Шнековое бурение — это… Что такое Шнековое бурение?
- Шнековое бурение
- (a. auger drilling; н. Schnecken-bohren; ф. forage а la tariere; и. perforacion por tornillo sin fin, sondeo por barrena helicoidal, taladrodo por conductor sin fin) — вращательное бурение, при к-ром разрушенная порода доставляется из скважины на поверхность шнеком (бурильной трубой c навитой на ней стальной лентой).
Для Ш. б. применяют буровые установки c подвижным вращателем c повышенным крутящим моментом, имеющие ход подачи в осн. 1,8-3,0, иногда до 15 м. Шнеки соединяются между собой посредством резьбы или элементов фигурного сечения. Pазрушение породы на забое при Ш. б. происходит путём резания и разрыхления г. п. лопастным Буровым долотом. При бурении плотных г. п. и гравийно-галечных отложений используются долота, лопасти к-рых обращены к забою под углом ок. 90°, в мягких и рыхлых породах — 30-60°. B процессе бурения режущие элементы долота охлаждаются разрушенной породой. Подъём породы происходит благодаря её скольжению по шнековой спирали, поскольку трение породной массы o поверхность шнека меньше, чем трение o стенки скважины. При нормальном транспортировании разрушенная порода заполняет 0,2-0,4 объёма межвиткового пространства. Производительность шнекового транспортёра обычно больше или равна производительности долота, выраженной в объёме разрушенной породы (c учётом её разрыхления в 1,3-1,6 раза). Частота вращения шнеков диаметром до 100 мм не менее 150-200 и не более 500 об/мин, при диаметре 150-200 мм — от 80-100 до 150-200 об/мин.
Ш. б. используется для проходки скважин глуб. до 50 (реже до 100-120 м), диаметром от 60 до 600-800 мм в мягких и рыхлых породах, a также в породах cp. твёрдости, при ведении сейсморазведочных, геологоразведочных, взрывных работ, a также инженерно-геол. изысканиях, сооружении гидрогеологических скважин.
Преимуществами Ш. б. являются высокие скорости (до 100-300 м/смену) и простота организации работ.
Перспективы Ш. б. связаны c созданием специализир. бурового оборудования повышенной мощности, комбинацией этого способа c др. видами бурения (c промывкой и продувкой), c применением съёмных керноприёмников и непрерывным выносом образцов породы. Литература: Tанеев B. И., Площадный B. Я., Шнековый буровой инструмент, M., 1985; Kардыш B. Г., Oборудование для поискового бурения, Л., 1986.
Горная энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. Под редакцией Е. А. Козловского. 1984—1991.
- Шнеко-буровая машина
- Шнековый конвейер
Смотреть что такое «Шнековое бурение» в других словарях:
ШНЕКОВОЕ БУРЕНИЕ — вид вращательного бурения, при котором разрушенная резцом порода с забоя скважины удаляется вращающимся шнеком. Применяется для проведения неглубоких взрывных и разведочных скважин в некрепких породах … Большой Энциклопедический словарь
шнековое бурение — вид вращательного бурения, при котором разрушенная резцом порода с забоя скважины удаляется вращающимся шнеком. Применяется для проведения неглубоких взрывных и разведочных скважин в некрепких породах. * * * ШНЕКОВОЕ БУРЕНИЕ ШНЕКОВОЕ БУРЕНИЕ, вид … Энциклопедический словарь
Шнековое бурение — ► auger drilling Вращательное бурение с использованием лопастного долота резца и удалением из забоя разрушенной породы шнеком. Разрушение горной породы производится стальными или твердосплавными (иногда сменными) резцами, которые вращаются с… … Нефтегазовая микроэнциклопедия
Шнековое бурение — вращательное Бурение с использованием лопастного долота резца и удалением из забоя разрушенной породы шнеком. Разрушение горной породы производится стальными или твердосплавными (иногда сменными) резцами, которые вращаются с частотой 100… … Большая советская энциклопедия
ШНЕКОВОЕ БУРЕНИЕ — способ вращательного бурения, при к ром разрушаемая резцом порода выносится на поверхность с помощью шнека стальной ленты, навитой на поверхность буровой штанги. Применяется гл. обр. для проходки неглубоких взрывных и разведочных скважин в… … Большой энциклопедический политехнический словарь
Бурение — проходка буровых скважин. Известно много видов бурения: колонковое, бсскерновое, ударное, шарошечное, шнековое, вибробурение, термическое и др. Геологический словарь: в 2 х томах. М.: Недра. Под редакцией К. Н. Паффенгольца и др.. 1978 … Геологическая энциклопедия
Бурение — процесс сооружения горной выработки цилиндрической формы скважины (См. Скважина), Шпура или шахтного ствола путём разрушения горных пород на забое, Б. осуществляется, как правило, в земной коре, реже в искусственных материалах (бетоне,… … Большая советская энциклопедия
Бурение — (Drilling) Бурение это процесс строительства скважины, а также разрушения слоев земли с последующим извлечением продуктов разрушения на поверхность Бурение: на воду, цена, виды бурения, типы бурения, нефть, газ Содержание >>>>>>>>>>>>>> Бурение… … Энциклопедия инвестора
БУРЕНИЕ ШНЕКОВОЕ — вид вращательного бурения, при котором выбуриваемая п. поступает от забоя к устью скважины с помощью шнека (винтового транспортера). На нижнем конце шнек несет тот или иной буровой наконечник (в зависимости от свойств п.). Геологический словарь:… … Геологическая энциклопедия
ВРАЩАТЕЛЬНОЕ БУРЕНИЕ — бурение, при к ром инструмент резец вращается вокруг оси, совпадающей с осью шпура ли скважины и одновременно с определ. усилием подаётся на забой. При этом происходит последовательное разрушение породы от вдавливания и скалывания частиц породы… … Большой энциклопедический политехнический словарь
Шнековое бурение — Тетракон
Шнековое бурение (от нем. Schnecke — улитка, завиток, винт) является разновидностью вращательного бурения. Специфика технологии заключается в том, что удаление с забоя и транспортирование по скважины разрушенной породы осуществляют одновременно с проходкой скважины не потоком очистного агента, а за счет свойств вращающегося непрерывного шнека или шнековой колонны. Обычно шнековое бурение осуществляют сплошным забоем. Также можно вести шнековое бурение с отбором ненарушенных образцов породы (керна) с помощью полых магазинных шнеков или съемных грунтоносов.
