Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

НАЗНАЧЕНИЕ И КОНСТРУКЦИЯ

ПНЕВМОУДАРНЫХ МАШИН

Ударно-вращательное бурение с помощью пневмоударников находит широкое применение при бурении разведочных скважин на коренных и россыпных месторожде­ниях полезных ископаемых, при бурении скважин на воду, а также сейсмических и инженерно-геологических скважин.

Весьма эффективно пневмоударное бурение в районах распространения вечной мерзлоты, в безводных пустынных и высокогорных районах, в условияХ’поглощения промывочной жидкости.

По данным ЦНИГРИ, механическая скорость пневмоудар — ного бурения в 3-4 раза выше твердосплавного, в 1,5-2 раза выше алмазного вращательного бурения, а себестоимость ра­бот снижается на 25-45 %.

Область применения пневмоударного бурения ограничива­ется отсутствием высокопроизводительных компрессоров большого давления и присутствием водопритоков в скважи­нах. Глубина скважин не превышает 100-150 м при наличии водопритоков, а при их отсутствии достигает 300 м.

Пневмоударники выпускаются двух типов: с клапанным распределением воздуха (пневмоударники РП-130 и РП-130М) и с бесклапанным воздухораспределением (РП-111 и РП-94).

Пневмоударник РП-130 по устройству можно разделить на четыре основных узла (рис. 15.3):

а) воздухораспределительное уст­ройство, в которое входят перекид­ной (качающийся) клапан 2, со стер­жнем 3, трубка клапана 5, корпус клапана 4;

б) поршневая группа, включаю­щая цилиндр 6, поршень 7, втулку нижнюю 8;

в) детали, передающие ударную нагрузку, представлены хвостовиком 9, втулкой шлицевой 10 и нижним переходником 12]

г) корпус и шлицевой разъем включают верхний переходник 1, корпус 13 и шлицевую муфту 11.

Перед запуском пневмоударника, колонковый набор опирается на за­бой, шлицевой разъем смыкается и поршень находится в крайнем ниж­нем положении, опираясь на хвосто­вик. В этом случае центральный ка­нал в поршне перекрыт.

Сжатый воздух, проходя через верхнюю камеру, перекидывает пра­вое крыло клапана и через откры­вающийся канал проходит по трубке клапана и боковым каналам в порш­не клапана в нижнюю камеру. Под давлением воздуха поршень движет­ся вверх и перекрывает выхлопные окна а. Движение поршня вверх будет происходить до тех пор, пока не откроются окна б, после чего дав­ление в нижней камере резко упа­дет. Давление в верхней камере повышается за счет движения порш­ня вверх по инерции и в определен­ный момент превысит давление в

сети. В результате клапан перекидывается, закрывая доступ воздуха в нижнюю камеру. Под давлением воздуха и под действием своей массы поршень движется вниз (рабочий ход) и нанесет удар по хвостовику. Избыточная энергия удара

компенсируется за счет окна в. После удара цикл повторя­ется.

Особенностью бесклапанных пневмоударников является схема распределения воздуха, в которой роль клапана выпол­няет поршень в паре с цилиндром. Принцип действия пнев­моударника основан на возвратно-поступательном движении поршня-бойка за счет периодического поступления сжатого воздуха через радиальные отверстия в поршень в верхнюю и нижнюю камеры и последующего выброса его через выхлоп­ные отверстия в цилиндре.

Все пневмоударники имеют автоматическую блокировку, которая останавливает работу ударного узла, не прекращая подачу воздуха на забой. Это позволяет периодически проду­вать скважину более интенсивно и при необходимости прово­дить спускоподъемные операции с одновременной подачей воздуха в скважину. При подвешенном снаряде колонковая труба опускается под действием собственного веса, увлекая за собой нижний переходник, который может выходить из муфты на 20-25 мм. При этом открываются каналы в непод­вижной нижней втулке и соединяют нижнюю камеру с коль­цевым зазором, отводящим выхлопной воздух. В результате обе камеры оказываются открытыми и работа пневмоударни­ка прекращается.

В табл. 15.2 приведена техническая характеристика разве­дочных пневмоударников.

Комментарии запрещены.