4.1 Сурет. Ұнғылардың кемерде орналасу схемасы

Карьерлерде вертикаль ұңғылар кеңiнен қолдану тауып отыр, өйткенi оларды бұрғылағанда бұрғылау станоктарының өнiмдiлiгiнiң жоғарылығы және ұңғыларды механикалық түрде зарядтаудың ыңғайлы жағдайы қамтамасыз етiледi. Көлбеу ұңғыларды _ұ=6085⁰-пен бұрғылайды. _ұ= тең болғанда (мұндағы -кемердiң беткей бұрышы), тау жыныстарының қопарылуға кедергiсi кемер биiктiгi бойынша бiрдей болады, сондықтан ұсақтану дәрежесi жоғары болып, кемердiң табаны жақсы өңделедi. Горизонталь ұңғылар (_ұ=0)биiк кемерлердi қопарғанда, кемер табанында берiктiлiгi шамалы тау жыныстары жатқанда басқаша ұңғылармен қатар қолданылады.

Тау-кен жұмыстарын жүргiзудiң әртүрлi жағдайда болуына байланысты карьерлерде сақтандырылмайтын сусымалы грануленген, суқанған және ұнтақ тәрiздi аммиакселитралық жарылғыш заттардың көптеген түрлерi қолданылады. Суланбаған ұңғылар үшiн көбiнесе сусымалы грануланған жарылғыш заттар (түйiршiк гранулит, гранулит, игданит) қолданылады.

Жарылғыш заттардың ұңғылық зарядтары өзiнiң құрылымына байланысты тұтас және бөлiнген болады (3.3-сурет). Тұтас заряд ұңғының төменгi жағында орналасқан болса, онда ол негiзiнен кемердiң төменгi жағына әсерiн тигiзедi. Осыған байланысты тұтас зарядтарды аттырғанда iрi кесектi тау жыныстары көп болады. Ауа аралығымен бөлiп орналастырылған зарядтар өзiнiң энергиясын жақын жатқан тау жыныстарының қопарылуына жұмсаудың арқасында олардың ұсақталуы жақсарады.

Жарылғыш заттардың ұңғылық зарядтар массасы мына формуладан анықталады

Q₃=qV_ж, кг, (4.2)

мұндағы q-жарылғыш заттардың меншiктi шығыны, кг/м³; V_ж-зарядпен қопарылатын тау жыныстар көлемi, м³.

Жарылғыш заттардың меншiктi шығыны тау жыныстарының қопарылғыштығына және оларды ұсақтаудың қажеттi дәрежесiне байланысты болады. Карьерлерде ол едәуiр аралықта өзгередi (0,15-0,90 кг/м³ және одан да жоғары).

Iс жүзiнде заряд массасы мына формулалармен анықталады:

бiрiншi қатардағы ұңғылар үшiн

Q₃=q W h_к а, кг, (4.3)

келесi қатардағы ұңғылар үшiн

Q₃=q в h_к а, кг, (4.4)

мұндағы W-кемер табаны бойындағы кедергi сызығы; а-қатардағы ұңғылардың ара қашықтығы; в-ұңғылар қатарының ара қашықтығы.

Бөлiп орналастырылған зарядтардың төменгi бөлiгiнiң массасы

Q_3.т=(0,65 0,75) Q₃, кг (4.5)

Тұтас зарядтың тығындық ұзындығын жобамен мына эмпириялық формуламен анықтауға болады

L_т= W, м, (4.6)

мұндағы =0,4 0,7-тығындық коэффициентi.

Ауа аралық ұзындығы

L_a.a=(0,17 0,35)L_ж.з, (4.7)

мұндағы L_ж.з- заряд ұзындығы, м.

L_ж.з = , (4.8)

мұндағы Р_жз-ұңғының 1 м-iне сыйған жарылғыш заттар, кг; Р_ж.з=7,85 d²_ұ, , кг; -ұңғыны жарылғыш заттармен зарядтаудың тығыздығы, кг/дм³.

Формула бойынша анықталған зарядтың ұзындығы L_жз мына шартқа сәйкес болуы керек

L_жз  L_ұ-(L_т+L_а.а) (4.9)

Әдебиеттер: 1 нег. 31-34

Бақылау сұрақтары:

1. Тау жыныстарын жарылыс әдісімен қопару процесінің мәні;

2. Ұңғылардың параметрлерін атаңыз;

3. Жарылғыш заттардың көптеген түрлерiн атаңыз.

