Проходка бурения -это строительство шахтных столбов с использованием буровых установок.
Проходка бурения — это строительство шахтных столбов, скважин с использованием буровых установок.
Можно проходку обеспечить лопатой и трудом разнорабочих.
Для быстроты проходки, при сооружении горной направленной выработки большой площади используют вскрышной метод.
А при при сооружении горной направленной выработки малого диаметра не обойтись без бурения.
Технологический процессе бурения предполагает перемалывание горных пород специализированным оборудованием.
Во время техпроцесса ствол заполняется водой или специальным буровым раствором.
- создает гидростатическое давление,
- обеспечивает перемещение горной породы на поверхность.
Существуют различные схемы движения растворов по трубам.
Прямая схема циркуляции предполагает подачу жидкости специальными насосами.
- жидкость перемещается по стволу,
- пульпа поднимается по трубам вверх при помощи эрлифта — струйного насоса, использующего сжатый воздух.
- на поверхности пульпа очищается от породы в отстойниках или ситогидроциклонной установке, которая предназначена для очистки бурового раствора от выбуренной породы при бурении нефтяных и газовых скважин, получения шлама пониженной влажности.
- применяется в составе циркуляционных систем буровых установок при безамбарном и малоотходном бурении.
Если необходимо гидротранспортировать гидрофильные и рыхлые породы, вместо водного раствора применяются специальные глиняные растворы, которые, образуя на стенах труб своеобразную мембрану, позволяют транспортировать горные породы без использования жидкости, что повышает эффективность процесса.
Проходка правого тоннеля между станциями «Вавиловская» и «Новаторская»
Ограничить мощность и грузоподъемность оборудования позволяет фазное бурение, представляющее проходку на нужную глубину и диаметр.
При достижение нужной фазы проходки, строится крепь.
Буровой раствор остается в выработке, крепь монтируется на поверхность и опускается в ствол.
Отдельные секции крепи последовательно опускаются и стыкуются в стволе.
Направление и стыковка производятся снизу вверх.
Тампонажа пространства и удаление раствора из ствола производится после установки крепи на максимальную глубину.
Скорость проходки зависит от оптимальности режимов бурения, в тч специальных режимов, которые могут решать задачи:
- проводки скважины через поглощаюшие пласты,
- обеспечения:
- минимального искривления скважины,
- максимального выхода керна,
- качественного вскрытия продуктивных пластов.
Показателями эффективности бурения нефтяных и газовых скважин являются:
- проходка на долото,
- механическая и рейсовая скорости бурения.
Проходка на долото Hд (м) определяет расход долот на бурение скважины и потребность в них по площади и УБР в целом, число СПО, изнашивание подъемного оборудования, трудоемкость бурения, возможность некоторых осложнений.
Проходка и крепление тоннеля. Строительство тоннелей в Израиле
Проходка на долотозависит от абразивности пород, стойкости долот, правильности их подбора, режимов бурения и критериев отработки долот.
Механическая скорость (Vм) — средняя скорость углубления забоя:
Vм = Hд / Тм
где Hд — проходка на долото, м;
Тм — продолжительность механического разрушения горных пород на забое или время проходки интервалов, час.
Vм может быть также определена по отдельному долоту, отдельному интервалу, всей скважине Lс, по УБР и тд:
Механическая скорость характеризует эффективность разрушения горных пород, правильность подбора и отработки долот, способа бурения и режимных параметров, величину подведенной на забой мощности и ее использование.
При снижении механической скорости углубления забоя долото нужно поднимать на замену.
Vр = Hд / (Тм + Тсп),
где Hд — проходка на долото, м
Тм — продолжительность работы долота на забое, час,
Тсп — продолжительность спуска и подъема долота, наращивания инструмента, час.
Рейсовая скорость определяет темп проходки ствола, который зависит от отработки долота, от объема и скорости выполнения СПО.
Долото, поднятое при достижении максимума рейсовой скорости, обеспечивает наиболее быструю проходку ствола.
Средняя рейсовая скорость по скважине выражается:
Vр = Lс / (Тм + Тсп).
