Применение малой бестраншейной буровой машины в строительстве пересечения гранитного слоя

Использование технологии горизонтально-направленного бурения для строительства трубопроводных переездов является идеальным методом строительства для завершения строительства водопроводных и электрических сетей и прокладки оптических кабелей связи по принципу не разрушения формы рельефа и защиты окружающей среды в городском муниципальном строительстве. За последние десять лет, технология горизонтально-направленного бурения широко используется в различных отраслях промышленности Китая. Конструкция переправы постепенно расширилась от обычных слоев почвы до песка, Гравий, Гравий, и слои горных пород. За этим последовало то, что строительство становилось все более и более сложным.. Это требует, чтобы наша строительная техника имели больше функций., при этом постоянно обновлять технологию строительства, и обоснованно определить рабочие параметры.

1. Процесс управления в горных породах

Ключом к горизонтально-направленному бурению в слое породы является строительство пилотного отверстия. Качество строительства пилотного отверстия является залогом успеха или провала проекта. Для строительства направляющей скважины в слое породы, Соответствующая информация представлена следующим образом:

1.1 Секторный метод рулевого управления бурением

Этот метод заключается в замене направляющей пластины на трехготевой зубчатый зубчатый бит или одноручный конусный бит. При изменении траектории бурения, он должен находиться в диапазоне 30°-60° по обе стороны от заданного направления при определенной прерывистой тяге. , Выполнение веерообразного бурения для достижения цели изменения направления. Этот метод подходит только для более мягких горных пород, и оператор имеет высокую трудоемкость и низкую эффективность.

1.2 Двигатель бурения скважинного дна

Грязевой двигатель приводится в движение большим рабочим объемом грязи, а буровой двигатель имеет угол отклонения установки 1,5°-3° к оси бурильной трубы. Когда бурильная труба и буровой двигатель работают одновременно, сверло продолжает бурение прямо; когда бурильная труба не вращается, предусмотрены только тяга и ориентация, и буровой двигатель вращается для достижения направляющей функции.

1.3 Метод строительства двухстенных бурильных труб (Система бурения горных пород AT)

Метод строительства двухстенных бурильных труб (Система бурения горных пород AT) является патентом на бестраншейную технологию американской компании Gooshen. Привод от двухмоторного двигателя, внутренний буровой стержень и внешний буровой стержень могут работать относительно независимо друг от друга, а головка наружного бурового стержня и ось струны бурильной штанги имеют угол установки 2°. Когда внутренние и внешние буровые штанги вращаются одновременно или вращается только внешний буровой стержень, траектория бурения сохраняет исходное направление; когда внешний буровой стержень не вращается, обеспечивает тягу и ориентацию. Когда внутренний буровой стержень вращается, Сверло можно повернуть для реализации функции управления направлением.

2. Метод построения горизонтального корректировки бурового инструмента

Малая буровая установка 25T успешно выполнила строительство горизонтально-направленного пересечения в коммуникационном трубопроводе 8X110 мм, пересекающей гранитную формацию на улице Фуйонг, Район Баоань, Шэньчжэнь.

2.1 Обзор проекта

Этот проект расположен на Cuigang West Road, Офис на улице Фуйонг, Район Баоань, Шэньчжэнь, через Северную дорогу Чжэнфэн, с шириной дороги около 40 метров и длина переправы около 90 метров. Прокладка трубопроводов связи 8×Φ110мм. Существуют различные муниципальные трубопроводы, силовые и коммуникационные трубопроводы по обе стороны дороги, и имеется водопропускная труба разливного ящика шириной 8 метров и глубина 6 метров в дороге. За последние три года, более десятка строительных бригад вошли в этот участок дороги для строительства, все они были разбросаны из-за невозможности просверлить гранит.

2.2 Пласт

См. прилагаемый рисунок 1 для геологического участка через строительную площадку. Перекресток образован уплощенными холмами. В одном метре ниже поверхности находится слой гранита. Глубина неизвестна. Речь идет о 70 метров в длину. Она продолжается по дороге, а затем слой глины и суглинда, образованный полным выветривающимся гранитом.

