27.3 Опробование горных пород

Опробование горных пород производят при поточной, рей­совой, поинтервальной углубке скважины специальными грунтоносами. Для более точного определения интервалов и контактов перебуривае-мых горных пород при поточном опробовании важно установить коэф­фициент корреляции, учитывающий время запаздывания выдачи поро­ды на поверхность шнеком. Коэффициент корреляции - это отношение глубины взятия данного образца L_ф к глубине скважины в данный мо­мент L_o . Чтобы рассчитать глубину скважины, с которой взят образец L_ф, нужно умножить глубину бурения L_o в данный момент на коэффи­циент корреляции к:

L_ф =kL₀ .

Для вычисления коэффициента корреляции сначала поднимают горную породу с данной глубины при рейсовой углубке или грунтоно­сом, а затем определяют глубину скважины в тот момент, когда начнет поступать эта порода на поверхность поточным способом.

При поточном опробовании мощных пластов точность отбивки контактов составляет от 0,2—0,3 до 0,3-0,4 м, при опробовании мало­мощных пластов - 0,5-1,0 м и менее.

При рейсовом опробовании точность отбивки контактов со­ставляет 0,1-0,3 м. Длина рейса обычно равна 1-2 м, но не менее 1,0 м. Общая длина шнековой колонны должна быть в 2,5 раза длиннее интер­вала опробования.

При поинтервальном опробовании точность отбивки состав­ляет 0,2-0,3 м. Интервал углубки должен быть менее 0,5-0,9 м. Час­тота вращения снаряда - не более 20 об/мин.

Для отбора качественных образцов грунта для лабораторных ис­следований с точной привязкой к глубине используют магазинные шне­ки и снаряды со съемной грунтоноской. Бурение в этих случаях ведут с частотой вращения 40-200 об/мин. Углубка за рейс составляет 0,4-2,0 м.

Часто для взятия качественной пробы используют обуривающие и вдавливаемые грунтоносы. Бурение обуривающими грунтоносами диаметром 80-90 мм производят с осевой нагрузкой не более 1,5-2,0 кН и частотой вращения не более 65-70 об/мин. Залавливаемые грунтоносы (рис. 10.8) применяют в водонасыщенных породах.

Рис. 27.8. Грунтоносы залавливаемого типа: а - грунтонос первого ти­па: 1 - обратный клапан; 2 — переходник; 3 - рукоятка; 4 - гильза; 5 -корпус; б - грунтонос второго типа: 1 - резьба; 2 - воздушный клапан; 3 - разъемный стакан; 4 - гильза; 5 - корпус; 6 - проволочная дуга; 7 -винт; 8 - башмак; 9 - тормозные пластины; в - грунтонос с «чулком»: 1- переходник; 2 - корпус; 3 - резиновые кольца; 4 - гильза; 5 - «чу­лок»; б - проволока; 7-винт; 8— башмак; 9 — тормозные пластины

В заключение следует отметить, что шнековый способ при буре­нии мягких горных пород весьма производителен, но с низким качеством опробования. При поисках и разведке месторождений полезных ис­копаемых и инженерно-геологических исследованиях он может быть использован при рекогносцировочных работах или при бурении пустых пород. Взятие качественной пробы необходимо производить дополни­тельно специальными методами (например грунтоносами). Для повы­шения качества опробования требуется продолжить работы по совер­шенствованию шнекового колонкового снаряда со съемным кернопри-емником, как наиболее перспекти