Наибольшая эффективность проходки бурения достигается при использовании оптимального сочетания параметров режима бурения, который зависит от физико-механических свойств горной породы, конструкции долота, глубины залегания разбуриваемой породы и других факторов.
Источник: neftegaz.ru
Строительство тоннелей, коллекторов и каналов методом щитовой проходки
Щит — это металлическая крепь, под защитой которой производится разработка грунта и сооружение обделки инженерных конструкций. Щит состоит из трех основных частей: передней —режущей, средней — опорной (где размещаются домкраты) и задней — хвостовой. Своей режущей частью щит домкратами вдавливается в грунт, разрабатываемый ручным или механическим способом. Обделку стенок коллектора выполняют в хвостовой части щита, используя для этого сборные железобетонные и чугунные тюбинги, блоки или монолитный бетон.
По способу разработки грунта в забое щиты подразделяются на немеханизированные и механизированные.
У немеханизированного щита, обычно цилиндрической формы (иногда прямоугольной), ножевое кольцо (передняя — режущая часть щита) служит для частичного срезания грунта по контуру проходки и одновременно защитным козырьком для рабочих, работающих в забое (рис. 8.1, а).
В опорном кольце (средняя часть щита) размещаются забойные и щитовые домкраты, с помощью которых щит перемещается, отталкиваясь от последнего кольца ранее собранной обделки. Хвостовая часть щита — гладкая оболочка, под прикрытием которой производится сборка колец обделки коллектора. Грунт в забое разрабатывается преимущественно отбойными молотками и грузится ковшовой погрузочной машиной или конвейерным перегружателем в вагонетки. Скорость проходки немеханизированного щита составляет 0,8. 1,2 м в смену.
Рис. 8.1. Щитовая проходка
а — устройство немеханизированного щита: 1 — оболочка щита; 2 — щитовые домкраты; 3 — забойные домкраты; 4 — платформенные домкраты; 5 — выдвижные платформы; 6 — опорное кольцо; 7 — ножевое кольцо; 8 — вертикальные перегородки; 9 — горизонтальные перегородки; б — механизированный щит с плоской планшайбой: 1 — корпус щита; 2 — планшайба: 3 — упорные ролики; 4 — привод; 5 — подвижная станина; 6 — отвальный мост; 7 — неподвижная станина; 8 — домкрат подачи; 9 — транспортер; 10 — резцовые окна; в — общая схема щитовой проходки: 1 — щит; 2 — блокоукладчик; 3 — ленточный перегружатель; 4 — обделка тоннеля; 5 — вагонетка; 6 — электровоз; 7 — ствол; 8 — раздаточный бункер-накопитель грунта
Вследствие индивидуального проектирования и изготовления проходческих щитов для строительства подземных коммуникаций в различных городах было разработано большое количество типоразмеров щитов.В настоящее время Госстроем СССР утвержден оптимальный по технико-экономическим показателям параметрический ряд коллекторных тоннелей с внутренним диаметром 1,8; 2,25; 2,8; 3,56 и 4,5 м. Для их сооружения предусматривается использование высокомеханизированных комплексов щитов KITI-2,1 Б, КЩ-2,6Б, КЩ-3.2Б, КЩ-4Б и КЩ-5.2Б с наружным диаметром соответственно 2,1; 2,6; 3,2; 4 и 5,2 мм. Длина кольца сборной обделки принята 0,7; 0,8; 0,9 и 1 м, количество блоков на кольцо — 6. 8. Скорость проходки вышеуказанных комплексов щитов до 3,8 м в смену.
Последовательность работ при щитовой проходке следующая. После геодезической разбивки трассы коллектора и сооружений на нем приступают к устройству вертикальных стволов шахт для спуска и подъема проходческих щитов, рабочих, подъема грунта, подачи материалов обделки, обеспечения вентиляции, водоотлива и др. Диаметр ствола шахты должен быть приблизительно в 2 раза больше диаметра щита.
