Једна од најпродуктивнијих и најекономичнијих метода формирања рудничких радова је бушење језгра. Користи се у теренским истраживањима и инжењерској геологији. Поред тога, ово је најлакши и најбржи начин за приступ подземним водама за организовање водоснабдевања.
Из нашег чланка ћете сазнати све о специфичностима бушења језгра, алатима потребном за његову имплементацију и функцијама примене.
Обим бушења језгре
Бушење језгром је метода која омогућава са највећом тачношћу одредити дубину крова и дна слојева тла, као и ознаку дубине огледала подземне воде.
Основна технологија бушења се широко користи у следећим индустријама:
- Снабдевање водом у индустријском и приватном сектору. Бушење бунара за приватно водоснабдевање, организовање уноса воде целих села или градских блокова ефикасно се врши бушењем језгра због чињенице да бушилица лако продире до великих дубина. Језграни пројектил може подићи готово било какву уништену стену, осим водених засићених и лабавих некохерентних тла (песак, шљунак, шљунак);
- Истраживање у рударској индустрији. Када стена прође, тачка удара на тло настаје дуж полупречника ротације. Другим речима, шкољка, која структурно подсећа на цев, буши чврсту стенску масу, не нарушавајући њену структуру и стање.
- Зграда. Извођење геотехничких студија за проучавање физичких и механичких својстава тла, стања стена. Технологија колона пружа прилику за тачно одређивање нивоа воде и узимање узорака воде за проучавање њихове агресивности у односу на бетон.
Током бушења језгра, вади се језгра - стуб земље или суседни слојеви тла. Језгро карактерише интегрална природна структура, која пружа свеобухватну анализу проучаване пасмине. Бушење језгром цеви омогућава вам да одредите дубину стене са највећом тачношћу за проучавање.
Бушење језгром осигурава интегритет извученог језгра, што доприноси квалитативном проучавању стене. Истовремено се врши најквалитетније чишћење лица од уништене стене.
Употреба бушаћих језгара у конструкцији значајно олакшава и убрзава процесе. У рупу која се припрема бушилицом за језгро лако се хрпа гомила или се монтира готова бетонска конструкција. Бушење језгром омогућава вам стварање цилиндричних рупа у конструкцијама од опеке и бетона.
Технологија рада и опрема
Познате су две методе употребе бушилице: рад са испоруком течности на дно или на суво, односно без бушења.
Бушење без употребе блата за бушење користи се ако су некохерентна тла засићена природном влагом у количини довољној за продирање и екстракцију. Вода се такође не доводи у радну осовину приликом проласка кроз флуидно-пластичну, меко-пластичну и чврсто-пластичну иловачу / глину, тврду и пластичну пешчану иловачу.
Течност је обавезна за бушење камења и полу-стена. У недостатку воде у овом случају, продубљивање је знатно спорије.Поред тога, вероватноћа прераног квара круне значајно се повећава, па се суво бушење сматра скупљим.
Технологија бушења језгре испирањем омогућава не само продужење сервиса радне опреме, већ и најбржи и најмање времена за ослобађање лица од уништене стене
Приликом бушења са течношћу за бушење, брзина продубљивања се знатно повећава. Најчешће се ова метода користи када се буше бунари значајне дубине. То вам омогућава да радите у најкраћем могућем року уз минималан ризик од оштећења круне.
И даље се вода под високим притиском доводи до дна током развоја бунара у растреситим, некохерентним тлима, ако ваљање није задатак. У овом случају, млазом воде једноставно опере лице, ослобађајући радну осовину од уништеног тла.
Принцип технике колона
Главни елемент у бушењу језгре је деструктивни резни део постављен на дну цеви цеви. Зову је круном. За потонуће стене користе се посебне крунице опремљене дијамантним алатима.
Круне су резање изменљивих елемената који су причвршћени за доњи руб језгрене цеви. У току бушења морају се мењати неколико пута
Дијамантна круна обезбеђује скоро несметан пролазак бушилице до велике дубине током проласка воде за довод воде до кречњака. То јест, при развијању бунара укопаних у подножју, у пукотинама којих је због вековне кондензације формирана резерва најчишће подземне воде.
Битови бушилице се мењају на најједноставнији начин - уклањају истрошени део и причвршћују нову круну на језгру цеви
Камен је пресечен помоћу круне која се врти великом брзином. Брзина ротације бушилице може се подесити у зависности од густине развијеног тла. Круна "исече" тло само уз ивицу осебујног цилиндра, чији је средишњи део утиснут у цев језгре.
Да бисте извукли језгро, бушилица се подиже на површину. Тло које је заробио буквално издувава се из језгре бушилице са струјом ваздуха која се доводи у горњи део цеви. Процес пухања убрзава се додиром шкољке клацкалицом.