Шнековое бурение — наиболее распространенный и наиболее универсальный способ из всех видов неглубокого бурения. Его применяют при бурении скважин глубиной до 50-80 м в породах от I до VIII категорий по буримости, в том числе в гравийно-галечных, в породах с включением валунов, в грунтах со скальными включениями. Одной из причин широкого распространения шнекового бурения является и то, что при применении данной технологии в большинстве пород происходит попутно закрепление стенок скважины поднимаемой породой. В строительной отрасли шнековое бурения используют для бурения под различные виды свай — под забивные сваи (в том числе лидерное бурение), буровые набивные и инъекционные сваи. Также шнековое бурение является стартовой площадкой для применения других технологий устройства фундаментов (струйная цементация грунтов (jet-grouting), «стена в грунте» и др.). Шнековое бурение производится также при производстве работ по укреплению фундаментов и грунтов, решении задач подземного строительства.
В геологической отрасли шнековое бурение используют при сейсморазведке (бурение для погружных зарядов ВВ), взрывных скважинах при открытой разработке угольных карьеров, инженерно-геологических, гидрогеологических, мелких водозаборных скважинах, разведке строительных материалов и некоторых других геологоразведочных скважинах. Такой вид бурения можно успешно применять в комбинации с геологоразведочным бурением, для забуривания скважины в начальном интервале, представленном рыхлыми наиболее трудными для бурения с промывкой породами.
Физические основы шнекового бурения
Физику процесса шнекового бурения отличают три важных момента: охлаждение породоразрушающего инструмента, транспортирование разрушенной породы на поверхность и закрепление стенок скважины поднимаемой породой. При вращательном бурении неизбежно трение породоразрушающего инструмента о породу и его нагревание: чем быстрее и больше силы трения, тем больше выделяется тепла и сильнее нагревается инструмент. При недостаточном охлаждении, т. е. отводе будет происходить значительный износ инструмента или даже его расплавление — «прижог». В шнековом бурении при отсутствии потока очистного агента охлаждение породоразрушающего инструмента происходит вследствие отдачи тепла непосредственно породе, эффективность охлаждения обеспечивается высокой скоростью бурения. В твёрдых скальных породах, где скорость бурения низка из-за недостаточного охлаждения инструмента, шнековое бурение обычно не применяют. Транспортирование разрушенной породы по принципу шнекового транспортера Транспортирование разрушенной породы осуществляется по принципу шнекового транспортера. Такие транспортеры для перемещения сыпучих материалов известны давно и широко применяются в различных областях техники: в цементной промышленности, на зерновых элеваторах, в сельхозмашинах и в обычной бытовой мясорубке. Как работает шнековой транспортер при бурении скважины? Шнек состоит из центрального трубчатого стержня, к которому приварена спиральная реборда, представляющая собой винтовую поверхность. При бурении вертикальных скважин элементарный участок винтовой поверхности может быть представлен как наклонная плоскость с углом наклона а, в плане представляющая собой диск (рис.1).
Рис. 1. Схема динамики подъема частицы породы при шнековом бурении
Технические средства для шнекового бурения. Буровой инструмент для шнекового бурения.
В шнековом бурении определяющую роль играет буровой инструмент, от которого и произошло название вида бурения. В практике шнекового бурения выделено три разновидности и соответственно три компоновки технологического бурового инструмента: бескерновое шнековое бурение осуществляют следующим инструментом: непрерывным шнеком (SOB или SFA способ) или колонной обычных шнеков в комплекте с конусным буром, лопастным буром или долотом. Шнеко-колонковое бурение ведут с использованием магазинного шнека с коронкой и колонны обычных шнеков; бурение с отбором керна производится колонной полых шнеков с использованием съемного керноприемника или съемного шнекового долота. В строительной отрасли России в течение многих лет бескерновое шнековое бурение было преобладающим. В последние два десятилетия все большее распространение получают технологии устройства буронабивных и буроинъекционных свай, в которых применяются полые шнеки.
