- •Министерство образования и науки российской федерации
- •Введение.
- •Часть 1. Бурение скважин.
- •Выбор и обоснование способов бурения и основных параметров скважин.
- •1.2. Выбор и обоснование проектной конструкции.
- •1.2.1. Расчет параметров многоствольной скважины.
- •1.2.2. Составление гтн.
- •1.3. Выбор и обоснование бурового оборудования.
- •1.4. Промывка скважин.
- •1.4.1. Схема промывки скважин.
- •1.4.2. Выбор промывочной жидкости.
- •1.4.3. Очистка промывочного раствора от шлама.
- •1.4.4. Расчет количества буровых растворов.
- •1.5. Тампонаж скважин.
- •1.5.2. Расчет количества тампонирующего раствора.
- •1.6. Технология колонкового бурения.
- •1.6.1. Технологические режимы бурения.
- •1.6.2. Бурение по пласту полезного ископаемого.
- •Ликвидация скважин.
- •1.8. Техника безопасности.
- •Часть 2. Проходка горноразведочных выработок.
- •2.1. Проходка штолен.
- •2.1.2 Выбор и обоснование типа, формы и размеров сечения.
- •2.2. Выбор и обоснование способов проходки и основного оборудования.
- •Распределение пород по категориям буримости и способу проходки.
- •2.3. Буровзрывные работы.
- •2.3.1. Расчет рациональной длины заходки и глубины шпуров.
- •2.3.2. Разметка и бурение шпуров.
- •2.3.3. Обоснование выбора и расчет требуемого количества вв.
- •2.3.4. Обоснование способа и выбор средств взрывания.
- •Паспорт буровзрывных работ.
- •2.3.5. Хранение вв.
- •2.4. Вентиляция штолен.
- •2.5. Уборка отработанной породы.
- •2.6. Крепление штолен.
- •2.7. Освещение и водоотлив.
- •2.8. Ликвидация штолен.
- •2.9. Техника безопасности при проходке разведочных горных выработок.
- •3. Проходка канав.
- •3.1. Выбор и обоснование типа, формы и размеров сечения.
- •3.2. Выбор и обоснование способов проходки и основного оборудования.
- •Распределение пород по категориям буримости и способу проходки.
- •3.3. Буровзрывные работы.
- •3.3.1. Расчет количества и глубины шпуров.
- •3.3.2. Разметка и бурение шпуров.
- •3.3.3. Обоснование выбора и расчет требуемого количества вв.
- •3.3.4. Обоснование способа и выбор средств взрывания.
- •Паспорт буровзрывных работ.
- •3.3.5. Хранение вв
- •3.4. Вентиляция канав.
- •3.5. Уборка отработанной породы.
- •3.6. Крепление канав.
Введение.
Разведочное бурение и горноразведочные выработки являются важнейшим средством поисков и разведки всех видов полезных ископаемых, а также инженерно-геологических изысканий.
Данный курсовой проект дает возможность ближе познакомиться с бурением и проходкой горных выработок. Целью курсового проекта является ознакомление студентов с имеющимися техническими средствами разведки месторождений полезных ископаемых, технологиями проведения геологоразведочных работ и проектированием геологоразведочных скважин.
По заданию №4 необходимо:
подсечь тремя двухствольными скважинами жилообразную залежь титаномагнетитовых руд мощностью 20м с углом падения 35 на ЮВ, залегающую в массиве габбро. Глубина подсечения 750м от устья скважины. Приращение зенитного угла 20(выполаживание), азимутального 30(положительное), интервалы замеров через 50м;
Пройти 3 штольни длиной 100 каждая;
Пройти 25 канав длиной 25м;
Проектные геологические разрезы:
а) по стволу скважины: 0,0-10,0м – пески, 10,0-15,0 – кора выветривания по габбро, 15,0 и ниже – габбро с рудной залежью. В интервале 95,0-150,0 – зона поглощения.
б) по штольне: 0,0-8,0 – песок, 8,0-12,0 – кора выветривания по габбро, 12,0-80,0 – габбро, 80,0-95,0 – титаномагнетитовая руда, 95,0-100,0 – амфиболиты.
