Буровые установки пневмоударного типа: принцип работы и области применения

Пневмоударные буровые установки представляют собой специализированное оборудование, используемое для бурения скважин в различных горных породах с применением энергии сжатого воздуха. В отличие от вращательного бурения, пневмоударный метод основан на ударном воздействии на породу специального бурового инструмента. Этот метод эффективен в условиях, где вращательное бурение затруднено или нецелесообразно.

Принцип работы

Работа пневмоударной буровой установки основана на передаче энергии сжатого воздуха от компрессора к буровому инструменту. Сжатый воздух поступает в специальный пневмоцилиндр, где преобразуется в возвратно-поступательное движение ударника. Ударник, в свою очередь, воздействует на буровой инструмент (обычно это буровой снаряд или долото), передавая ему кинетическую энергию, которая разрушает породу. Процесс бурения происходит за счет чередования ударов и вращения бурового инструмента. Извлечение разрушенной породы производится с помощью специального механизма, например, обратной промывки сжатым воздухом или же с помощью шнекового бура.

Типы буровых установок пневмоударного типа

Различают несколько типов пневмоударных установок, которые классифицируются по различным параметрам:

• По способу перемещения: стационарные, передвижные (на колесном или гусеничном ходу), самоходные. Передвижные установки обладают большей мобильностью и используются в условиях ограниченного пространства или на пересеченной местности.
• По глубине бурения: установки малой глубины бурения (до нескольких десятков метров) и установки большой глубины бурения (до нескольких сотен метров).
• По типу бурового инструмента: установки, работающие с долотами различного типа (шарошечные, твердосплавные, алмазные) и установками, работающими со шнековым буром.

Преимущества пневмоударного бурения

Высокая эффективность в твердых породах: Пневмоударное бурение эффективно справляется с крепкими и абразивными породами, где вращательное бурение может быть затруднено.
Простота конструкции и обслуживания: Пневмоударные установки, как правило, имеют более простую конструкцию, чем вращательные установки, что упрощает их обслуживание и ремонт.
Высокая мобильность (для передвижных установок): Передвижные пневмоударные установки обладают высокой мобильностью и могут использоваться в труднодоступных местах.
Относительно низкая стоимость: По сравнению с вращательными буровыми установками, пневмоударные установки, как правило, имеют более низкую стоимость.

Недостатки пневмоударного бурения

Ограниченная глубина бурения: Глубина бурения пневмоударными установками ограничена из-за потери энергии при передаче сжатого воздуха на глубину.
Значительный расход сжатого воздуха: Для работы пневмоударной установки требуется мощный компрессор и большой расход сжатого воздуха.
Повышенный уровень шума и вибрации: Работа пневмоударной установки сопровождается значительным уровнем шума и вибрации.
Возможные проблемы с выносом шлама: Эффективность выноса шлама (разрушенной породы) зависит от многих факторов и может быть затруднена в некоторых условиях.

Области применения

Пневмоударные буровые установки широко используются в различных отраслях:

• Горнодобывающая промышленность: Бурение взрывных скважин в карьерах и шахтах.
• Строительство: Бурение скважин под сваи, буронабивные сваи, инженерно-геологические изыскания.
• Геологоразведка: Бурение разведочных скважин для поиска полезных ископаемых.
• Гидрогеология: Бурение скважин для водоснабжения.

Заключение

Пневмоударные буровые установки — эффективное и надежное оборудование для бурения скважин в различных условиях. Выбор типа установки зависит от конкретных задач, геологических условий и требований к производительности. Правильный выбор и грамотное использование пневмоударной установки гарантируют высокую эффективность буровых работ.