При проходке мягких пород процесс разрушения породы не требует значительных затрат энергии, и скорость бурения может быть высокой. При этом большой объем выбуренной породы требует его своевременного и качественного удаления, от чего зависит эффективность бурения. При бурении в мягких и рыхлых породах, где не требуется создания значительных породоразрушающих нагрузок, в комплекте со шнеками применяют двух- и трехлопастные долота режущего типа со спиральными или плоскими лезвиями, армированными твердым сплавом, а также различные типы лопастных буров на плоских резцах. Для пород средней твердости, где требуется более высокая износостойкость инструмента, применяют долота округленного профиля со значительно большей насыщенностью твердым сплавом, лопастные буры с круглыми режущими зубьями или конусные буры. Конусные буры также оптимальны для использования в более сложном грунте VI-VIII категории.
При шнеко-колонковом бурении и бурении полыми шнеками породоразрушающий инструмент представлен специальными шнековыми бурами или коронками, разрушающими породу по кольцевому забою. Лопастные шнековые буры обычно имеют от 3 до 6 лопастей, армированных твердым сплавом, с гладкой или ступенчатой режущей поверхностью. Шнековый инструмент с оголовком в виде конусного бура имеет лучшие породоразрушающие свойства за счет иных углов резания и сочетания режущих и скалывающих усилий, а, следовательно, более высокую производительность, нежели лопастные шнековые буры.
Буровые шнеки
Основой бурового инструмента для шнекового бурения служат буровые шнеки составляющие колонну с непрерывной спиральной ребордой от полота или коронки на забое до поверхности. В зависимости от разновидности бурения применяют три основных вида шнеков: обычные, в том числе и утяжеленные, магазинные и полые. Наиболее часто применяют обычные буровые шнеки (рис.2), которые носят также название стандартных буровых шнеков.
Рис.2. Стандартный буровой шнек. 1 – хвостовик; 2 – труба; 3 – виток; 4 – втулка
Шнек — это труба с навитой на ней спиральной ребордой. Спираль получают путем навивки стальной ленты на специальную винтовую оправку, затем ее надевают на трубу шнека, растягивают вдоль трубы до получения нужного шага и приваривают. К концам трубы шнека приваривают соединительные элементы. Наружный диаметр шнека составляет 0,88-0,95 от диаметра долота или бура, что обеспечивает свободное вращение шнековой колонны и способствует закреплению стенок скважины. Обычные шнеки различаются размерами по наружному диаметру спиральной реборды диаметром трубы шнека, шагом спиральной реборды, общей длиной и устройством соединительных элементов.
Для разных буровых установок применяют разнообразные шнеки, отличающиеся размерами и устройством соединений, что часто исключает их взаимозаменяемость. Заменой колонны шнеков может служить непрерывный шнек большой длины. Чаще всего подобный инструмент применяется на зарубежных буровых установках, но в России также есть буровая техника, на которой применяется непрерывный шнек. Например, бурильно-сваебойные машины ОАО «Стройдормаш» БМ-811, БМ-831 и БМ-833.
Кроме обычных шнеков, применяют также утяжеленные буровые шнеки, отличающиеся от обычных увеличенной толщиной до 10-16 мм реборды, приваренной к трубе двумя швами (сверху и снизу). Данный тип шнеков применяется при работе в сложном грунте. Как правило, в колонну при встрече валунно-галечных отложений вставляют 2-3 утяжеленных шнека. Утяжеленные шнеки, кроме повышенной прочности, обеспечивают также плавность вращения шнековой колонны.
Соединения обычных буровых шнеков могут быть двух типов — замки (трех, четырех или шестигранные, в зависимости от конструкции шнеков) и резьбовые соединения. Наиболее распространены и имеют наибольшие достоинства шестигранные соединения. При таком типе соединений на одном конце шнека имеется наружный шестигранник с поперечным отверстием, а на другом — внутренний шестигранник с таким же отверстием. При соединении шнеков в колонну наружный шестигранник входит во внутренний другого шнека, поперечные отверстия совпадают и в них забивают запорный палец. Шестигранное соединение в отличие от резьбового обеспечивает точное совпадение спирали реборды одного шнека со спиралью следующего и получение непрерывной спирали по всей колонне шнеков. Не менее важно то, что при таком соединении шнековую колонну можно вращать как вправо, так и налево. Это позволяет легко извлекать шнеки в случае их прихвата породой, а также осуществлять тампонирование скважины, транспортируя при левом вращении породу к забою скважины. Для бурения с отбором ненарушенных образцов породы из отдельных интервалов скважины на нижнем конце шнековой колонны устанавливают магазинный (колонковый) шнек.
Магазинный шнек (см. рис. 3) состоит из трубы 1, диаметр которой несколько больше, чем у трубы обычного шнека. На наружной поверхности трубы приваривают спиральную реборду с шагом и наружным диаметром, равными обычным шнекам. На нижнем конце магазинного шнека на резьбе навинчена коронка 3, а внутри размещена разъемная гильза.
Рис. 3 Колонковый (магазинный) шнек.
