КУРСОВЕ ТА ДИПЛОМНЕ ПРОЕКТУВАННЯ БУРОВИХ РОБІТ

При дипломному проектуванні проводиться розрахунок необхідної кількості матеріалів на весь обсяг бурових робіт. Для цього визначаються спочатку витрати матеріалів на одну свердловину середньої глибини, а після цього ці витрати умножаються на кількість свердловин.

Якщо при цьому використовуються промивальні рідини, що повинні готуватися на глинястій станції, визначається місячна продуктивність останньої (як загальна потреба в очисному агенті, розділена на плануємий час проведення бурових робіт в місяцях).

Для цієї продуктивності проектується глиняста станція: вибирається обладнання, схема його розташування, обсяг і розташування приймальних ємностей, порядок роботи. Передбачається механізація допоміжних робіт і порядок контролю якості промивальної рідини в процесі приготування.

Повинні бути передбачені приміщення для зберігання матеріалів і наведені основні правила зберігання.

Якщо в організації вже є глиняста станція, то потрібно оцінити її відповідність обсягам плануємих робіт.

Тут же повинні бути передбачені природоохоронні заходи при приготуванні і доставці промивальних рідин і при приготуванні промивальних рідини і тампонувальних сумішей безпосередньо на бурових установках. Необхідно в обов'язковому порядку передбачити міри по ліквідації циркуляційної системи при закритті свердловини і рекультивації майданчика під бурову установку.

Слід передбачити засоби утилізації промивальної рідини як в процесі буріння, так і після закінчення спорудження свердловини. Якщо застосовується декілька очистних агентів потрібно при заміні промивальної рідини перевезти її на свердловину, де така рідина використовується або намічається до використання. Якщо використовується один тип очистного агента, то після закінчення свердловини також можна перевозити промивальну рідину на забурюваємі свердловини або використати для поповнення циркуляційної системи свердловин, знаходящихся в проходці.

Рідини, що не можуть бути використані для буріння, необхідно утилізувати в тампонувальних сумішах при ліквідаційному тампонуванні (питання ліквідаційного тампонування розглянуте в параграфі 7.7). Можливість такого використання потрібно обгрунтувати, бо це зумовлено як типом промивальної рідини, так і набором реагентів, що використалися при приготуванні очистного агента і його хімічній обробці в процесі буріння. Рідина, що не може бути утилізована, повинна бути вивезена в спеціальні накопичувачі (відстійники), або отверджена синтетичними смолами. Потрібна передбачити вигляд і кількість смоли і отверджувача на 1м3 промивальній рідині, технологію їхнього введення. I тут необхідно враховувати сумісність реагентів, що може виключити можливість використання вибраного типу отверджувача. Наприклад, при отвердженні карбонатних промивальних рідини не рекомендується використати в якості отверджувача соляну кислоту, тому що в цьому випадку кінцевого твердого продукту не одержується.

7.3. Організація механічної і метрологічної служби

За основу береться форма організації механічної і метрологічної служби експедиції, де проводилася остання практика. Однак студент зобов'язаний критично оцінити існуючу систему і по можливості внести свої корективи з метою поліпшення діяльності цих підрозділів.

Для партій і експедицій, що організуються знов, необхідно вибрати тип механічної майстерні і скласти специфікацію на необхідне обладнання і металоріжучі верстати. Рекомендується типова ремонтно-механічна майстерня (РММ) для партій з невеликим обсягом робіт першого типу, а для експедицій з більшим обсягом робіт — другого типу. Додається план РММ з розташуванням обладнання по даним практики або інших джерел [45].

Складається список складного обладнання, що відправляється на капітальний ремонт в ЦРММ, на РМЗ або сторонні спеціалізовані підприємства.

Ремонтні роботи проводяться в одну або дві зміни з обов'язковим виділенням чергового слюсаря і електрика на неробочі зміни.

Для проведення поточних і непланових ремонтів, технічного обслуговування обладнання на віддалених дільницях треба передбачити самохідні ремонтні майстерні.

64

Відповідальність за правильну експлуатацію і якісний ремонт обладнання несе відділ головного механіка ( ВГМ) і обслуговуючий персонал.