Проходку шахтных стволов (круглых или прямоугольных в плане) производят поярусно либо с помощью механизированных щитов, малогабаритного землеройного оборудования и других средств с выдачей грунта на поверхность скипами, бадьями, грейферами либо с применением буровзрывных работ. По мере отрывки грунта устойчивость вертикальных стенок ствола обеспечивается крепью: деревянной, деревометаллической, из железобетонных или чугунных тюбингов, монолитного железобетона. При наличии водоносного слоя мощностью 3. 5 м устраивают опускную крепь, которую наращивают сверху и по мере разработки грунта опускают под действием силы тяжести крепи или дополнительной пригрузки.
После устройства шахтного ствола приступают к сооружению тоннеля. Для ввода щита в забой в шахтном стволе устраивают проем, а с противоположной стороны — упорную стенку. В проем устанавливают щит, который и разрабатывает грунт, отталкиваясь от упорной стенки. При входе хвостовой части щита в тоннель начинают устройство обделки.
Обделку тоннеля диаметром до 2 м выполняют из мелких блоков, укладываемых вручную. В тоннелях большего диаметра специальными блокоукладчиками устанавливают крупные блоки и тюбинги.
Вслед за обделкой с отставанием не более чем на пять колец по длине тоннеля в пространство между наружной поверхностью обделки и грунтом производят первичное нагнетание цементного раствора (состав от 1:1 до 1:5) под давлением 0,4. 0,5 МПа. Повторно-контрольное нагнетание выполняют через 30. 40 мин под давлением 0,7. 0,8 МПа.
Работы ведут с помощью растворонасосов или растворонагнетателей (типа РНЩ).
В канализационных коллекторах в целях дополнительной герметизации и защиты сборной обделки от разрушения выполняют вторичную обделку из монолитного железобетона.
Трудоемкость возведения обделки тоннелей сокращается на 25. 30% при устройстве ее из монолитного пресс-бетона. Сущность способа состоит в том, что в хвостовой части щита вместо сборных блоков устанавливают внутреннюю металлическую опалубку, состоящую из трех сегментов, соединенных между собой болтами.
Циклично через 0,5 м с помощью пневмоподатчиков бетонируют по периметру пространство между внутренней опалубкой и хвостовой частью щита. Далее реактивным усилием щитовых домкратов через пресс-кольцо, передвигающееся между опалубкой и оболочкой щита, производят прессование бетона. После очередного цикла разработки грунта отводят пресс-кольцо, устанавливают следующий ряд опалубки и далее процесс повторяют. Опалубку разбирают при достижении бетоном требуемой прочности.
Для откатки грунта из тоннеля и подачи материалов обделки используют одно- и двухпутевые схемы движения вагонеток. Одно-путевую схему применяют при проходке щитами диаметром до 2,6 м, двухпутевую — при диаметре щитов 2,6 м и выше. По первой схеме одновременно одна вагонетка находится под загрузкой, другая разгружается на поверхности земли.
По второй схеме устраивают два разъезда: один у щита для разъезда блоковозок с вагонетками, второй — на расстоянии 10. 15 м от шахтного ствола. Вагонетки с грунтом по вертикальному стволу шахты поднимают на поверхность кранами или специальной подъемной установкой и выгружают в раздаточный бункер, откуда отвозят самосвалами к месту отвала. Общая схема щитовой проходки приведена на рис. 8.1, в.
Источник: www.stroitelstvo-new.ru
ПРОХО́ДКА ГО́РНЫХ ВЫ́РАБОТОК
ПРОХО́ДКА ГО́РНЫХ ВЫ́РАБОТОК, совокупность производственных процессов, осуществляемых для образования горных выработок . Термин «проходка» используется применительно к вертикальным выработкам ( шахтный ствол , гезенк и др.), «проведение горных выработок» – к горизонтальным и наклонным подземным выработкам ( квершлаг , штрек и пр.) и траншеям горным. П. г. в. (проходческий цикл) включает отбойку и уборку отбитой горной массы, крепление горных выработок и вспомогат. операции – принудит. проветривание горных выработок , водоотлив , настилку рельсовых путей (при необходимости), доставку материалов, наращивание коммуникаций (труб, кабелей) и пр.
Источник: bigenc.ru