Для бурения с непрерывным отбором ненарушенных образцов съемным грунтоносом или для доставки на забой заряда ВВ без подъёма шнеков в скважинах с неустойчивыми стенками при сейсморазведке применяют колонну полых шнеков, у которых за счет увеличения диаметра трубы несколько уменьшена ширина реборды и применены соединение, оставляющие открытым центральное отверстие трубы. Кроме указанных задач, полые шнеки можно использовать для бурения и оборудования с послойным опробованием водоносных горизонтов гидрогеологических скважин, при бурении комбинированных скважин для проходки и закрепления интервалов неустойчивых под с оставлением полой колонны шнеков в качестве обсадной, особенности конструкции полых шнеков сводятся к устройству их соединений. Для полых шнеков обычно используют фиксированные соединения (шлицевые, кулачковые, восьмигранные и др.), позволяющие получить совпадение спирали и осуществить левое вращение. Наиболее характерные соединения полых шнеков приведены на рис.4.
Рис. 4. Инструмент для шнеко-колонкового бурения: а – исковая колонна со съемным керноприемником; б — соединения полых шнеков
Буровые установки, применяемые для шнекового бурения.
Для шнекового бурения используют станки (установки) с подвижным вращателем, поскольку конструкция шнеков исключает использование станков шпиндельного и роторного типов. Станок должен осуществлять вращение шнеков с частотами от 1 до 5 сˉ1 развивать значительный крутящий момент (от 5 кН), обеспечивать осевое перемещение шнеков с ходом подачи не менее длины шнеков (1—3 м) и регулирование осевой нагрузки как вниз дополнительно к весу шнеков, так и вверх — бурение с разгрузкой. Учитывая высокие скорости бурения, следовательно, минимальные затраты времени на сооружение скважины, станки шнекового бурения должны обладать высокой транспортабельностью. Практически для шнекового бурения применяют переносные или самоходные буровые установки.
В зависимости от назначения станки, буровые установки и буровые машины для шнекового бурения можно условно разделить на несколько типов:
- специализированные строительные свайные буровые машины (буровые установки)
- специализированные геологические буровые машины (буровые установки)
- универсальные буровые машины (буровые установки), предназначенные для выполнения двух вышеперечисленных видов буровых работ.
К первой категории в первую очередь относятся широко применяемые в России буровые установки зарубежных производителей. Это, например, буровые установки BAUER, Casagrande, Soilmec, KATO и др. Обычно данные буровые установки отличаются большими габаритами и массой, нежели отечественные буровые машины и позволяют делать скважины в широком диапазоне глубин и диаметров. Они ориентированы именно на «строительное» бурение.
Из отечественных категории специализированных строительных свайных буровых установок относятся, например, буровые машины МРК-750 и МРК-800 производства ОАО «Ивэнергомаш», серии БМ-8хх и БКМ-15хх, МБШ-818 производства ОАО «Стройдормаш», УБГ-СГ «Беркут» производства НПЦ СБТ, а также М-150 украинской компании Маст-буд и некоторые другие установки. Буровые машины отличаются различным крутящим моментом, глубиной и диаметром бурения.
Ко второй категории относится множество станков для шнекового бурения, которые производят скважины малого диаметра и в силу этого не могут применяться для устройства строительных буровых свай. Данные буровые станки могут быть переносными или самоходными. Среди буровых установок, наиболее распространенных в России, можно перечислить УКБ 12/25 и УКБ 12/25с, УПБ-100Р, УПБ-100ГТ2 УГБ-50М, УГБ-1ВС. Среди основных производителей: ОАО «Геомаш», СКБ «ГЕОТЕХНИКА».
Третья категория буровых установок шнекового бурения является самой многочисленной. Данные установки могут осуществлять как бурение инженерно-геологических, сейсморазведочных и др. типов скважин в геологии, так и бурения под сваи при строительных работах по устройству фундаментов. При некоторых условиях к ней можно причислить и ряд отечественных буровых машин – те, которые имеют достаточно широкий диапазон диаметров бурения, как, например, бурильно-сваебойные машины БМ-811 и БМ-831 производства ОАО «Стройдормаш» (диаметр бурения от 150 до 500 мм) или установки производства НПЦ СБТ УБГ-ЛГ «Аллигатор» и УБГ-СГ «Беркут» (диаметр бурения от 90 до 650 мм). К данной категории относятся также буровые установки ПБУ и ЛБУ различных модификаций и УСГ «Атлант» производства ОАО «Геомаш», буровые машины серии БГМ производства ОАО «Стройдормаш», МБШ-421 (Сибирьтрейлер) и БМП-045 (КЗНО) с диаметром бурения от 150 до 450 мм, а также малогабаритные буровые установки различных производителей – ББУ-Опенок (Геомаш), СБГ-ПМ «Стерх (НПЦ СБТ), УШБМ (Курганавторемонт) и множество зарубежных.
Шнековое бурение: технология и ее особенности
Шнековое бурение относится к одному из видов вращательного бурения. Сам термин «шнековое» происходит от слова «Schnecke», что в переводе с немецкого означает винт, завиток, улитка.
