3.3. Буровые установки со шпиндельными вращателями
Для бурения геотехнологических скважин используются также буровые станки, имеющие шпиндельные вращатели. В основном применяются буровые станки ЗИФ-650М и ЗИФ-1200МР.
Их основное преимущество перед установками с роторными вращателями заключается в наличии гидравлических механизмов подачи и средств механизации спуско-подъемных операций (СПО), а также электродвигателей в качестве привода основных механизмов. Другим важным преимуществом этих установок является возможность создания нормальных условий работы для обслуживающего персонала путем постройки передвижных буровых зданий.
Установки колонкового бурения применяются в основном для проходки разведочных скважин. Однако в последнее время для сооружения эксплуатационных скважин ПВ металлов используются модифицированные установки типа БПУ-650М и БПУ-1200М, изготовленные на базе буровых агрегатов ЗИФ-650А, ЗИФ-650М, ЗИФ-1200А, ЗИФ-1200МР. Глубины скважин при диаметре 243 – 295 мм в зависимости от применяемого бурового станка достигали 250 – 500 м. Основное буровое оборудование смонтировано в утепленном буровом здании, установленном на платформе на колесном ходу. Схема буровой передвижной установки БПУ-1200М дана на рис. 4. Перевозка установки производится с помощью транспортных средств. В рабочем положении платформа установки снабжена гидравлическими опорами, которые подключены к гидросистеме бурового станка.
В состав бурового оборудования, установленного на платформе, входят: буровой станок, буровой насос НБ-32, электропривод бурового станка и бурового насоса. Из средств механизации СПО применяются труборазворот РТ-1200М и полуавтоматические элеваторы.
Мачта телескопическая, двухсекционная, высотой 18,7 м, грузоподъемностью 11 т. Изменение высоты мачты осуществляется путем выдвижения верхней секции мачты с помощью гидроцилиндров, смотированных на платформе, или лебедки. Гидроцилиндры подъема мачты через распределитель подключены к гидросистеме бурового станка. Подъем и опускание мачты осуществляется с пульта управления.
Отапливается буровое здание двумя электрокалориферами типа СФОА, мощностью 25 кВт каждый. Питание бурового агрегата электроэнергией осуществляется от промышленной энергосистемы или от передвижной электростанции ЭСД-100.
Иногда в модифицированных установках колонкового бурения в качестве вращателя используется ротор типа Р-410 с проходным отверстием 410 мм от бурового агрегата 1БА-15В.
Применение модифицированных буровых агрегатов типа БПУ-650М и БПУ-1200М позволило повысить производительность сооружения технологических скважин ПВ и улучшить условия работы обслуживающего персонала.
Однако установки колонкового бурения не дают возможности использовать их при сооружении технологических скважин глубиной свыше 500 м при диаметре ствола 320 – 346 мм.
Техническая характеристика модифицированных буровых агрегатов и станков для бурения скважин из подземных горных выработок приведена в табл. 2.
Таблица 2
|
Параметры |
БПУ-1200М |
БПУ-650М |
БСК-2М-100 |
НКР-100 |
|
Глубина бурения, м, при конечном диаметре скважины, мм: |
|
|||
|
93 |
1500 |
650 |
|
|
|
152 – 190 |
700 |
500 |
|
|
|
46 |
|
|
100 |
|
|
105 |
|
|
|
50 |
|
Диаметр бурильных труб, мм |
50; 63,5; 73 |
50; 63,5; 73 |
33,5; 42 |
43; 63,5. |
|
Частота вращения бурового инструмента, об/мин |
75; 136; 231; 288; 336; 414; 516; 600 |
81; 118; 188; 254; 340; 460; 576; 800 |
300; 600 |
76 |
|
Наибольшее усилие подачи, кН: |
|
|||
|
вверх |
150 |
80 |
|
|
|
вниз |
50 |
30 |
12 |
6,0 |
|
Грузоподъемность лебедки, т |
5,5 |
3,5 |
Нет |
|
Продолжение табл.2
|
Параметры |
БПУ-1200М |
БПУ-650М |
БСК-2М-100 |
НКР-100 |
|
Скорость навивки каната на барабан, м/с |
0,7; 1,24; 2,1; 2,6; 3,04; 3,75; 4,7; 5,24 |
0,7; 0,95; 1,5; 2,04; 2,72; 3,7; 4,6; 6,24 |
|
|
|