в) по конавам: 0,0-2,0 – песок. 2,0-2,5 – габбро с вкрапленностью титаномагнетита
Часть 1. Бурение скважин.
Выбор и обоснование способов бурения и основных параметров скважин.
При разведке твердых месторождений твердых полезных ископаемых применяются колонковое, роторное и ударно-канатное бурение скважин.
В данном проекте для бурения скважин выбран колонковый способ бурения.
Колонковое бурение является основным техническим средством разведки месторождений твердых полезных ископаемых.
Оно также широко применяется при инженерно-геологических и гидрогеологических исследованиях и на структурно-картировочных изысканиях при поисках нефтяных и газовых месторождений. Кроме того, это бурение применяется для различных инженерных целей. Колонковым способом могут буриться шурфы и разведочные шахты.
Колонковое бурение получило столь большое распространение по следующим причинам:
Оно помогает извлекать из скважины столбики породы – керна, по которым можно составить геологический разрез месторождения и опробовать полезное ископаемое.
Колонковым способом можно бурить скважины под различными углами к горизонту, различными породоразрушающими инструментами в породах любой твердости и устойчивости. Из подземных выработок можно бурить восстающие скважины.
Бурить скважины малых диаметров на большую глубину, применяя относительно легкое оборудование.
Глубины колонковых скважин различные – от нескольких метров до нескольких тысяч метров.
К недостаткам колонкового бурения относятся высокая аварийность и низкий выход керна при проходке рыхлых, неустойчивых и трещиноватых пород.
Диаметры колонок скважин зависят от целей их проходки и от типа породоразрушающего инструмента.
При алмазном способе скважины бурятся в основном коронками диаметром 76, 59 и 46мм. При твердосплавном бурении разведочных скважин чаще применяют коронки диаметром 92, 76, 59мм, а при инженерно-геологических изысканиях применяются коронки диаметром 190, 151, 132 и 112мм. (Воздвиженский, 1979)
Определение глубины скважины
В общем случае глубина скважин определяется необходимостью полного подсечения тела полезного ископаемого. При этом углубление в подстилающие рудный пласт породы должно быть в пределах 5-20м.
По условию глубина подсечения рудного пласта 750м, мощность пласта 20м, углубление в подстилающие породы принимаем 10м. Тогда общая глубина скважины составит 780м.
Определение начальных углов забуривания скважины
В общем случае ствол скважины должен по возможности пересекать пласты горных пород под углом близким к 900.
По заданию аз. пад. рудного пласта ЮВ, угол падения 35.
Т.к. угол падения рудного пласта 350, то выбирается бурение искривленной скважины, чтобы сэкономить время и средства.
Начальный зенитный угол Q0забуривания зависит от глубины скважины.
Если глубина скважины до 300м, Q>200
300-800м, Q= 5-200
>800м, Q= 2-50 .
Т.к. глубина скважины 780м, то Q0должно быть в интервале 5-200. ВыбираемQ0= 90.
Начальный азимутальный угол забуривания α зависит от аз. пад. рудного пласта: α = аз. пад.+1800
α = 120+180=300 СЗ
Выбор конечного диаметра бурения
В общем случае конечный диаметр скважины должен быть минимально необходимым. В нашем случае конечный диаметр скважины зависит от способа колонкового бурения. При бурении скважины алмазными коронками dк = 46-59мм, при твердосплавном буренииdк = 76мм.
Таблица
Распределение объемов буровых работ по категориям.
№ п/п |
Категория |
Название породы |
Объемы |
Бурения
|
По 1 скв. |
По 3 скв. | |||
1 |
I |
Пески |
10,0м |
30,0м |
2 |
VI |
Кора выветривания по габбро |
5,0м |
15,0м |
3 |
VIII |
Габбро |
80,0м |
240,0м |
4 |
VIII |
Зона поглощения |
55,0м |
165,0м |
5 |
VIII |
Габбро |
600,0м |
1800,0м |
6 |
VIII |
Титаномагнетитовые руды |
20,0м |
60,0м |
7 |
VIII |
Габбро |
10,0м |
30,0м |
Т.к. при бурении будет применяться алмазное и твердосплавное бурение, то dк = 59мм, запасной диаметр 46 мм.