Особенности выполнения работ
Этот вид бурения существенно отличается от других видов, в частности, в том, что при этой работе выполняется удаление разрушенной породы и ее транспортирование по скважине не потоком очистного агента, а за счет вращения колонны.
Шнековое бурение очень широко распространено, является универсальным способом, используемым для проходки скважин небольшой глубины в мягких или рыхлых породах. Этот способ удобен для выполнения работ в галечных породах. Он также широко распространен в сейсморазведке, разработке взрывных скважин, при инженерных исследованиях гидрогеологической направленности, геологических съемках, поиске полезных ископаемых.
Технология бурения
Шнеки буровые в процессе работы разрыхляют и дробят породу, а затем перемещают полученный продукт к устью скважины на специальном шнековом транспортере. Технология работы включает три главных момента. Это: процесс охлаждения инструмента, задействованного в разрушении породы, транспортировка на поверхность продукта разрушения и укрепление стен полученной скважины поднимаемыми породами.
Шнековое бурение выполняется буровым инструментом. Существует три вида технологического инструмента. Буровая техника – это колонна обычных шнеков с долотом, магазинный шнек с коронкой, колонны обычные и полые со съемным долотом и съемным керноприемником.Широко применяют для работы с рыхлыми породами двух- или трехлопастное долото, имеющее плоские или спиральные лезвия. В тех случаях, когда шнековое бурение выполняется для работы с породами средней твердости, требуется более высокая износостойкость, поэтому используют долото округленного профиля, насыщенное твердыми сплавами.
При проведении работ используются высокотехнологические специальные установки. Скорость бурения огромна, поэтому требования к установкам – мобильность и высокая транспортабельность. Установки изготавливают переносными или же самоходными.
Главная положительная особенность шнекового бурения — непроизвольное самозакрепление стен скважины разрушенной породой при ее подъеме по шнекам, так как она как бы «втирается» и создает эффект своеобразного оштукатуривания.
Отметим, что процесс этот — высокотехнологичный, но при этом достаточно простой в организационном плане способ ведения подземных выработок, при котором до минимума сводится риск обрушения при работе. Шнековое бурение можно осуществлять практически всегда, независимо от времени года. Деформация поверхности при этом незначительна, что очень важно при работах под железными и автомобильными дорогами, постройками и хозяйственными сооружениями.Заметное преимущество работы — достаточно высокая скорость, простота и небольшой ущерб инфраструктуре и окружающей среде.
Специалисты всего мира отмечают постоянный интерес к данному способу бурения и прогнозируют хорошие перспективы его развития.
Чем отличается роторное бурение от шнекового
Метки:
Под бурением понимают технологический процесс разрушения грунта с помощью специальной техники. Бурение скважин представляет собой направленную выработку малого диаметра и значительной длины. При создании таких сооружений применяются преимущественно 2 метода: роторный и шнековый.
Роторное бурение
Чем отличается роторное бурение от шнекового? Роторное — выполняют передвижными установками на основе автомобилей КАМАЗ, ЗИЛ, УРАЛ, МАЗ. Операцию осуществляют шарошечными долотами разнообразных диаметров (76-215 мм). Благодаря такому способу удается обрабатывать на значительную глубину даже твердые включения скальных пород.
Вращение долота от ротора передается через бурильную колонну. Он расположен на поверхности и вращается, благодаря приводу от двигателя. Для удаления отработанной породы подают промывочную жидкость. После прохождения начального участка скважины внутрь нее опускают первую обсадную колонну или кондуктор. Она перекрывает места с неустойчивой породой.
Основным преимуществом этого метода считается большая производительность и возможность бурения в любом месте. Подстраиваться под грунт в этом случае нет необходимости – он может быть и тяжелым, и легким. Производительность роторной установки значительно превышает шнековую.
Шнековое бурение
Шнековый способ бурения считается наиболее простым и доступным методом. Он выполняется в мягких породах и грунтах средней твердости. Способ целесообразен для прохождения скважин небольшой глубины в песчаных слоях. Он основан на применение винта, извлекающего породу из скважины наверх. Но при встрече с валунами использование шнека становится проблемным. Таким способом чаще всего обрабатывают скважины глубиной до 10 м.
Технологическое отличие роторного от шнекового бурения состоит в том, что удаление из забоя разрушенной породы производится шнеком, а не промывочной жидкостью. Помимо этого последний метод считается менее затратным. Высокая механическая скорость обработки обеспечивается отсутствием необходимости в промывке породы.
Отличие роторного от шнекового бурения
Роторное и шнековое бурение скважин отличаются, прежде всего, видом инструмента, глубиной создаваемых сооружений, типом обрабатываемых почв. Технологические особенности позволяют производить обработку в холодное время года (при температурах от -20 градусов) только шнековым способом. Этот метод позволяет изготавливать скважины глубиной до 80 м.
Роторным бурением можно достичь глубины свыше 9 тыс. м. Он не обладает какими-либо ограничениями при выборе типа грунта. В то же время шнековый способ позволяет обрабатывать только сухие и мягкие виды почв. На основании выше сказанного роторный вид бурения предпочитают при создании артезианских скважин.
Оба способа обладают положительными и отрицательными сторонами. Поэтому, конкретный выбор нужно осуществлять с учетом особенностей поверхности и грунта определенной местности, а также климатических условий.
