СТВОЛОПРОХОДЧЕСКАЯ БУРОВАЯ УСТАНОВКА

СТВОЛОПРОХОДЧЕСКАЯ БУРОВАЯ УСТАНОВКА, установка для проведения вертикальных шахтных стволов и скважин большого диаметра бурением с поверхности.

Рис. 1. Бурение ствола установкой УЗТМ-8,75.

Основана на принципе роторного (установки УЗТМ и Щепотьева - Иванова), колонкового (УКБ) или реактивно-турбинного бурения (РТБ). Установками типа УЗТМ (рис. 1) бурят стволы диам. 7,5 и 8,75 м на глубину до 600 м. Рабочий инструмент - шарошечные пилот-долота и расширители. Наиболее экономично их использование в обводнённых неустойчивых породах и плывунах. Скорость проходки до 50 м в месяц. Установками пробурено 5 стволов всего ок. 1500 м (1974). Установка УКБ-3,6 (рис. 2) бурит стволы диам. 3,6 м на глуб. до 700 м с извлечением керна вые. до 5,3 м. В слабых породах применяется шарошечная приставка для сплошного разбуривания при обратной промывке. Скорость бурения до 150 м в месяц. Установкой пробурено 4 ствола на глуб. 2000 м (1974). Установка Щепотьеиа - Иванова базируется на серийном нефтебуровом оборудовании; пилотдолото имеет диам. 600 мм, комплекс расширителей - от 900 до 2400 мм. Применяется в мягких и средней крепости породах на глуб. до 300 м. Скорость бурения до 50 м в месяц. Установками пробурено св. 70 стволов всего 20 000 м (1974). Установка реактивно-турбинного бурения РТБ (рис. 3) имеет два и более агрегатированных турбобуров. Установкой бурят за один проход ствол диам. от 2 до 5 м. Применяются в мягких, средней крепости и отчасти крепких породах на глубину 1000 м и более. Скорость бурения 100 м в месяц. Установками пробурено св. 160 стволов, всего ок. 100 км (1974).

В Зап. Европе для проходки стволов диам. до 8,5 м на глуб. до 750 м в сложных гидрогеологич. условиях применяется роторная буровая установка де Boойса (Нидерланды), работающая по принципу последоват. расширения ствола с извлечением породы через бурильные трубы эрлифтом. В США в 60-х гг. получили распространение (пробурено св. 100 км) роторные установки, к-рыми проводят стволы диам. от 1,5 до 4 м. В установках используют тяжёлое нефтебуровое и спец. наземное оборудование, трубы, многошарошечные долота, расширители, грузы. Кроме обратной промывки, применяется система обратной продувки воздухом.

Прообраз стволопроходческого бурового агрегата создал в 1894 Хонигман (Германия). В 1938 К. H. Щепотьевым и В. П. Ивановым сконструирован комплекс расширителей лопастного и шарошечного типа, позволивший бурить скважины диам. до 2,4 м при помощи оборудования для роторного бурения нефтяных скважин. В 1941 Г. И. Маньковский, Ш. X. Оганезов и Ф. Д. Мещеряков создали буровую установку на основе нефтяного оборудования; этими установками в годы Великой Отечеств, войны 1941- 1945 пройдено ок. 30 стволов диам. до 5 м и глубиной до 110 м в сложных горно-геологич. условиях Челябинского и Подмосковного угольных бассейнов. В 1965 была создана буровая установка УЗТМ-7,5 (позднее УЗТМ-8,75). В 1947 Г. И. Булахом был сконструирован колонковый шарошечный бур, что позволило в 1956 под рук. M. H. Кудрякова создать установку УКБ-3,6. В 1960 P. А. Иоаннесяном, M. T. Гусманом и Г. И. Булахом предложены и испытаны первые забойные агрегаты и установки РТБ.

Рис. 2. Буровая установка УКБ-3,6.

Рис. 3. Установка РТБ.

Лит.: Ф е д ю к и н В. А-, Проходка шахтных стволов н скважин бурением, M , 1959; Малевич H. А., Комплексы оборудования для проходки и бурения вертикальных стволов, M., 1960; M а н ь к о вс к ни Г. И., Специальные способы сооружения стволов шахт, M., 1965; Реактивно-турбинное бурение, M., 1967. Г. И. Булах,

комбайн для сооружения вертикальных шахтных стволов. Применяется в породах не выше средней крепости (коэфф. крепости до 8, по шкале M. M. Протодьяконова). Совмещает процессы механич. разрушения пород, погрузку горной массы в подъемные сосуды, возведение постоянного крепления ствола, водоотлив, наращивание ставов труб и т. д. Представляет собой трёхэтажный металлич. каркас с размещенным на нём оборудованием (рис.). С помощью С. а. типа ПД в СССР в Карагандинском угольном басе, пройдено 4 шахтных ствола общей глуб. св. 2150 м и один ствол в Донбассе на глуб. св. 520 м. При этом темпы проходки, достигнутые на агрегатах, составили в Караганде 133 м ч в Донбассе 175 м готового ствола в месяц и были установлены мировые рекорды по производительности труда проходчиков соответственно 13,23 и 12,7 м³ готового ствола на человека в смену. Агрегат обслуживают 3 человека в смену.

Создание С. а.- качественно новый этап в развитии техники сооружения шахтных стволов, т. к. позволяет в 5-6 раз повысить производительность труда рабочих, устранить тяжёлый физич. труд, обеспечить высокую степень безопасности ведения горных работ и улучшить санитарно-гигиенич. условия. Первый С. а. создан в СССР (1952).

Стволопроходческий агрегат типаПД-2: 1 - каркас; 2 - механизм гидрораспора; 3- двухдисковый планетарный исполнительный орган; 4-пневматический эжектор для уборки горной массы; 5 - редуктор главного привода; 6 - телескопические валы; 7 - пульт управления; S - механизм перегрузки; 9 - подъёмный со суд; 10 - опалубка; 11 - телескопический механизм для наращивания труб.

А. С. Банк.