Для контролю за єдністю методик і точності вимірів, виконання ремонтів і перевірок контрольно-вимірювальної і рєєструючої апаратури в складі ВГМ або ВТС організується метрологічна лабораторія на чолі з інженером-метрологом. В склад останньої повинен входити технік і слюсар (в залежності від оздобленності експедиції КВП і КВА). Основний спосіб ремонтів — агрегатний.

Для планування обсягів ремонтних робіт розраховується необхідна кількість бурового обладнання по типам на плануємий період

де A — число однакових вузлів або механізмів в одному виробі, шт; M — число виробів даної моделі;

B — час обертання розглядуємого вузла або механізму, днів; Tб— плануєма річна нароботка виробу, машино-годин;

Ту — ресурс зборочної одиниці, машино-годин;

K=1,05—1,1 — коефіцієнт, що враховує можливу різницю в часу обертання і ресурсу вузла або механізму.

Потреба по формулі (7.5) підраховується тільки для основних вузлів і механізмів: двигуни, фрикційні муфти, коробка передач, редуктори, обертачі, лебідки, пульти управління.

Час обертання в днях може бути приблизно визначений по формулі

де T — час міжремонтного періоду в годинах (приймається для відповідного обладнан-

ня ( табл. 80 ) ).

Розробка річного плану, графіка технічного обслуговування і ремонту обладнання проводиться в наступному порядку.

Плануєма наробітка розраховується по рівнянню

де t — кількість годин роботи обладнання в зміні; n — число змін роботи бурового обладнання;

m — кількість місяців роботи обладнання в плануємому періоді;

КM— коефіцієнт використання даного типу обладнання по машинному часу (табл.80); Pкр— час простою верстату в капітальному ремонті;

Pт— час транспортування і виробу в ремонтну майстерну і назад (приймається Pт=10 діб).

Якщо капітальний ремонт в плануємому році не робиться, то в формулі (7.7) вира-

ження (Pкр+Pт)tnКM=0.

Для конкретних умов формула (7.7) має вигляд:

1) при бурінні стаціонарними і пересувними установками

65

3) при бурінні самохідними установками на пошукових і геолого-знімальних роботах

де Hф — фактична наробітка, машино-годин;

T — періодичність проведення відповідно капітальних, поточних ремонтів і різноманітних виглядів технічного обслуговування, машино-година;

N’ — сумарне число всіх виглядів ремонтів і технічних обслуговувань з періодичністю, більшою періодичності того виду, по якому ведеться розрахунок.

Розрахунок починають з числа капітальних ремонтів, при цьому N’=0, після цього визначають кількість поточних ремонтів, при цьому N’ рівно певному числу капітальних ремонтів з округленням до цілого в меншу сторону, далі визначають кількість технічних обслуговувань, при цьому N’ рівняється сумі капітальних і поточних ремонтів.

Укрупнений розрахунок необхідної кількості ремонтів або обслуговувань на рік для однотипного обладнання (плануємий період) можна виконувати по формулі

технічних обслуговувань і ремонту вибраного обладнання по формам, наведеним в [33, до-

датки 5.1 і 5.2].

Графік розробляється на підставі річного плану технічного обслуговування і ремонту обладнання (ТОIР). Періодичність виконання різноманітних виглядів ремонту і технічних об-

Дата проведення першого ремонту або технічного обслуговування в плануємому році (періоді) визначається як різниця періодичності проведення даного вигляду робіт і фактичної наробітки (в календарному часі)

Дата наступних ремонтів або технічних обслуговувань на плануємий період визначається множенням періодичності на 2.3, 4 і т.д. з урахуванням зрушення на величину фактичної наробітки. При збігу дат в графік ставиться ремонт або технічне обслуговування з більшим обсягом робіт.

Річний план і графік технічного обслуговування і ремонту обладнання можуть складатися також по діаграмам наробітки (по вибору студента або вказівці викладача).

Приклади розробки річного плану і графіка ТОIР розрахунковим засобом, а також з використанням діаграм наробіток наведені в [33].

В розділі по даним літератури [45] приводяться відомості про організацію змащувального господарства.