Шнековое бурение — это… Что такое Шнековое бурение?
- Шнековое бурение
- вращательное Бурение с использованием лопастного долота-резца и удалением из забоя разрушенной породы шнеком. Разрушение горной породы производится стальными или твердосплавными (иногда сменными) резцами, которые вращаются с частотой 100—240 об/мин и прижимаются к забою буровым ставом из шнеков с усилием 300—2000 кг. Ш. б. применяется в некрепких скальных породах для бурения взрывных скважин (реже шпуров при помощи свёрл), а также для проходки неглубоких гидрогеологических и инженерно-геологических скважин. Производительность бурения от нескольких м до сотен м в смену. Испытывается шнеко-пневматическое бурение, при котором на спирали шнека подаётся сжатый воздух, частично взвешивающий движущиеся по шнеку частицы разрушенной породы, за счёт чего улучшается её удаление из скважины.
Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969—1978.
- Шнек
- Шнирельман Лев Генрихович
Смотреть что такое «Шнековое бурение» в других словарях:
Шнековое бурение — (a. auger drilling; н. Schnecken bohren; ф. forage а la tariere; и. perforacion por tornillo sin fin, sondeo por barrena helicoidal, taladrodo por conductor sin fin) вращательное бурение, при к ром разрушенная порода доставляется из… … Геологическая энциклопедия
ШНЕКОВОЕ БУРЕНИЕ — вид вращательного бурения, при котором разрушенная резцом порода с забоя скважины удаляется вращающимся шнеком. Применяется для проведения неглубоких взрывных и разведочных скважин в некрепких породах … Большой Энциклопедический словарь
шнековое бурение — вид вращательного бурения, при котором разрушенная резцом порода с забоя скважины удаляется вращающимся шнеком. Применяется для проведения неглубоких взрывных и разведочных скважин в некрепких породах. * * * ШНЕКОВОЕ БУРЕНИЕ ШНЕКОВОЕ БУРЕНИЕ, вид … Энциклопедический словарь
Шнековое бурение — ► auger drilling Вращательное бурение с использованием лопастного долота резца и удалением из забоя разрушенной породы шнеком. Разрушение горной породы производится стальными или твердосплавными (иногда сменными) резцами, которые вращаются с… … Нефтегазовая микроэнциклопедия
ШНЕКОВОЕ БУРЕНИЕ — способ вращательного бурения, при к ром разрушаемая резцом порода выносится на поверхность с помощью шнека стальной ленты, навитой на поверхность буровой штанги. Применяется гл. обр. для проходки неглубоких взрывных и разведочных скважин в… … Большой энциклопедический политехнический словарь
Бурение — проходка буровых скважин. Известно много видов бурения: колонковое, бсскерновое, ударное, шарошечное, шнековое, вибробурение, термическое и др. Геологический словарь: в 2 х томах. М.: Недра. Под редакцией К. Н. Паффенгольца и др.. 1978 … Геологическая энциклопедия
Бурение — процесс сооружения горной выработки цилиндрической формы скважины (См. Скважина), Шпура или шахтного ствола путём разрушения горных пород на забое, Б. осуществляется, как правило, в земной коре, реже в искусственных материалах (бетоне,… … Большая советская энциклопедия
Бурение — (Drilling) Бурение это процесс строительства скважины, а также разрушения слоев земли с последующим извлечением продуктов разрушения на поверхность Бурение: на воду, цена, виды бурения, типы бурения, нефть, газ Содержание >>>>>>>>>>>>>> Бурение… … Энциклопедия инвестора
БУРЕНИЕ ШНЕКОВОЕ — вид вращательного бурения, при котором выбуриваемая п. поступает от забоя к устью скважины с помощью шнека (винтового транспортера). На нижнем конце шнек несет тот или иной буровой наконечник (в зависимости от свойств п.). Геологический словарь:… … Геологическая энциклопедия
ВРАЩАТЕЛЬНОЕ БУРЕНИЕ — бурение, при к ром инструмент резец вращается вокруг оси, совпадающей с осью шпура ли скважины и одновременно с определ. усилием подаётся на забой. При этом происходит последовательное разрушение породы от вдавливания и скалывания частиц породы… … Большой энциклопедический политехнический словарь
Бурение скважин навесными гидробурами – Основные средства
Шнековое бурение – один из самых старых способов бурения скважин, который со временем почти не менялся и пришел в наши дни с самыми небольшими усовершенствованиями. Недостатком является ограничение по максимальной глубине, которую можно достичь без применения дополнительного оборудования. Однако преимущества делают шнековое бурение самым популярным способом создания скважин. Все, кто связан с бурением скважин навесными гидробурами, по достоинству ценят скорость производимых работ, универсальность применения оборудования, финансовую доступность и относительно несложную технологию.
Шнековое бурение применяется чаще всего для скважин небольшой глубины (до 20 м) шнеками небольшого диаметра (до 1500 мм). Самые популярные работы, при которых применяется шнековое бурение, – это установка дорожных ограждений, дорожных знаков, оград, столбов и опор различного назначения, взятие проб грунта с разной глубины, создание буронабивных свай, пересаживание деревьев, завинчивание винтовых свай и т. п. Наиболее часто шнековое бурение гидробурами производится в грунтах категорий III–Х по классификации крепости горных пород Протодьяконова.
