Введение.

Целью работы является закрепление и углубление знаний, полученных в процессе изучения курса “Техника разведки”. Данный проект подробно рассматривает все основные операции, связанные с бурением скважин и проходкой горных выработок, а так же дополнительные мероприятия, необходимые для успешного проведения геологоразведочных работ.

Основой для выполнения работы является задание №36:

1. Подсечь 2-мя двуствольными скважинами жилообразную залежб хромитовых руд мощностью 50 м, с углом падения 30˚ на ЮЗ, залегающую среди дунитов. Глубина подсечения 650 м от устья скважины. Приращение зенитного угла 2^о(выполаживание), азимутального 1^о (отрицательное), интервалы замеров через 50 м. Дополнительным стволом нужно подсечь залежь выше точки подсечения основного ствола.

2. Пройти 3 штольни длиной 150м каждая.

3. Пройти 30 канав длиной 30 м каждая.

Проектные геологические разрезы:

а) по основному стволу скважины: 0,0-5,0 м – наносы; 5,0-20,0-песчаники, 20,0 и ниже – дуниты с рудной залежью. В интервале 60,0-100,0 зона поглощения.

б) по штольне: 0,0-5,0 – наносы, 5,0-25,0 – песчаники, 25,0-100,0 – дуниты, 100,0-140,0 – хромитовая руда, 140,0-150,0 – дуниты.

в) по канавам: 0,0-2,0 – суглинки, 2,0-2,5 – дуниты с вкрапленностью хромита.

Часть I. Бурение скважин.

1.1 Выбор и обоснование способа бурения и основных параметров скважины.

При разведке твердых месторождений твердых полезных ископаемых применяются колонковое, роторное и ударно-канатное бурение скважин.

В данном проекте для бурения скважин выбран колонковый способ бурения.

Колонковое бурение является основным техническим средством разведки месторождений твердых полезных ископаемых.

Оно также широко применяется при инженерно-геологических и гидрогеологических исследованиях и на структурно-картировочных изысканиях при поисках нефтяных и газовых месторождений. Кроме того, это бурение применяется для различных инженерных целей. Колонковым способом могут буриться шурфы и разведочные шахты.

Колонковое бурение получило столь большое распространение по следующим причинам:

1. Оно помогает извлекать из скважины столбики породы – керна, по которым можно составить геологический разрез месторождения и опробовать полезное ископаемое.

2. Колонковым способом можно бурить скважины под различными углами к горизонту, различными породоразрушающими инструментами в породах любой твердости и устойчивости. Из подземных выработок можно бурить восстающие скважины.

3. Бурить скважины малых диаметров на большую глубину, применяя относительно легкое оборудование.

Глубины колонковых скважин различные – от нескольких метров до нескольких тысяч метров.

К недостаткам колонкового бурения относятся высокая аварийность и низкий выход керна при проходке рыхлых, неустойчивых и трещиноватых пород.

Диаметры колонок скважин зависят от целей их проходки и от типа породоразрушающего инструмента.

При алмазном способе скважины бурятся в основном коронками диаметром 76, 59 и 46мм. При твердосплавном бурении разведочных скважин чаще применяют коронки диаметром 92, 76, 59 мм, а при инженерно-геологических изысканиях применяются коронки диаметром 190, 151, 132 и 112мм. (Воздвиженский, 1979)

В общем случае глубина скважин определяется необходимостью полного подсечения тела полезного ископаемого. При этом углубление подстилающей породы должно быть 2-20м.

По условию глубина подсечения рудного пласта 650м, мощность пласта 50м, углубление в подстилающие породы 10м. Общая глубина скважины 710м.

В общем случае ствол скважины должен по возможности пересекать пласт под углом близким 90⁰.

По заданию аз.пад. рудного пласта ЮЗ, угол падения 30, должен по возможности пересекать пласт.

Т.к. угол падения рудного пласта 30, то выбирается бурение искривленной скважины, чтобы сэкономить время и средства.

Начальный зенитный угол Q забуривания зависит от глубины скважины.

Если глубина скважины до 300м, Q>20⁰

300-800м, Q 5-20⁰

>800м, Q 2-5⁰ .

Т.к. глубина скважины 710м, то Q должно быть равно 8⁰.

Начальный азимутальный угол забуривания зависит от аз.пад. рудного пласта: α = аз.пад.-⁺180⁰

α = 225-180=45 СВ

В общем случае конечный диаметр скважины должен быть минимально необходимым. При бурении скважины алмазными коронками d_к = 46-59мм, при твердосплавном бурении d_к = 76мм.

Распределение объемов буровых работ по категориям.

№ п/п	Название горной породы		Категория по буримости			Объемы работ, м
						По одной скважине	Сумма скважин (2)
По основному стволу
1		Наносы		ІІ	5			10
2		Песчаники		VI	15			30
3		Дуниты с рудной залежью		VIII	40			80
4		Зона поглощения		VIII	40			80
5		Дуниты		VIII	500			1000
6		Хромитовые руды		VIII	50			100
7		Дуниты		VIII	10			20
По дополнительному стволу
1		Дуниты		VIII	500			1000
2		Хромитовые руды		VIII	50			100
3		Дуниты		VIII	10			20

Т.к. при бурении будет применяться алмазное и твердосплавное бурение, то d_к = 59мм.