находится карман с твердосплавными резцами.