Самые распространенные методы шнекового бурения – рейсовый и поточный.
При рейсовом способе бурения используется шнек, который наращивается штанговыми удлинителями для достижения заданной глубины. Шнек забуривается на глубину витков, извлекается из скважины по мере наполнения витковой части буримой породой. Порода сбрасывается в стороне от скважины, шнек погружается обратно за следующей порцией грунта. Этот процесс продолжается до достижения необходимой глубины. Производительность такого метода зависит в том числе от длины винтовой части шнека. Но нельзя забывать о том, что, чем больше диаметр, тем более тяжелый груз извлекается базовой машиной из скважины. Сам шнек плюс удлинители являются внушительной металлической конструкцией, а вместе с грунтом, особенно при большой глубине бурения, этот комплекс может оказаться на грани грузоподъемности базовой машины. На шнеках производства Технопарка «Импульс» учтена эта особенность: количество витков зависит от серии шнека и его диаметра, но с учетом максимально возможного объема породы, который предстоит этим шнеком извлечь.
При поточном способе бурения выход породы из забоя происходит постоянно на всей глубине бурения. Этот способ более производительный, чем рейсовый. Работая поточным способом не надо постоянно извлекать шнек с породой, т. к. буримая порода сама движется по всей длине шнека к устью скважины. Достигается такая производительность тем, что реборда идет по всей длине шнека и всех удлинителей. Соединяя шнек и удлинители таким образом, чтобы на стыке последний виток шнека переходил в первый виток удлинителя и т. д., в зависимости от глубины, получается шнековая колонна, производящая непрерывную (поточную) транспортировку буримого грунта из забоя на поверхность.
Выбор способа бурения зависит от поставленной задачи. Полностью винтовая шнековая колонна всегда более производительная, но стоит дороже, чем шнек с удлинителями-штангами. Если бурится скважина глубиной до 5 или 10 м, то рейсовый способ бурения будет комфортным, а если 10 м и более, наиболее предпочтительным будет поточный способ. Есть виды работ, при которых поточный способ не просто предпочтителен, но необходим. Это те работы, которые требуют идеально четкого диаметра, вертикальности и ровности по всей глубине скважины, например, лидерное бурение для последующей забивки свай или создание скважин для изготовления буронабивных свай.
Для достижения наибольшей эффективности и качества бурения основное внимание уделяется рабочему инструменту – шнеку.
Слово «шнек» немецкое и имеет такие значения: улитка, завиток, спираль. Состоит шнек из основания в виде стержня, на котором вдоль оси закреплены спиральные витки. По своей сути это конвейер, который доставляет по трубе сыпучие материалы. Шнек буровой оснащен снизу режущей частью, которая разрушает буримую породу, и присоединительным хабом.
Транспортировка материала осуществляется одновременно с проходкой скважины – это и есть суть шнекового бурения.
Шнеки производства Технопарка «Импульс»
Технопарк «Импульс» изготавливает для Компании «Традиция-К» шнеки и удлинители всех типов и размеров для обоих способов бурения. Эти шнеки предназначены для использования в комплекте с соответствующими моделями гидровращателей Delta, или «Импульс», или любой другой марки для бурения в грунте скважин заданного диаметра на заданную глубину при температуре окружающего воздуха от –40 до +40 °С.
Шнеки производства Технопарка «Импульс» подобрать достаточно просто, т. к. они разбиты на серии, каждая из которых имеет свои ограничения по максимальному крутящему моменту. Шнеки разных серий имеют свои посадочные размеры, что в большинстве случаев позволяет избежать ошибки при установке несоответствующих шнеков на гидровращатели Delta или «Импульс».
Многолетний опыт производства (22 года) навесного оборудования и рабочего инструмента к нему дает уверенность в том, что продукция, произведенная Технопарком «Импульс», выполнит все работы, необходимые заказчику. Успешная история производства шнеков началась с того, что в 2010 г., просчитав затраты на ввоз шнеков из-за границы и изучив технологию их производства, было принято решение производить шнеки своими силами. На октябрь 2016 г. реализовано 10 061 шт. шнеков и удлинителей собственного производства, что в среднем составляет 140 шт. в месяц.
Производятся шнеки поэтапно на нескольких производственных площадках, входящих в единую сеть. Металл и трубы для оснований приходят на склад. После разгрузки и сортировки материал сразу или почти сразу попадает в производственный процесс. А процесс этот непрерывный, зачастую круглосуточный. Начинается изготовление комплектующих шнека. По мере изготовления они перемещаются на участок производственной комплектации: основание, реборды, режущая кромка, держатели зубьев, сами зубья, пилот/ забурник и хаб. Когда комплект собран, его перемещают на сборку, где, используя редуктор, полуавтоматом сваривают комплектующие в изделие – почти готовый шнек. Чтобы избежать даже минимальных отклонений, используется лазерный контроль во время сборки и непосредственно перед выходом из сборочного цеха. Заготовка шнека собрана и направлена в дробемет, который подает дробь со скоростью до 1000 кг/мин. За счет направленного потока абразива будущий шнек очищается от окалины. Далее производится чистовая мехобработка – и обратно в дробемет для подготовки поверхности к покраске. В малярной камере шнек окрашивают и сушат. Теперь он надежно защищен от коррозии.
