Материал: Технология строительства подземных сооружений. Специальные способы строительства

Внастоящее время применяют установки УРБ-4ПМШ, УТЗ- 2, УБЗШ-2, УБЗШ:2 и др.

Взависимости от объема бурения на объекте могут одно­ временно работать одна, две, три и даже четыре буровые уста­ новки.

Вустойчивых неразмокающихся породах бурение ведут с промывкой скважин водой. В других условиях для промывки скважин используют глинистый раствор, который специально приготавливают на строительной площадке в глинорастворных комплексах. Глиноцементные комплексы включают в себя бу­ ровые насосы, аппараты для приготовления глинистого раство­ ра и для очистки от частиц разбуренной породы. Кроме того, на строительной площадке устраивают земляные емкости — ам­ бары для хранения резерва промывочной жидкости и сбора шлама разбуренной горной породы. Глинистые растворы для бурения замораживающих скважин приготовляют плотностью

1,15— 1,30 г/см3 нз порошковых глин и реже из комовых глин местных карьеров. Для стабилизации параметров глинистых растворов их обрабатывают углещелочным химреагентом УЩР как готовым порошком, так и приготовленным на буровых пло­ щадках из угля и каустической соды.

Глинистый раствор к забою буримой скважины поступает по буровым колоннам с помощью насосов следующих типов: ЗИФ-Р-200/40; НГ-200/30; ИГР; У8-6М; У8-4; У8-3; БрН-1; ГР-12; 9МГР и др.

В, зависимости от числа и типа буровых установок, а также от способа бурения в каждом отдельном случае выбирают насосы необходимых мощности, подачи и давления.

Для нормальной очистки забоя и выноса разбуренной гор­ ной породы на земную поверхность в потоке промывочной жид­ кости рекомендуется скорость восходящей пульпы в затрубном пространстве поддерживать равной 1— 1,2 м/с при бурении по мягким породам » 0,7—1 м/с при бурении по твердым и креп­ ким породам. В зависимости от геологического строения бури­ мых пород количество циркулирующего глинистого раствора может изменяться, оно возрастает в трещиноватых породах и при наличии в них пустот. Для уменьшения количества глини­ стого раствора, уходящего в трещины и пустоты, увеличивают плотность глинистого раствора, добавляют' в него глину и из­ весть:

При бурении скважин буровую колонну комплектуют буро­ выми трубами УБТ диаметром 114, 146 или 178 мм. При тур­ бинном бурении используют турбобур Т12М-65/8.

При выборе способа бурения скважин необходимо учиты-. вать следующие факторы: скорость бурения, отклонение сква­ жин от заданного направления, стоимость буровых работ и вы­ нос пород из скважин в процессе бурения.

В табл. 4.8 приведены средние сопоставительные данные практики бурения замораживающих скважин, из которых вид­ но, что наиболее перспективным является турбинный способ бурения, так как при этом способе достигаются наибольшие скорости бурения при допустимых для практики отклонениях. Особенно целесообразно турбинный способ бурения применять при бурении скважин большой глубины при пересечении креп­ ких скальных пород.

‘При бурении скважин небольшой глубины в породах сред­ ней крепости, а .также в гравийно-галечных и валунных отло­ жениях целесообразно применять буровые станки ударного дей­ ствия. Для бурения вертикальных скважин глубиной до 50 м могут применяться любые станки ударного или вращательного типа.

Успех замораживания в значительной степени зависит от того, насколько правильно выдержано проектное направление замораживающих скважин по глубине. Основными причинами, обусловливающими отклонения скважин от заданного направ­ ления, являются: встреча бурового инструмента с твердыми включениями пород (валунов, гальки); переслаивание крепких и неустойчивых пород, а также встреча бурового инструмента с жилами, сбросами, кавернами, пустотами; крутое залегание пород, при котором буровой инструмент при выходе из мягких горных пород будет стремиться вниз по кромке крепкого пла­ ста; неправильная установка бурового станка, неправильный режим бурения и др.

Для снижения отклонений скважин от заданного направле­ ния необходимо систематически через каждые 30 м измерять фактическое положение забоя скважины и при необходимости принимать меры к исправлению кривизны скважины. Для из­ мерения направления замораживающей скважины применяют специальные приборы, которыми определяют угол, составлен­ ный осью скважины с вертикальным направлением, — зенитный угол а (рис. 4.13) и угол, составленный проекцией отклонения на горизонтальную плоскость с меридианом, — азимутальный угол р. По этим данным определяют местоположение забоя за­ мораживающих скважин по горизонтам через каждые 30 м, по

Рис. 4.13. Принцип замера отклонения заморажи­ вающей скважины

которым в дальнейшем строят планы формирования ледопородиых ограждений на этих горизонтах.

Зенитный угол можно измерить отвесом или с помощью спе­ циальной жидкости, помещенной в сосуде, а азимутальный — компасом. Для измерения азимутов отклонений -замораживаю­ щих скважин не следует применять приборы с магнитной стрел­ кой, так как на последнюю оказывают влияние окружающие металлические предметы (обсадные трубы, замораживающие колонки). Помимо этого на магнитную стрелку оказывают влияние электрические токи, железные руды и др.

Современными приборами можно измерять направления скважин глубиной свыше 1000 м. Для измерения отклонений неглубоких скважин (до 100 м) вполне удовлетворительные ре­ зультаты дают отвес и теодолит. Для измерений направлений глубоких замораживающих скважин применяют фотоинклино­ метры И-560-Ф, И-567-Ф, дистанционные инклинометры ВД-2, И-447-Д. Наиболее совершенным является прибор ВД-2, позво­ ляющий производить замер кривизны непосредственно в буро­ вой колонне и с высокой точностью показаний.