22.3.Особенности бурения мягких полезных ископаемых

Важнейшей задачей разведочного бурения является качественное опробование полезного ископаемого. Успех геоло­горазведочных работ зависит от того, какой керн получен по по­лезному ископаемому. В связи с этим к перебурке полезных ископаемых предъявляют особые, повышенные требования.

При бурении твердых и устойчивых горных породах и полез­ных ископаемых нет затруднений в получении полноценного керна, поэтому их бурение ведется обычными колонковыми снарядами без специальной подготовки. При бурении же мягких, слабоустойчивых полезных ископаемых керн легко размывается и истирается.

Д ля их встречи и перебуривания предусматривается ряд мероприятий. Прежде всего важно своевременно установить приближение забоя скважины к пласту полезного ископаемого и затем применять соответствующие меры к его перебуриванию. На каждой буровой вывешивается геолого-технический наряд (ГТН).

В

Рис.22.1 Пробоотборник конструкции Зверюги. 1-переходник; 2-труба; 3-цилиндр; 4-корпус; 5-гребенка; 6-шламовая труба;7-пробка;8 -лопатка;9-скребок;10- пальцы;11-шток поршня;12-пру жина;13- поршень

ГТН имеется геологическая (литологическая) колонка, показаны пласты полезного ископаемого и маркирующие гори­зонты, указывающие на приближение пластов полезного иско­паемого. Рядом с проектной колонкой после перебуривания соот­ветствующих пород наносят фактический разрез. Фактический разрез уточняет проектный. В процессе бурения с целью более точного составления фактического разреза периодически ведут контрольные замеры глубины скважины, замеряют искривление скважины, проводят каротаж. После перебуривания маркирую­щего горизонта буровая смена должна особенно внимательно следить за процессом бурения. При вскрытии кровли пласта по­лезного ископаемого необходимо тщательно заклинить керн и немедленно сделать подъем снаряда.

Вскрытие кровли пласта полезного ископаемого можно оп­ределить по изменению скорости бурения, расходу мощности двигателя, крутящего момента, изменению цвета промывочной жидкости и др. На основании этих признаков в настоящее время изготовлены сигнализаторы встречи кровли пласта полезного ископаемого. Однако по указанным признакам можно вскрыть кровлю пласта полезного ископаемого лишь при различии физи­ко-механических свойств горной породы и полезного ископаемо­го. При отсутствии такого различия после перебуривания марки­рующего горизонта при подходе к пласту полезного ископаемо­го для своевременного подсечения его кровли сокращают рейсо­вую проходку до 1,5-0,5 м.

После встречи пласта полезного ископаемого буровая бри­гада производит подъем снаряда с "отбитой" кровлей пласта,вызывает комиссию в составе участкового геолога и бурового мастера, производят контрольный замер глубины скважины, под­готавливает специальный снаряд (чаще ДКС или эжекторный) и шламосборники. В ряде случаев скважину перед перебуриванием полезного ископае­мого обсаживают трубами. При твердо­сплавном бурении слабых полезных иско­паемых используют снаряды Алексеенко, Игнатьева, Донбасс НИЛ-1, НИЛ-2, НИЛ-3. При бурении этими снарядами необходимо соблюдать следующий режим: осевая на­грузка 400-500 кН; частота вращения сна­ряда 80-120 об/мин, расход промывочной жидкости 50-70 л/мин.

После перебуривания пласта произ­водят тщательное заклинивание керна и для большей гарантии (чтобы столб в бу­рильной колонне не выдавил керн) перед подъемом в колонну бурильных труб сбра­сывают шарик, который перекрывает гнез­до переходника и предотвращает выдавли­вание керна жидкостью. При бурении раздельнозернистых полезных ископаемых можно использовать замораживание керна. При бескерновом бурении мягких пород взятие пробы полезного ископаемого мо­жет производиться забивным грунтоносом ВСЕГИНГЕО и др.

При неудаче с получением керна по­лезного ископаемого прибегают к его пе-ребуриванию путем искривления скважины или к использованию боковых грунтоно­сов, которые разделяются на бороздковые, стреляющие и сверлящие. Пружинные грун­тоносы ВСЕГЕИ и боковые грунтоносы Покальчука и ГББ-70 предназначены для отбора образцов в мяг­ких полезных ископаемых. Для взятия образцов плотных пород средней твердости применяют стреляющие грунтоносы ГрБС, БОГ ГРС-2 и углерезы. Для взятия твердых и крепких пород ис­пользуют бороздковые конструкции Зверюги А.А. (рис. 17.1) и сверлящие грунтоносы (СГ-150).