Описується організація метрологічної служби на підприємстві [1, 49]. Приводиться склад майстерні (лабораторії) по ремонту і перевірці приладів. Вказується, які прилади проходять державні, а які відомчі перевірки; які організації проводять перевірки і в які терміни.

7.4. Організація енергослужби

По матеріалам практик вказується джерело енергопостачання: державна електростанція і її високовольтні лінії або пересувні електростанції.

66

Будівництво низьковольтних ліній на дільниці проводиться бригадою електромонтажників. В тексті або на демонстраційному листі приводитися схема електроліній і мереж з виділенням трансформаторних підстанцій, провідних і кабельних ліній. Виконуються розрахунки, порядок яких наведений нижче в вигляді прикладу [22, 41].

Розрахунок установочної потужності

t— тривалість зміни, година.

Р=371,6 0,6 0,8 8=1426,9 кВт годин.

Кількість споживаємої енергії при відомій ціні за 1 кВт годину дозволяє підрахувати її вартість.

Подальші розрахунки ведуться окремо для кожної бурової установки.

∑Pн = 93кВт,

По сумарній потужності електродвигунів визначаємо розрахункове навантаження

cosϕср.взв.— середньозважений коефіцієнт потужності,

67

По розрахунковому навантаженню вибираємо трансформаторну підстанцію ТЗС63/0.66 [41].

Розрахунковий струм навантаження знаходимо по формулі

де UВП - напруга високовольтної лінії, підведеної до дільниці, В (на полі шахти UВП=6000В),

Після цього виконується розрахунок ліній електропередач.

Для підведення електроенергії від підстанції до бурової установки застосовується, як правило, повітряна лінія. Вибираємо алюмінієві дроти перетином 35 мм2. В якості опор будуть використовуватися дерев'яні стійкі зі штирьовими ізоляторами ШС-10. Відстань між стійками 70 м.

Втрати напруження в лінії визначаються з рівняння

де Iрасч— розрахунковий струм навантаження, А; L — довжина лінії, км;

r0— активний опір лінії, Ом/км;

x0— реактивний опір лінії, Ом/км, при коефіцієнті потужності рівному 0,8, r0 cosϕ+ x0 sin ϕ0 = 0,93;

∆U = 3 6,15 2 0,93 =19,8В;

Допустимі втрати напруження при веденні геологорозвідувальних робіт не повинні перевищувати 5%.

Аналогічно виконуються розрахунки для інших бурових установок, якщо вони відрізняються по складу встановленого обладнання.

Для підведення до бурового агрегату використовується кабель довжиною 300 м. Струм, що споживається двигунами з мережі, розраховується по формулі

де Uн— номінальна напруження електродвигунів;

cosϕ— коефіцієнт потужності електродвигунів (cosϕ=0,8); η— ККД електродвигуна (η=0,85);

Перетин кабелю визначається з умови допустимої втрати напруження

68

де I— номінальна сила струму, А; l— довжина кабелю, м;

γ— питома провідність;

∆U— допустиме падіння напруження в %;

S = 1,73 100 124,8 300 0,8 = 20,3 мм2, 34 19,8 380

Вибираємо кабель марки ГРШ перетином 50 кв. мм.

Тривале допустиме навантаження на кабель перетином 50 кв. мм складає 130 А. Отже, кабель вибраний правильно, тому що 130 > 124,8 А.

Фактичні втрати напруження складуть:

7.5. Організація постачання бурових робіт

Вданому розділі необхідно вказати як організується постачання буровим обладнанням, інструментом і матеріалами (централізоване, по прямим договорам і т.п.).

Виходячи з необхідного парку бурового обладнання і фактичної наявності з урахуванням типів визначається необхідна додаткова кількість бурових верстатів (установок), насосів, вишок, труборозворотів.

Складається специфікація потрібного бурового інструменту, допоміжного слюсарного і теслярського інструменту, малоцінного інвентарю на одну бурову установку (з групи свердловин з найбільшою глибиною) і визначається додаткова потреба на плануємий обсяг робіт по наступній нижче формі 1. При цьому мається на увазі, що бурові установки вже працювали раніше і укомплектовані в відповідності зі специфікацією. Якщо планується введення установок понад вже працюючих в експедиції, то необхідно підрахувати потребу для їх укомплектування.

