9.2. Технология бурения трещиноватых пород одинарными колонковыми снарядами

Разработку технологии бурения следует начинать с оп­ределения величины раскрытия трещин (степени трещиноватости), физико-механических свойств горных пород, выбора корон­ки и промывочной жидкости.

Коронки для трещиноватых пород должны иметь прочную матрицу (коронки 14АЗ, импрегнированные коронки), армиро­ваться алмазами повышенного качества, в частности овализованными и полированными (01 A3, 01А4, А4ДП, И4ДП). Выпуск ал­мазов из матрицы коронки должен быть минимальным (коронки без заданного выпуска алмазов).

Для снижения износа коронки число оборотов и осевую на­грузку при бурении необходимо снижать в зависимости от степе­ни трещиноватости и до 40-50% от значений, принятых для моно­литных пород. ВИТР рекомендует рассчитывать осевую нагрузку по формуле

даН

где к - коэффициент, учитывающий степень трещиноватости по­род. Для монолитных пород он равен единице, для слаботрещи­новатых пород к = 0,9, для трещиноватых - к = 0,8, для сильно­трещиноватых - к = 0,7 и для дробленых пород к = 0,6; р - удель­ная нагрузка на 1 см² торца коронки при бурении монолитных пород; S - площадь торца коронок.

Частота вращения алмазной коронки диаметром 59 мм по трещиноватым породам, рекомендованная ВИТРом, показана в табл. 14.5.

Таблица 14.5

Категория пород	Частота вращения коронки в породах
	монолит­ных	слаботре­щиноватых	трещинова­тых	сильнотре­щиноватых	дробленых
VH-VIII IX-X XI-X1I	2200-1400 900-500 500-300	1100-700 450-225 300-150	750-500 300-150 200-125	550-350 200-125 150-100	450-300 175-100 125-75

Количество промывочной жидкости оставляют то же, что и при бурении монолитных пород.

9.3. Технология бурения дкс

Для каждого снаряда выпускают свои алмазные ко­ронки, поэтому их выбор не представляет затруднений.

В качестве промывочной жидкости в зависимости от сте­пени трещиноватости могут применяться как маловязкие эмуль­сии и вода, так и вязкие полимерглинистые и глинистые растворы.

Частоту вращения бурового снаряда следует выбирать возможно максимальной в зависимости от конкретных геологи­ческих условий и конструктивных особенностей породоразрушающего инструмента, мощности привода и глубины скважины. Осевую нагрузку на 1 см² торца коронки,в зависимости от степени трещиноватости, принимают равной от 0,3 до 1,5 кН.

Количество промывочной жидкости следует выбирать с учетом обеспечения нормальной очистки забоя и охлаждения породоразрушающих инструментов в пределах 0,7-1,5 л/мин на 1 см² торца коронки.

9.4. Технология бурения сск

Как отмечено выше, "наиболее производительным является алмазное бурение снарядами со съемными керноприемниками.

Для бурения монолитных, слаботрещиноватых и среднетрещиноватых пород снарядами со съемными керноприемниками используют коронки и расширители различных типов (табл. 9.6).

В качестве промывочной жидкости при бурении снарядами ССК-46, ССК-59, ССК-76 при межтрубных зазорах, соответст­венно, 2,5; 1,5 и 2 мм можно использовать воздух, эмульсии, во­ду. При бурении ССК 46 и ССК-76 с межтрубными зазорами 2,5 и 2 мм можно, кроме того, по слабо- и среднетрещиноватым по­родам применять промывочные жидкости (полимерные, полимерглинистые, малоглинистые растворы), при бурении КССК-76 с межтрубным зазором 6 мм можно использовать по трещиноватым породам и вязкие растворы (до 28 с). По трещиноватым по­родам хорошие результаты даст применение пен.

Таблица 9.6

Категория пород	Типы снарядов
	ССК 46	ССК 59	ССК 76	КССК-76
Коронки
V-VI	-	К-02	КАСК-Р	К-30
VII-VIII	К-90, К-90-1	К-01	КАСК-3	17А4
VIII-IX	К-90-2	К01-1	КАСК4С	К-16
IX-X	-	К-08	КАСК-К	-
Расширители
V-X	Р-03	РСА-1	Р-02	РЦК-76

Для различных комплексов снарядов со съемными керно­приемниками ВИТРом разработаны оптимальные параметры ре­жимов бурения (табл. 9.7).

При благоприятных условиях бурения рекомендуется бурение снарядами со съемными керноприемниками вести на максимальной частоте вращения, ограничиваемой только мощностью станка (табл .9.8).

Таблица 9.7

Кате-	КССК-76		ССК-76		ССК 59		ССК-46
гория	Сос,	n.	Соc,	n.	Соc.	n.	Соc,	n.
по бури-	кН	об/мин	кН	об/мин	кН	об/мин	кН	об/мин
мости
VI-VII	7,5-9	400-800	8-10	500-1000	8-10	600-1500	3,5-4,5	600-2000
VIII	11-13	-"-	10-12	-"-	10-13	-"-	5,5-7	-"-
IX	14-16	-"-	13-15	-"-	13-15	-"-	7,5-8,5	-"-
X-XI	18-20	-"-	15-18	-"-	15-18	-"-	10-12	-"-

Таблица 9.8

Типоразмер ССК	Тип станка	Глубина скважины, м	Частота вращения, об/мин
ССК-76	СКБ-4	200	1615
		500	1100
		1000	710
ССК-59	СКБ-5	100	1500
		200	1130
		500	720
		800	540
ССК-59	СКБ-7	300	1500
		600	1200
		1000	1000
		1200	900
	СКБ-7	100	1500
ССК 76		200	1200
КССК 76		400	1000
		600	800
		1200	550

Расход промывочной жидкости зависит от диаметра скважины и интенсивности шламообразования.

При бурении комплексами ССК-76 и КССК-76 расход про­мывочной жидкости, исходя из скорости восходящего потока - 0,5, рекомендуется принимать в пределах 50-80 л/мин, ССК 59 - 35-50 л/мин и ССК-46 - 15-20 л/мин.

При продувке скважин скорость восходящего потока воз­духа принимают в пределах 14-16 м/с.

При алмазном бурении монолитных и слаботрещиноватых пород используют пену со степенью аэрации = 50-100 (получае­мой при расходе воздуха Q_B = 0,7-1,8 м³ /мин и раствора ПАВ при Qp = 12-16 л/мин). По сильнотрещи- новатым породам применяют пену с = 100-200 (при расходе воздуха Q_B = 0,8-1,0 м³ /мин и рас­твора ПАВ Qp = 5-10 л/мин). При бурении инпрегнированными коронками степень аэрации снижают до 60-75 (Qp = 12-16 л/мин).

Частота вращения коронки при промывке пеной в зависи­мости от буримости горных пород показана в табл. 9.9.

Таблица 9.9

Категория	Коронки	Частота вращения, об/мин
пород		расчетная	рекомендованная ВИ'ГР
V1-VII	04 A3	400-948	400-700
VIII-IX	05 A3	320-1000	500-1200
IX-XI	02ИЗ. 02И4	550-960	800-1700
XII	02ИЗ. 02И4	800-1070	600-1000