Мощность электродвигателя для привода бурового станка, кВт |
55 |
30 |
7,5 |
|
|
Расход воздуха, м3/мин |
– |
– |
– |
6 |
|
Тип бурового насоса |
НБ-32 |
НБ-32 |
НБ-63/40 |
|
|
Подача, л/мин |
540 |
540 |
63 |
|
|
Максимальное давление, МПа |
4,0 |
4,0 |
4,0 |
|
|
Приводная мощность, кВт |
32 |
32 |
3,0 |
|
|
Высота мачты, м |
18 |
18 |
– |
|
|
Грузоподъемность, т |
11 |
11 |
|
|
|
Механизм свинчивания и развинчивания труб |
РТ-1200М |
РТ-1200М |
– |
– |
|
Транспортная база |
Платформа на колесном ходу |
– |
– |
|
|
Укрытие |
Буровое здание |
|||
|
Отопление |
Калорифер СФОА |
– |
– |
|
|
Мощность калорифера, кВт |
25 |
25 |
– |
– |
4. Конструкции геотехнологических скважин для ПВ металлов
При выборе конструкции эксплуатационных скважин для подземного выщелачивания ПИ с использованием кислотных растворителей металла необходимо учитывать следующее: 1) обеспечение высокой стойкости материала обсадных труб (ОТ) к химически агрессивным средам, а также механической прочности ОТ в условиях горного давления и гидродинамических нагрузок; 2) внутреннее сечение ОТ должно допускать производство ремонтно-восстановительных работ, цементирование скважин для создания гидроизоляции зон движения рабочих и продуктивных растворов и проведение необходимых геофизических и гидрогеологических наблюдений за ходом процесса ПВ; 3) возможность создания надежной гидроизоляции надрудного горизонта, особенно в случае эксплуатации маломощных рудных тел, находящихся в зоне водоносных горизонтов; 4) в процессе бурения не должна нарушаться целостность нижнего водоупора, в случае перебуривания водоупора необходимо предусматривать в дальнейшем его тампонирование; 5) утяжелитель для спуска в скважину полиэтиленовых обсадных колонн необходимо изготовлять из инертных материалов или же он должен быть извлекаемым; 6) при оборудовании нижней части фильтра отстойником с окнами для облегчения освоения скважины необходимо предусматривать возможность перекрытия окон после окончания работ по освоению; 7) для предохранения затрубного пространства скважин от проникновения с поверхности рабочих растворов следует использовать специальное оборудование устья; 8) срок службы скважин должен быть не менее срока отработки блока.
При отработке месторождений ПИ методом ПВ особые требования предъявляются и к фильтрам буровых скважин.
На выбор проектных конструкций эксплуатационных скважин ПВ оказывают влияние следующие основные факторы: 1) геологические и гидрогеологические условия месторождения (физико-механические свойства слагающих пород, глубина залегания продуктивного пласта, наличие в разрезе водоносных горизонтов и др.); 2) принятая система отработки месторождения и схема размещения эксплуатационных скважин; 3) проектная производительность добычных скважин; 4) тип и конструкция раствороподъемных устройств; 5) географическое расположение месторождения; 6) назначение скважин и др.
Конструкции откачных и нагнетательных технологических скважин отличаются только по диаметру применяемых эксплуатационных колонн: откачные скважины обычно оборудуются колоннами большего диаметра. Диаметры скважин и эксплуатационных колонн определяются размерами раствороподъемных устройств (эрлифты, погружные насосы и др.).
В качестве материала обсадных и эксплуатационных колонн при подземном выщелачивании металлов наиболее широко используются полиэтиленовые трубы типа ПНП, серии С и Т; ПВП серии С, Т, СТ„ стеклопластовые и металлопластовые трубы, ОТ из нержавеющей стали. ОТ применяются при кислотном выщелачивании в качестве обсадных (защитных) колонн, а при других способах выщелачивания могут использоваться и в качестве эксплуатационных колонн. В практике ПВ металлов в основном применяются одноколонные и двухколонные конструкции технологических скважин.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18