4 - Дәріс. Бұрғылау жұмыстарының технологиясы

Жарылыс ұңғылары станоктармен бұрғыланады, оларды ұңғы кенжарына тигiзетiн ұнтақтау кернеуi әсерiне қарай ұш класқа бөлуге болады: ұңғы кенжарына механикалық әсер тигiзетiн бұрғылау станоктары (тау жыныстары механикалық кернеудiң пайда болу салдарынан ұнтақталады), термиялық станоктар (тау жыныстары жылу кернеулерi пайда болуынан ұнтақталады) және құрама станоктар.

Бiрiншi класқа кесетiн коронкалы айналмалы бұрғылау станоктары (СБР түрлі станоктар), шарошка долоталы айналмалы бұрғылау (СБШ тектi станоктар), болат арқанды соқпа бұрғылау (СБК түрлі станоктар), қысымдық балғалы станоктар (СБУ түрлі қысымдық соқпа станоктар), ультрадыбыстық, жарылыстық және гидравликалық бұрғылау станоктары жатады.

Екiншi класқа жалындық (СБО тектi станоктар) және плазмалық бұрғылау станоктары жатады.

Үшiншi класс бұрғылау станоктары ұңғы кенжарына механикалық және термиялық құрама әсер тигiзудi пайдалануға негiзделген.

Карьерлерде СБШ және СБР түрлі станоктар кеңiнен қолдану тапқан, олардың көмегiмен тау-кен өндiрiсiнде ұңғылардың 85-90%-i бұрғыланады. СБК станоктары өнiмдiлiгi аздығынан кейiнгi кезде шығарылмайды. Ультрадыбыстық, жарылыстық, гидравликалық және плазмалық бұрғылаулар өндiрiстiк эксперимент ретiнде қолданылып жұр.

СБР тектес станоктармен ұңғыларды бұрғылағанда берiк қорытпамен жабдықталған кескiш долотолар қолданылады. Кескiш долотолы айналма бұрғылау станоктары құрылымы жағынан қарапайым, маневрлi, салмағы шамалы болады. Ең көп таралған СБР-125 және СБР-160 станоктары (5.1-кесте).

СБР-125 станогi, (5.1-сурет) қондырғыдан, мұнарадан, айналдыр-ғыштан, адымдау, қысым және көтеру қозғалтқыштарынан және басқару механизмiнен тұрады. Бұрғылау кезiнде қозғалтқышден және екi баспалдақты цилиндрлiк редуктордан тұратын айналдырғыш мұнараның бағыттаушылары бойында жылжиды. Бұрғылау штангасы тиiстi өтпеуiш арқылы айналдырғыш редуктордың шығу өсiнде бекiтiлген Аспап кенжарға ерiксiз апарылады қысым шығырының көмегiмен). Айналдырғышты көтеру болат арқанмен жүргізiледi. Бұрғылау қондырғысын жинау және Ұзарту қолмен жасалынады. Штанганың ұзындығы 2м. Станокты ұңғыны бұрғылауға пайдалану мерзiмi 35-40% болады. Оның ауысым өнiмдiлiгi тау жыныстарының бұрғылану көрсеткiштерi П_б =2-4 болғанда 130 м және одан да көп болады.

СБР-160 станогi (5.2-сурет) қондырғыдан, шынжыр табанды жүру механизмiнен, кабинадан, мұнарадан және айналдырғыштан тұрады. Бұрғылау қондырғысы ауысымды бұрғыдан және алты штангадан (ұзындықтары 4,2м) тұрады. Штангалар бiр-бiрiмен арнайы құлып арқылы қосылған. Мұнараны көтеру және түсіру екi гидроцилиндрдiң көмегiмен жасалынады. Штанга жұмыс кезiнде саусақты тiреуiштермен орнықтырылады. ұңғыны бұрғылауға станокты пайдалану мерзiмi 50-55% болады. Станоктардың өнiмдiлiгi көрсеткiштерi П_б =3-5 тау жыныстарында 120м болады.

5.1 сурет. СБР-125 станогiнiң схемасы: 1-кондырғы; 2-мұнара; 3-айналдырғыш; 4-адымдау механизм; 5-штангалар жиналатын құрылғы

5.2 сурет. СБР-160 станогiнiң схемасы 1-кондырғы; 2-шынжыр табанғы жүру; 3-кабина; 4-мұнара; 5-айналдырғыш

СБР тектес станоктар долотолардың айналу жылдамдығы жоғары кезде тау жыныстарын жылдам тұрде Ұнтақталуын қамтамасыз етедi. Берiк тау жыныстарын ұнтақтайтын аспап ретiнде берiк қорытпамен жабдықталған шарошкалы долотолар қолданылады. Долото айналған кезде тiстерi немесе қазықшалар тау жыныстарының бөлiктерiн мүжиді, олар ұңғы кенжарынан қысылған ауамен немесе су-ауа қоспасымен жоғары шығарылады. Шарошкалы