Током бушења језгра, бушени сегмент конусног облика стене гура се у језгру цеви. Да би га извукли, језгра језгра се извади из цеви демонтажом бушилице. Језгра се разнесе и извади из цеви
Копне бушилице током проласка снажних стијена имају већу продуктивност у односу на матрице и конусне битове. То је због велике брзине ротације бушилице, што смањује степен уложеног напора на развој.
Поред тога, длета у потпуности уништава стену, коју ће требати да ископча пелер или да снабдева водом притисак како би испрао лице. У ствари, мораћете да прођете кроз исти сегмент два пута, или чак три пута: прво, уништите, а затим очистите. Технологија колона омогућава вам да прођете и очистите лице у једном потезу.
Машинске алатке и бушилице
Избор машине или бушилице одређује се наменом бушотине и њеним пречником. Популарност основног начина бушења одређује производњу бушаћих постројења и алатних стројева широм света. Тешки трактори, камиони и теренска возила погодни су за инсталације дизајниране за истраживачко бушење.
Употреба тешких гусјеничних трактора омогућава бушење језгра у подручјима која имају непроходност, површинско замрзавање и нестабилна терена.
Најчешће се опрема за бушење поставља на класичне аутомобиле МАЗ, КАМАЗ и Урал. Међутим, постоје могућности уградње за лакшу опрему која се користи за бушење бунара за воду у приватној изградњи.
Код ручног ротацијског бушења језгра је замењена историјским претходником, стаклом. Ова шкољка је скраћена верзија језгрене цеви са зашиљеном ивицом на ђону. Чаша ручно или помоћу моторне бушилице увија се у земљу и све што је нагомилано уклони се на површину.
За механизацију ручног бушења плитких бунара и стварање отвора за постављање ограде и куле за пренос снаге користе се бензински и електрични мотори. Извештавају о ротационим покретима на цеви шрафа или језгре
Опрема за потапање и уређење бунара
За спровођење бушења језгра потребна је опрема која вам омогућава дубински рад, развој и вађење најразличитијих врста стена. Током рада треба обезбедити периодично подизање површине материјала уништеног пројектилом.
Стандардни сет алата за бушење
За квалитетно обављање послова потребно је:
- Шкољке шкољке. Користе се за хоризонтално бушење и за бушење вертикалних радова. Коришћењем стандардних цевних цеви, бушење је могуће под углом до 45 степени. Танкозидне љуске језгре могу се користити за хоризонтално бушење без рова приликом постављања комуникација.
- Круне. То је средство за уништавање стена којим је опремљена језгра за олакшавање сечења језгре у стени. За бушење седиментних кохезивних и некохерентних тла користе се месингасте круне. За потонуће стене стварају се рупе у бетону, асфалту, цигленом зиду, карбидним крунама дијамантским секачима.
- Челично кућиште. Они су неопходни за заустављање производње - формирање бушотине, произведено истовремено са њеним продубљивањем. Пречник им је једнак пречнику бушотине. Кућиште за довод воде бира се унапред, фокусирајући се на пречник језгрене цеви и пумпе, који се планира користити у бунару.
- Штапови. То су уске цеви уплетене заједно. Користи се за изградњу бушилице. Једноставно речено, они се наизменично завртју на врху језгре цеви тако да она може преносити ротационо кретање на дубини која прелази висину пројектила. Висина језгре цеви + висина низа бушилица = дубина израде.
- Суб Потребни су за осигуравање повезивања навојних спојева различитих пречника који су присутни на шипкама за бушење, ротаторима, заптивачима за испирање и осталим компонентама.
- Испирање чепова и заптивача. Уз њихову помоћ обезбеђује се успон на површину уништеног тла уколико нема потребе за избором целог језгра. У том случају вода се доводи у лице испирајући уништено тло под притиском на дневној површини.
- Длета. Користе се за продубљивање бушотине на најтежим местима за пролазак језгре бушилице. Када се мало користе, понекад прелазе са ротационог бушења на ударно уже.
Представљени алат стандардни је сет за бушење помоћу језгрене технологије. У неким случајевима, у зависности од сложености развоја, могу бити потребни додатни алати и опрема.
При продубљивању ископа, низ бушаћих шипки је секвенцијално завртен на врх језгрене цеви. Да бисте извукли језгрони пројектил на површину, штап након што се штап одвити
Основне карактеристике дизајна цеви
Дизајнерска карактеристика шкољке за време бушења језгре је због максималног очувања интегритета језгре и састоји се од прстенастог распореда око слободног пролаза. Једна од најважнијих карактеристика је коефицијент узорковања језгре. Дефинише се као однос пречника језгре и спољног пречника алата.
Алат за бушење језгре је стандардизовани и разликује се углавном само у пречнику. Према структурним карактеристикама језгрене цеви се класификују на једноструке и двоструке. Поједине шкољке дизајниране за рад у нормалним геолошким условима су одличне за развијање бунара за воду.
