бурение лаба 5
.doc
ЮРГТУ(НПИ) Кафедра
|
Шнековое бурение |
Лабораторная работа№5 |
|
Цель работы: ознакомится с процессом бурения мелких скважин при инженерно-геологических исследованиях; изучить устройство станков шнекового бурения.
Пояснение к работе.
Шнековым называется вращательное бурение, при котором разрушенная на забое порода выдается на поверхность винтовым транспортером — колонной шнеков. Основная часть снаряда при шнековом бурении — колонна шнеков, представляющих собой пустотелый или массивный вал, на поверхность которого по винтовой линий наварена стальная лента (реборда). На нижнем конце шнековой колонны закрепляется породоразрушающий инструмент. Под действием осевой нагрузки вращающийся породоразрушающий инструмент отделяет от забоя частицы породы, которые попадают на винтовую поверхность реборды и центробежными силами приближаются к стенкам скважины, трение о которые не позволяет частицам породы вращаться со шнеком, вследствие чего они скользят по винтовой поверхности колонны шнеков и перемещаются к устью скважины. Таким образом, отделяемая от забоя в процессе бурения порода непрерывно транспортируется на поверхность. При движении породы от забоя к устью скважины некоторая ее часть втирается ребордой шнековой колонны в стенки скважины, оштукатуривая и закрепляя их. Быстрое внедрение породоразрушающего инструмента в мягкую породу с относительно низкой температурой обеспечивает его охлаждение. Незначительная скорость продвижения породоразрушающего инструмента в твердых породах приводит к сильному нагреванию и преждевременному выходу его из строя. Поэтому шнековос бурение эффективно в рыхлых, мягких и породах средней твердости (супеси, суглинки, уголь и т. п.). С успехом шнековый способ применяется для бурения слаботрещиноватиых отложений, мелкой гальки и щебня. Галька при этом не разрушается, а выносится на поверхность целой. Благодаря этому достигается высокая скорость углубления скважины. Шнековым способом бурят скважины диаметром от 67 до 490 мм на глубину до 50—80 м. Недостатки шнекового бурения: большое потребление мощности на вращение шнековой колонны, относительно небольшая глубина бурения, невозможность бурения в твердых породах, трудность бурения ниже уровня подземных вод, а также вязких и липких глинистых пород. Буровой снаряд для шнекового бурения состоит из комплекта шнеков и породоразрушающего инструмента.
Разрушение пород производится долотами, конструкция которых зависит от условий их применения. Наибольшее распространение имеют двух- и трехлопастные долота. Двухлопастное долото служит для бурения мягких пород (пески, супеси, глины, суглинки). На рис. 99, а изображено долото 1ДРШ-151МС; (режущее, шнековое диаметром 151 мм), предназначенное для бурения мягких пород с прослоями пород средней твердости. К корпусу 1 долота под углом 15° относительно оси приварены две лопасти 2 и 3. Лопасть 3 выполнена в виде калибрующего сектора. Лопасть 2 и калибрующий сектор смещены относительно друг друга по высоте на 5 мм. Режущие части долота армированы зубками 4 из твердого сплава ВК-8В. Трехлопастное долото применяют для бурения пород средней твердости. Литой стальной корпус 1 долота (рис.99,б) имеет три ступенчатые лопасти 2, расположенных под углом 1200. Рабочие поверхности лопастей армированы зубками 4 твердого сплава ВК-8В. Одна из лопастей долота переходит в спираль шнека. Для соединения со шнековой колонной в верхней части корпуса долот имеется замок. Шнек (рис.99,в) представляет собой трубу, к наружной поверхности которой приварена спиральная лопасть из листовой стали толщиной 5-7 мм. Различают два способа соединения шнеков друг с другом и с долотом – безрезьбовыми замками и с помощью резьбы. Безрезьбовый замок (рис.99,б) представляет собой шестигранные хвостовик и муфту, соединяемые пальцем. При необходимости получения образцов буримых пород с ненарушенной структурой применяют колонковый шнек (рис.99,г). Колонковый шнек устанавливают в нижней части колонны. После наполнения гильзы породой снаряд поднимают на поверхность. Для получения образцов породы с ненарушенной структурой применяют также шнеки с большим проходным отверстием и резьбовыми соединениями. Шнековое бурение скважин диаметром 50-100 мм на глубину до 7-10 м при инженерно-геологических изысканиях, поисковых и съемочных работах можно производить механическим пробороотборником МП-1, мотобурами Д-10М и М-1, а так же колонковым мотобуром КМ-10 и переносной установкой ПБУ-10.
Рис.100 Мотобур:1-мотобур,2-штанга,3-шнек,4-долото,5-подставка.
Мотобур (рис.100) состоит из бензодвигателя «Дружба» мощностью 2,2-3,7 кВт и редуктора или двухступенчатой коробки передач. Ведомый вал редуктора патроном соединяется со шнеком. Благодаря малой массе, не превышающей 15 кг, такой агрегат легко переносится одним человеком в специальном рюкзаке.
Вывод: в ходе лабораторной работы я ознакомилась со шнековым бурением и инструментами для этого бурения.
|
|||
Работу выполнил:
|
Работу проверил:
|
|