Вспецифікації треба вказати тільки ті інструменти, які необхідні для буріння в даних умовах. Потрібно приводити позначку (марку) інструменту і його розмір. Якщо інструменти потрібні декількох діаметрів, то дається спочатку загальна кількість (всього), а після цього (в тому числі) розбивка по діаметрам.

При визначенні потреби по нормам (табл. 81—83) підрахунок ведеться тільки по рядку “всього” з наступною розбивкою потреби по типорозмірам. При визначенні потреби у допоміжному інструменті та малоцінному інвентарі треба звертати увагу на те, що норми надані

увідсотках на 100 верстато-змін. Слід перевести їх у штуки. Потреба в обсадних трубах визначається в залежності від кількості свердловин та їх конструкції.

Визначення потребі у породоруйнувальному інструменті оформлюється по формі 2. Підрахунок потреби ведеться по нормам табл. 84 для твердосплавних коронок і доліт по витратам часу на ці види буріння в верстато-змінах, для алмазних коронок по обсягу в

метрах. Отримані підсумкові цифри слід розбити по типам і діаметрам коронок і доліт пропорційно обсягам застосування. Для визначення числа алмазних коронок можна прийняти насиченість 8—10 карат на 1 коронку.

Вукладення визначається потреба в основних матеріалах (табл. 85) по формі 3. Потреба в матеріалах і реагентах для приготування промивальних рідини і тампонувальних сумішей записується відразу в графу 4 таблиці на підставі розрахунків, виконаних в главах 4, 5.

По всім таблицям слід округляти отримані величини до цілих одиниць.

Форма 1. Специфікація і загальна потреба в буровому і допоміжному інструменті, малоцінному інвентарі

69

Необхідно вказати, що при постачанні, що децентралізувалося, потреба по нормам в виробничих умовах може не підраховуватись, а самі норми бути різними для різних організацій. Однак студенти повинні представляти розмір потреб з урахуванням нормуємих видатків, для чого і наведені норми (табл. 81—85), які носять чисто навчальний характер.

7.6. Організація транспорту і укладання схем транспортних зв'язків

В багатьох геологорозвідувальних організаціях перевезення вантажів (аж до робітничих дільниць партії) здійснюється з використанням існуючих наземних транспортних комунікацій: широко розвиненої мережі залізничних шляхів, автодоріг і шосейних доріг.

Однак для деяких геологорозвідувальних експедицій обов'язковим умовами початку робіт є організація, вдосконалення транспортних зв'язків між базами експедиції і партії та виробничими дільницями [9].

Експлуатаційно-технічні якості транспортних зв'язків повинні відповідати топографічним, кліматичним і дорожнім умовам, тривалості і інтенсивності експлуатації.

Підхід до вибору транспортних зв'язків для геологорозвідувальних організацій включає в себе три етапи:

•розгляд наявних в даній місцевості мережі штучних (автомобільні і залізниці) і природні (водні артерії) транспортних комунікацій;

•врахування географічних умов спорудження і експлуатації транспортних зв'язків;

•визначення вантажопотоків.

На першому етапі аналізується план місцевості з нанесеною на ньому мережею штучних і природних транспортних комунікацій і місцеположенням майбутніх об'єктів ведення бурових робіт. Використання наявної мережі транспортних комунікацій має першорядне значення при виборі вигляду транспортного зв'язку, що дозволяє не виконувати або істотно скоротити витрати засобів, праці і часу на їх спорудження. В першу чергу повинна бути розглянута можливість використання на всій наміченій трасі (або на більш-менш значних її дільницях) наявних в даному районі ширококолійних або вузькоколійних доріг промислових підприємств, автомобільних доріг державного і місцевого значення, а також судноплавних, несудохідних рік і великих водосховищ.

Другий етап виконується тільки в тому випадку, якщо виникає необхідність спорудження транспортного зв'язку. В цьому випадку повинні бути детально вивчені рельєф місцевості, кліматичні особливості, грунтові умови. Вплив цих чинників повинен розглядатися з

70