Двоструки алат са унутрашњом цеви која се не ротира користи се само у геолошким истраживањима. Потребно је извући узорке стена који се лако уништавају под утицајем различитих фактора. Омогућава вам да узмете узорак у природном саставу, са природним процентом минерала и отпадне стене.
У узорковању за инжењерска и геолошка истраживања, у геолошком истраживању и бушењу рупа за постављање носача далековода, користи се једносмерна цев
Све језгрене цеви намењене су прочишћавању, снабдевању дном за бушење на дну и испирањем бунара. Њихов врх опремљен је технолошком рупом кроз коју се убризгава вода или струја ваздуха.
Специфичности резног дела пројектила
Свака круна представљена је у облику прстена с навојем који се налази на врху, неопходним за завртње у језгри цеви, и резачима који се налазе на доњем крају. На овај резни метални део секачи су ливени или заварени.
Приликом залијевања користите сљедеће крунице:
- Карбид - фино исечен, ребраст.
- Дијамант - импрегниран и мали дијамант.
Елементи за резање од тврдог метала дизајнирани су за бушење "меких" тла. Уз њихову помоћ буше се све врсте глинастих стијена било које конзистенције, полу-стене, влажне песке са влажним и влажним песком густог састава и средње густине. За бушење кроз пешчењаке и лапорице користе се крунице са сециштима из волфрам-кобалта.
Плитки дијелови дизајнирани су за бушење средње тврдих стена с ниском абразивношћу. Опремљени су осмерокутним или квадратним секачима. Кад су сјекутићи смјештени на различитим висинама, постиже се и постепено клање, чије су предности описане горе.
Коришћење ребрастих круница побољшава циркулацију течности за испирање ширењем пречника бушотине
Ребрасте круне дизајниране су за бушење тврдих стена средње абразивности. Резачи таквих круница састоје се од челичне цилиндричне или призматичне главе са карбидним уметком. У овом случају, чак и у случају хабања круне не смањује се ефикасност њеног рада.
Круне са дијамантним алатима дизајниране су за бушење стијена и полу-стена високе абразивности.
Да би повећали чврстоћу и повећали абразивна својства, индустријски дијаманти се утискују у ливену масу током производног процеса. У последње време природни кристали често се замењују вештачки узгојеним
Број ребара одређује се дизајном круне и њеним пречником - могу бити од три до шест. Убрзање процеса уништавања стена може се постићи помицањем ребара у односу на крајњу страну круне. На тај начин је обезбеђено степенасто дно и олакшан је пролаз течности за испирање.
Бушотинске цеви
Челичне цеви са језгром и кућиштем производе се у складу са ГОСТ 51682-2000. У истраживачкој и инжењерској геологији они се користе да спрече урушавање тла на дну, што нам не би омогућило да разумемо на којој дубини је један геолошки слој замењен другим.
У распореду отвора за довод воде, кућишта формирају зидове бунара. У кућиште састављено од њих уроњен је још један низ цеви. Сада се најчешће саставља од пластике. Кућиште за производњу опремљено је филтером за задржавање зрна песка и ситног шљунка током пумпања.
Најчешће се налазе кућишта цеви са зупчаним спојевима.У овом случају цеви имају унутрашњи навој на једној страни, а спољни навој на супротној страни. Навојна цијев се саставља изузетно једноставно и брзо.
И једноструке и кућишта цеви су са навојем, од једног краја ка споља, са другог у унутрашњост. То вам омогућава да брзо и лако саставите кућиште. Димензије навоја су обједињене - било које кућиште може послужити као језгра цеви, довољно је завртити круну и врх
Постоје заштитне цеви намењене завареним спојевима. Они се не користе у приватном сектору због напорног процеса монтаже колона.
Кућиште и језгре цеви су направљени од челика разреда 45 са групом чврстоће "К". Да би се повећала отпорност на површинско хабање, крајеви цеви су очврсли. У зависности од коришћене опреме за бушење и пречника потопне пумпе, цеви пречника од 100 до 200 мм користе се у уређајима за приватне радове на доводу воде.
Основне фазе бушења
Пре почетка радова морате проучити катастарски план и припремити радну површину. Неопходно је обезбедити несметан приступ месту бушења и самог бушилног постројења и машине са течношћу за испирање.
Сљедећи корак ће бити копање јама запремине најмање 2 кубика - то ће избјећи потребу за додатним резервоаром. Јама је дизајнирана за одвод подземних вода и истрошене течности. Да бисте поставили главни део пртљажника, потребно је бушити тло.
Затим је одабрана круна повезана са бушилном цеви и избором кућишта, које ће се повећавати како се продубљују. Инсталација треба да буде чврсто фиксирана, након чега се бушаћа инсталација покреће.