До того, чтобы это изделие окончательно стало шнеком, осталось две операции: установка режущих элементов и финальный контроль качества. Установка зубьев и пилота забурника – самое простое, что происходит в производстве шнека, т. к. установка режущих элементов невероятно легкая за счет запатентованной системы крепления, и это очень ценят наши заказчики – замена изношенных элементов на новые производится «в полях» быстро без каких-либо спецприспособлений. Полностью собранному шнеку при прохождении через ОТК присваивается индивидуальный серийный номер и «выдается» собственный паспорт, который одновременно является и инструкцией по использованию.
Всё – шнек готов и перемещен на склад готовой продукции в ожидании трудной работы.
Опыт, качество, технологии – путь к успеху
Кустарный шнек не просто уменьшает производительность бурения или имеет меньший ресурс. В результате использования неверных геометрических параметров забурника на вал гидровращателя передаются как избыточный момент сопротивления, так и разрушительные для зубчатых элементов планетарного механизма вибрации. В результате механизм планетарного редуктора перегревается, а зубья шестерен преждевременно изнашиваются. Также это дополнительный расход топлива экскаватора и нагрузка на гидросистему. На обывательском уровне шнек можно сравнить с победитовым сверлом. Фирменное сверло и перфоратор загонит в бетон, как в масло, за секунды. И если его не перегревать, то послужит оно верой и правдой. А можно купить сверло на рынке подешевле. Выглядит оно почти так же, но через пару отверстий его можно просто выкинуть: забурник перегрелся, затупился, и вместо сантиметров в бетоне вы, обливаясь потом, стоите на месте и вспоминаете пословицу «скупой платит дважды». С неоригинальным шнеком это может быть и трижды, и похуже, в случае выхода из строя гидровращателя. Это то, почему мы не только не рекомендуем использовать кустарные шнеки, но и снимаем гидробур с гарантии в этом случае. И уверяю вас: это не просто желание продавать только собственный продукт – это опыт и здравый смысл.
По материалам Компании «Традиция-К»
Шнековое бурение
ШНЕКОВОЕ БУРЕНИЕ (а. auger drilling; н. Schnecken-bohren; ф. forage а la tariere; и. perforacion por tornillo sin fin, sondeo por barrena heliсоidal, taladrodo por соnductor sin fin) — вращательное бурение, при котором разрушенная порода доставляется из скважины на поверхность шнеком (бурильной трубой с навитой на ней стальной лентой). Для шнекового бурения применяют буровые установки с подвижным вращателем с повышенным крутящим моментом, имеющие ход подачи в основном 1,8-3,0, иногда до 15 м. Шнеки соединяются между собой посредством резьбы или элементов фигурного сечения. Разрушение породы на забое при шнековом бурении происходит путём резания и разрыхления горных пород лопастным буровым долотом. При бурении плотных горных пород и гравийно-галечных отложений используются долота, лопасти которых обращены к забою под углом около 90°, в мягких и рыхлых породах — 30-60°. В процессе бурения режущие элементы долота охлаждаются разрушенной породой. Подъём породы происходит благодаря её скольжению по шнековой спирали, поскольку трение породной массы о поверхность шнека меньше, чем трение о стенки скважины. При нормальном транспортировании разрушенная порода заполняет 0,2-0,4 объёма межвиткового пространства. Производительность шнекового транспортёра обычно больше или равна производительности долота, выраженной в объёме разрушенной породы (с учётом её разрыхления в 1,3-1,6 раза). Частота вращения шнеков диаметром до 100 мм не менее 150-200 и не более 500 об/мин, при диаметре 150-200 мм — от 80-100 до 150-200 об/мин.
Наиболее эффективны шнеки с центральным каналом, через который к забою подаются вода или воздух, что снижает коэффициент трения породы о поверхность шнеков и крутящий момент. По каналу шнеков доставляются съёмные керноприёмники, забивные и обуривающие грунтоносы, пенетрационные зонды, спускаются в скважину фильтры и взрывчатые вещества. Полые шнеки могут использоваться в качестве обсадной колонны. Центральный канал шнеков при бурении сплошным забоем перекрывают съёмным долотом на канате или бурильных трубах.
Шнековое бурение используется для проходки скважин глубиной до 50 (реже до 100-120 м), диаметром от 60 до 600-800 мм в мягких и рыхлых породах, а также в породах средней твёрдости, при ведении сейсморазведочных, геологоразведочных, взрывных работ, а также инженерно-геологических изысканиях, сооружении гидрогеологических скважин.
Преимуществами шнекового бурения являются высокие скорости (до 100-300 м/смену) и простота организации работ.
Перспективы шнекового бурения связаны с созданием специализированного бурового оборудования повышенной мощности, комбинацией этого способа с другими видами бурения (с промывкой и продувкой), с применением съёмных керноприёмников и непрерывным выносом образцов породы.