Тема магистерской работы: " Разработка вопросов теории и технологии бурения востающих скважин"
С помощью бурения скважин в угольных шахтах решается большой комплекс задач по улучшению условий добычи угля и повышению эффективности работы. Бурение в угольных шахтах отличается особой спецификой, связанной с высокой скоростью бурения скважин, слабой устойчивостью пород, работой в действующих выработках во взрывоопасной среде и другими факторами. Можно сделать вывод, что сростом глубины шахт возросла потребность в бурение скважин различного назначения.
Широкое развитие подземного бурения восстающих, горизонтальных и нисходящих скважин в сочетании с проходкой подземных горных выработок позволяет принципиально поновому подойти к поиску и разведке месторождений. При бурении восстающих скважин решаются геологоразведочные, поисковые, горнотехнические и другие задачи, вследствие чего объём бурения таких скважин увеличивается с каждым годом. Решению ряда сложных технических задач по обезвоживанию продуктивных пластов, дегазации и встряске угольных пластов, вентиляции горных выработок, руды и породы, прокладке кабельных электролиний и линий связи и решению другие задач.
Для бурения дегазационных скважин до 100 м строительство буровых камер не экономично и не эффективно. Одна из важнейших задач на данном этапе - сокращение сроков работ и снижение их стоимости. Для достижения этой цели необходимо уменьшить трудозатраты и материальные ресурсы, что возможно только при усовершенствование техники и технологии подземного бурения.
Сегодня для бурения восстающих скважин с углами наклона более 15° – 20° станки с проходным шпинделем приходится поднимать на костровое основание – клеть, которую складывают из брусьев или шпал, скрепленных строительными скобами, т.к. иначе конец наращиваемой трубы упирается в почву выработки это показано на рисунке , что является непрочным основанием, брусья быстро изнашиваются и выходят из строя, их крепление ненадежно, а операции выкладки брусьев под поднятым станком небезопасны.
|
Рисунок – 1 .Расположение станка на клети.
1.—клеть ; 2.—стонок СБГ-1М ; 3.—стойки ВК-7 ;
4.—штанга ; 5.—сальник ; 6.—скобы крепления клети
|
Выступающая за габариты станка труба определяет и требования к минимальной ширине выработки, в которой устанавливается станок (таблица-1)
Таблица 1.—Высота клети, м, в зависимости от угла наклона скважины
( при длине бурильной трубы с сальником 2,4 м)
| Тип станка |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
|
БСК-2М2-100 |
0,25 |
0,7 |
1,1 |
1,46 |
1,75 |
|
СБА-500Г |
0,05 |
0,52 |
0,95 |
1,32 |
1,62 |
|
СБГ-1М |
0,42 |
1,1 |
1,3 |
1,52 |
1,9 |
Мной разработано универсальное, легко разборное, складывающиеся металлическое основание, которое включает раздвижные детали раздвигающиеся вместе с находящимся на нем станком на нужную высоту, а также имеет систему фиксации рамы.
Описание механизма.
Механизм состоит из двух стоек, каждая из которых складывается из несущей (1) и опорной (2) П-образных станин. При сборке несущая станина вставляется в опорную образуя телескопическое устройство. Крепление на определенной высоте несущей станины производится с помощью штырей (4), вставляемых в сквозные отверстия.
П-образная станина состоит из швеллера на который наварены две трубы, каждая из которых при соединении станин играет роль ноги конструкции, несущей основную нагрузку.
Для придания устойчивости и жесткости устройству стойки между собой соединяются четырьмя поперечинами (5) и (6) из уголка, крепящимися к швеллерам с помощью болтов(7).
ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
Габариты:
Длина, мм
2000
Ширина, мм 1000
Высота, мм
Минимальная
700
Максимальная 1100
Масса,кг
350
Дискретное изменение высоты, мм 100
Допустимая нагрузка, кН 424
Преимущества разработанного механизма.
Устройство просто в транспортировке. Его передвижение по горной выработке возможно с помощью лебедки станка в собранном виде, либо по одной П-образной станине силами буровой бригады. Т.к. масса одной станины 100 кг, а по технике безопасности максимальный вес разрешенный для поднятия одним человеком 50 кг, следовательно перемещение одной П-образной станины осуществляется силами двух человек.
Устройство долговечнее и надежнее по сравнению с деревянными клетями, т.к. изготовлено из металла.
При работе с устройством опасными зонами являются зоны расположения тяговых канатов при перемещении и пространство, примыкающее к буровому станку при его подъеме на основание или демонтаже основания.
Подъем ( спуск) станка при монтаже следует осуществлять только с помощью блока или устройства имеющего вертлюжную подвеску и самотормозящуюся систему.
В процессе обучения в магистратуре я предполагаю вести работу в следующих направлениях:
1. Создание методики выбора ПРИ и оценки параметров режима бурения
2. Теоретическая и экспериментальная оценка условий и величины минимально необходимой подачи промывочной жидкости в условиях безопасного потока.
3. Разработка конструкции разборного металлического основания под буровые станки.
4. Разработка системы перемещения станков с использованием легкосъемной монорельсовой дороги