Технологија колона са испирањем дна воде омогућава најједноставнији и бржи начин ослобађања радне осовине од уништене стене
Како се бушилица језгра продубљује и пуни, периодично се подиже на дневну површину и чисти од тла заробљеног алатом током бушења. Након тога, језгро ослобођено из језгре поново се може уронити у рупу бушотине да би се наставило бушење.
Да бисте се попели на низ бушилице, који се састоји од језгреног пројектила и шипки, демонтирани. Односно, шипка после шипке је секвенцијално одвојена док се језгра цев не уклони из бачве.
Најбоља опција за развој бушотине за приватне трговце је бушење језгре, а затим испирање. У овом случају не треба узети узорке. Главна ствар је брзо формирање бачве и чишћење од муља, а истовремено се припрема за развој за наредну операцију.
За прање можете користити било коју воду, сасвим је погодна из оближњег рибњака или реке. Бушење се такође може извести суво ако се развија бунар од песка. Обично је у овом случају пар канти воде као течне бушилице довољно само за хлађење шкољке на дну.
Према основној технологији, рупе се буше у бетонским и армирано-бетонским конструкцијама, темељима и зидовима од опеке.
Када радите у растреситом песку са мало влаге, како бисте ојачали зидове отвора у радној отопини, препоручује се додавање течне стаклене или глинене масе. У сваком случају, када бушилица прође кроз хоризонт са нестабилном структуром, оправдано је ојачати зидове бунара кућиштима.
Технолошке карактеристике процеса
У процесу продубљивања могуће је прилагодити брзину бушења. Треба напоменути да бушилица лако превладава седиментне слојеве стијена при малим брзинама. Али приликом проласка кроз аутохтоне стијене потребно је повећати брзину ротације. Методом бушења језгре могу се пренети формације различитих састава и било које тврдоће.
Потребно је узети у обзир чињеницу да уређај за бушење треба да се налази на припремљеној, изравнаној водоравној платформи. Угао продора може се подесити ако пречник рупе која се развија не прелази 1 метар. Тада вертикалност производње поткрепљује кућиште.
Цеви за кућиште могу се поново употребити ако се одмах након потонућа изваде из рудника. Језгрена цев је шкољка за вишекратну употребу, што се не може рећи за крунице. Бушење у седиментном хоризонту захтева најмање два, па и више. Када се гради бунар на кречњаку, немогуће је тачно предвидети број избрисаних круна.
Да би се продужио животни век дијамантске језгре након што је уграђен или замењен, дно бушотине је потребно длетовати. Ова мера ће значајно повећати стопу продора.
Опрема за бушење се може монтирати на возила велике носивости или на гусјенична специјална возила у случају радова на тешким теренима. Лакша покретна опрема може се користити за бушење језгра воде.
Предности и недостаци методе колона
Захваљујући тачкарском деловању круне у радијусу, обезбеђено је прецизно сечење и уклањање целог језгра на површину. Технологија је применљива за бушење стена до КСИИ категорије, можете радити и окомито и под углом.
Један од најважнијих показатеља основне методе сматра се висока продуктивност и брзина бушења.
Поред тога, могу се разликовати следеће предности:
- Запремина бушења у случају коришћења испирајуће течности или процесне воде је 85%;
- Увођење активних емулзија у радни раствор омогућава задржавање зидова бунара у изворном стању;
- Због смањења аксијалних оптерећења због чињенице да се стена не уништава континуирано, постиже се смањење трошкова енергије.
- Метода вам омогућава рад са било којим стенама, укључујући базалт и гранит.
- Када користите префабриковану мобилну машину, посао је могуће изводити на тешко доступним местима.
Поред предности, бушење језгра има и своје недостатке:
- При раду у ломљеним стијенама често долази до заглављивања језгра, што доводи до потребе да се уклони цев како би се избацила.
- Током проласка тврдих стијена због прегријавања и хватања круна брзо се заглађује. Да бисте то избегли, потребно је користити расхладну течност и смањити довод. Као резултат тога, брзина бушења се смањује.
- Мали пресјек (до 200 мм) бушења не допушта употребу снажних потопних пумпи.
Када се развијају бунари за воду у случају употребе глиненог раствора током отварања резервоара, постоји велика вероватноћа за силтацију водоносника.
Видео 1. Почетна фаза бушења бушотине основном методом:
Видео 2. Бушење бунара у гранитној стијени:
Почињању темељних операција бушења требало би да претходи економски прорачун. Усклађеност са безбедносним стандардима и правилима рада опреме минимизира ризик од квара, обезбеђујући тако високу ефикасност, брзину бушења и смањујући економске трошкове.
Да ли желите да поделите са вама само познате суптилности технологије ступаца? Имате ли корисне информације о теми чланка? Молимо вас да напишете коментаре у блок образац испод, поставите питања и објавите фотографије на тему чланка.