2.3 Строительная техника

Извлеките уроки из предыдущих неудач в строительстве, и тщательно изучил подбор оборудования перед тем, как буровая установка вошла на площадку. На базе буровой установки 25Т, будет добавлен воздушный компрессор с ветровым давлением 1,4 МПа и рабочим объемом 17 м3. Установите смазочное устройство в соответствующем положении трубы подачи воздуха и подключите его к трубе высокого давления бурового насоса буровой установки через тройник. Оригинальный буровой насос буровой установки используется для отправки воды в одном цилиндре, которые могут не только обеспечить смазку ударного удара в отверстии, но также отвечают требованиям охлаждения и уменьшения пыли зонда в отверстии.
С учетом свойств породы, выбран молоток высокого давления. Порода разбивается ударным роторным бурением. Под ударной нагрузкой, камень разбивается по объему. Ударное перфораторное сверло оказывает ударную силу перпендикулярно поверхности породы. Под действием этой силы, бит вдавливается и разбивает камень. С каждым ударом, Бит поворачивает угол, образуя круглое отверстие. Для пород выше средней твердости, ударное дробление под определенным предварительным давлением является эффективным методом дробления горных пород. Давление в валу, требуемое при строительстве, низкое, и скорость вращения бурильной трубы низкая. Настоящее время, буровые установки более 20 тонн на рынке может соответствовать требованиям к бурению. нуждаться.
Залогом успешного строительства в пласте горных пород является не проблема бурения горных пород, но как контролировать направление в слое породы. После повторных исследований, для завершения строительства пилотной скважины было принято решение об использовании горизонтально-коррекционного бурового инструмента, разработанного Центром развития бестраншейных технологий Научно-исследовательского института геологоразведочных технологий. Инструмент горизонтального коррекции бурения состоит из системы измерения направления управления - пневматического перфоратора с молотковым наклоном.
Измерительная система спроектирована с амортизирующим механизмом, который может обеспечить нормальную работу зонда в рабочей среде молотка DTH. Бит дробленой породы представляет собой пуговицу с дополнительным скосом. В условиях ударного роторного бурения, сверло продолжает бурение в прямом направлении, и траектория пилотного отверстия выглядит как прямое бурение отверстий; при выполнении управляемого направленного бурения, реализовано веерообразное поворотное бурение по заданному азимуту.

2.4 Процесс строительства

После того, как оборудование будет на месте, подключите сверло, Молоток с отверстием, система рулевого управления в скале, и буровой штанги в последовательности. Первый – начать бурение из ранее построенного отверстия. Старое буровое отверстие было просверлено цементным карбидным роторным сверлением. Сплав сверла сильно изношен. Хотя его ремонтировали несколько раз, только 70 см было просверлено через два рабочих дня. Оригинальная буровая установка также использовалась для ударного роторного бурения, и буровая штанга была просверлена только в около 7 Минут. При бурении второй бурильной трубы, Молоток не завелся. После проверки и подтверждения отсутствия аномалий в наземном оборудовании, буровой инструмент был поднят из отверстия и ударный элемент был открыт. Было установлено, что черенки вошли во внутренний цилиндр молотка и заклинили поршень молотка.. После полевого анализа, из-за высокого уровня воды и слишком большого объема воды, когда работает молоток, после прекращения подачи воздуха, промывочное раствороем и буровой раствор будут всасываться в буровой инструмент. Для обеспечения нормальной работы молотка DTH, грязь в рабочей котловане сливается, и отверстие вновь открывается сверху исходного отверстия. Пневматический молоток DTH работает нормально и неисправность устранена.
На буровой установке реализовано прямолинейное бурение и бурение с угловым управлением. Скорость сверления 10 ~ 40 об /мин, и давление подачи контролируется примерно на 2 ~ 5T. При управлении направленным бурением, принято веерообразное поворотное бурение. Средняя скорость бурения 7мин/м. При бурении 24 буровые трубы, Я почувствовал, что скорость бурения внезапно возросла, сопротивление вращению уменьшилось, и усилие подачи уменьшилось. Анализ формации изменился, и предложен инструмент для бурения с контролем направления породы, заменен обычным инструментом для бурения грунтового рулевого управления, а затем просверлено. В большее, чем 20 метров, успешно завершено строительство пилотного отверстия.
В этом пилотном строительстве скважины, длина бурения горных пород около 70м, самая глубокая точка 7,9 м, и отверстие сверлится под -15° для строительства в слое породы. При бурении слоя породы, угол наклона отрегулирован до 5°.

3 Конструктивные характеристики ударного роторного бурения в пластах горных пород

Пневматическое перфораторное бурение – это ударный метод роторного воздушного бурения, который широко используется в разведке и добыче твердых полезных ископаемых, выемка колодца, и бурное свайное строительство в течение многих лет. На этот раз он применяется для построения горизонтально-направленного бурения пилотного отверстия и имеет некоторые характеристики:
(1) Ударный метод роторного бурения используется для строительства пилотного отверстия. В граните средней твердости, управление направлением простое и практичное. Каждая буровая штанга (3m) может быть отрегулирован примерно до 1°;
(2) Быстрый сброс шлака и чистое бурение. Каждый раз, когда бурильная труба просверливается, буровой инструмент многократно поднимается, и отверстие очищается с большим объемом воздуха;
(3) По сравнению с роторным бурением, ударный метод роторного бурения не требует высокой скорости, обычно в диапазоне 10 ~ 60 об /мин. Крутящий момент, необходимый для нормального сверления, меньше, и вес на бите только 1/3 роторных буров. около;
(4) При сверлении отверстий, добавить воду для уменьшения пыли. При бурении ниже уровня грунтовых вод, нужно своевременно очищать воду в лунках;
(5) Высокая эффективность бурения. По статистике, чистая эффективность бурения во время строительства составляет от 10 м / ч до 20 м / ч.