5.1-кесте

Көрсеткiштер	Станоктар
	СБР-125	СБР-160
Ұңғылар диаметрi, мм	110,125	160,200
Ұңғылар тереңдiгi, м	25	25
Ұңғының горизонтқа көлбеулiк бұрышы, градус	60-90	60-90
Бұрғылау қондырғысын айналдыру жиiлiгi, айн/мин орнатылған	200	80,124,160,248
Электроқозғалтқышдердiң қойылған қуаты, кВт	24,8	90
Жүру құрылғысы	Адымдау	Шынжыр табан
Станоктың жылжу жылдамдығы км/сағат	0,3	0,66
Станок массасы, кг	2300	16770

станоктар көрсеткiштерi П_б=6-15 тау жыныстарында ұңғылардың бұрғылау кезiнде тиiмдi болады.Олардың ауысымдық өнiмдiлiгi көрсеткiштерi П_б=12-15 тау жыныстарында 50-60м болады. Берiксiздеу тау жыныстарын бұрғылағанда өнiмдiлiгi 100 м-ге дейiн жетедi. Карьерлерде 2СБШ-200Н, СБШ-250МН және СБШ-320 станоктары қолданылады (5.2 кесте).

5.2-кесте

Көрсеткiштер	Станоктар
	2 СБШ-200Н	СБШ-250МН	СБШ-320
Ұңғылар диаметрi, мм	214	243	320
Ұңғылар тереңдiгi, м	24	32	90
Ұңғының горизонтқа көлбеулiк бұрышы, градус	60-90	60-90	90
Бұрғылау қондырғысын айналдыру жиiлiгi, айн/мин орнатылған	30-300	30-150	30-150
Бұрғылау қондырғысын апару жылдамдығы, м/мин	0-1,8	0-0,75	0-0,7
Станоктың жылжу жылдамдығы км/сағат	0,7	0,7	0,7
Электроқозғалтқышдердiң қойылған қуаты, кВт	300	384	450
Ұңғыны тазалауға шығатын қысылған ауаның шығыны, м3/мин.	25	25	50
Станок массасы, т	50	55	120

2СБШ-200Н (5.3-сурет) станогi бұрғылау көрсеткiштерi П_б=6-12 тау жыныстарын бұрғылауға арналған. Станок айналма-алып барушы механизмнен, штангаларды ұзарту және бөлу механизмi бар мұнарадан, компрессордан, жүргізушi кабинасынан, гидро және электр аппаратурадан тұрады. Айналма-алып барушы механизм айналдырғыштан, патроннан және алып бару гидроцилиндрiнен тұрады. Механизм бұрғылау штангаларын ұстап алатын автоматтық гидроаппаратпен жабдықталған. Станок шынжыр табанды жүрістi болады.

СБШ-250МН (5.4-сурет) станогi бұрғылау көрсеткiштерi П_б=10-15 тау жыныстарын бұрғылауға арналған. Станоктың құрылымы негiзгi және қосалқы операцияларды толық механикаландыруды көздеген. Станок жүру бөлiгiнен, жұмыс органынан, гидрожүйеден, шаңды басу жүйесiнен, электр жабдықтарынан, машиналық бөлiктен және басқару кабинасынан тұрады. Станок қондырғысы машиналық бөлiгiмен бiрге Э-1252 экскаваторына орнатылған. Машиналық бөлiкте май сораптау станциясы, электро-қозғалтқышдер, ыдыс және суды айдайтын сораптар және басқа қосалқы жабдықтар тұрады. Жұмыс органының негiзгi бөлшектерi айналма-алып барушы механизм, штангаларды бұрайтын және бұрап қайта алатын механизм, бөлгiш штангалар, жоғарғы кiлт гидроқозғалтқыш болады. Осы бөлшектердiң барлығы мұнарада құрастырылған, ол ферма түрінде болады. Мұнараны тасымалдау жағдайына келтiру екi гидроцилиндр арқылы жасалынады. Станок жұмыс жасағанда үш домкрат көмегiмен горизонталь жағдайына келтiрiледi.

СБШ-320 станогi қуатты ЭКГ-12,5 экскаваторлары қолданылатын карьерлерде бұрғылау көрсеткiштерi П_б=12-18 тау жыныстарын бұрғылауға арналған. Құрылымы жағынан СБШ-320 станогi СБШ-250МН станогiмен бiрдей деуге болады.