» » Горизонтально-направленное бурение в скальном грунте


Оборудование для ГНБ от компании FORWARD


Горизонтально-направленное бурение в скальном грунте

ГНБ в скальном грунте позволяет проложить магистрали для подачи воды или прокладки телекоммуникационных кабелей. Из-за повышенной твердости материала возникают сложности с корректировкой маршрута скважины. Для сверления отверстий используются установки с гидравлическим забойным двигателем или малогабаритные устройства с двойными буровыми штангами.

Требования к установкам

Оборудование, предназначенное для бурения твердых пород, должно соответствовать критериям:

  • Безопасность эксплуатации, поскольку при сверлении каменистых грунтов и скал возникают повышенные механические нагрузки, то в конструкции установок предусматриваются защитные приспособления.

  • Износоустойчивость, конструкция установки рассчитывается с запасом прочности. При эксплуатации оборудования на пределе возможностей происходит разрушение механизмов и режущего инструмента, что приводит к простоям установки и незапланированным ремонтам.

  • Устойчивость к воздействию низких температур, позволяющая вести буровые работы в мерзлом грунте. Рекомендуется использовать машины, рассчитанные на эксплуатацию при температуре окружающей среды от -35°С. К подбору установки следует относиться ответственно.

  • Производительность буровой станции определяет возможность сверления отверстий требуемого диаметра за заданный промежуток времени. При недостаточной производительности оператор вынужден снижать скорость бурения, при попадании инструмента в твердый грунт происходит остановка машины или повреждение механизмов.

  • При обустройстве скважины может потребоваться отклонение маршрута канала в стороны. Рабочая станция должна обеспечить корректировку траектории без использования дополнительной техники.

бурение в скальном грунте

Планирование и подготовительные работы

ГНБ в скальном грунте требует подготовки плана местности с указанием траектории маршрута. На предварительном этапе проектирования производится оценка состояния породы и проверяется глубина залегания скал. Подбор оборудования производится с учетом рельефа местности и характеристик грунта. При ошибочном расчете необходимой мощности агрегаты не смогут передвигаться и сверлить отверстие заданного диаметра.

Грамотный оператор установки способен контролировать ситуацию и принимать решения в случае возникновения проблем. Ускоренное сверление каналов в твердых породах приводит к повреждению бурового инструмента и станции, поэтому оператор должен соблюдать расчетные режимы работы. Рекомендуется дополнительно контролировать ход выполнения работ с периодической проверкой состояния инструмента.

Выбор подрядчика

Работы по сверлению скальных пород выполняются не всеми подрядными организациями, поскольку требуется специализированное оборудование и необходим квалифицированный персонал. В качестве подрядчика рекомендуется выбирать крупную компанию, которая зарекомендовала себя на рынке услуг. Мелкие организации вынуждены заключать договора субподряда, увеличивая время выполнения работ. Существуют мелкие компании, которые приобретают буровое оборудование по схеме лизинга. В этом случае необходимо убедиться в наличии персонала, способного работать на установках.

Методики ГНБ скальных пород

Бурение ГНБ в скальном грунте позволяет прокладывать магистрали с увеличенной скоростью, не обустраивая обходных маршрутов вокруг участков с твердыми породами. При выполнении работ не требуется копать траншеи, перекрывать автомобильные или железнодорожные трассы или вырубать участки леса. При обустройстве скважин используются установки с забойными двигателями или двойными штангами и механическим приводом. Из-за высоких нагрузок локационный зонд устанавливается на расстоянии 4-5 м от головки, что усложняет определение направления бурения.

При использовании забойного двигателя на наконечнике штанги крепится специальная головка, которая связана с гидравлической станцией шлангами. Жидкость подается под давлением к ротору, который преобразует силу напора во вращательное движение. На вал гидравлического мотора надета коронка, которая разрушает скальные породы. Оборудование используется при обустройстве скважин большого диаметра, но существуют и малогабаритные установки с гидравлическим забойным агрегатом.

Штанга позволяет корректировать траекторию бурения, но из-за повышенной протяженности происходит снижение жесткости конструкции, что негативно влияет на точность позиционирования инструмента. Недостатком технологии является высокий расход рабочей жидкости, для нагнетания раствора требуется мощная насосная станция. Дополнительным минусом является повышенное давление, жидкость способна размыть грунт и прорваться в окружающую среду или воду (при бурении канала под дном водоема).

Для обработки твердого грунта используют скошенные лопатки с резцами, изготовленными из карбидов металлов. Для корректировки направления магистрали применяются поступательные вращательные движения инструмента (карвинг). Качество выполнения работы зависит от квалификации оператора, встречаются установки ГНБ, поддерживающие автоматическое управление карвингом. Скошенные головки используются при обработке скального грунта или пород смешанного типа с каменистыми включениями.

Пневматические и механические системы

Для разрушения твердых пород используются пневматические молоты, сжатый воздух подается компрессорной установкой. Рабочая головка не совершает вращательного движения, частицы грунта удаляются из скважины потоком воздуха. Пневматические головки могут устанавливаться на установках ГНБ с одиночными или двойными штангами. Технология не применяется при работе на мягком грунте или обустройстве длинных магистралей в скальных породах. Рекомендуется использовать молоты при обустройстве пилотных скважин диаметром до 150 мм.

Установки механического типа с двойными штангами устанавливаются на оборудование с обратной тягой от 13000 до 45000 кг. В конструкции двойной штанги внутренняя секция предназначена для передачи крутящего момента к инструменту, а внешняя оболочка позволяет корректировать траекторию бурения. Снижение механических нагрузок на рабочий инструмент позволило сместить локационный зонд в буровую головку. Механический привод позволяет увеличить число оборотов шарошки, для охлаждения инструмента и удаления размолотой породы используется жидкость.

Механическое оборудование оснащается насосной станцией для подачи эмульсии в рабочую зону. Расход и давление не отличаются от параметров при сверлении каналов в мягком грунте. Установка может использоваться при прокладке магистралей в глинистых почвах. Допускается ведение работ в зонах с чередующимся грунтом, выход инструмента из скальных пород в мягкую почву не оказывает негативного воздействия на механизмы буровой станции.

Вывод

Горизонтально-направленное бурение позволяет провести водопроводные трубы или телекоммуникационные трассы в скальном или каменистом грунте. Но сверление плотных пород требует применения специальных установок, отличающихся повышенной стоимостью. Поэтому при выборе подрядчика необходимо уточнить модели используемых установок.

Например, оборудование Ditch Witch рассчитано на использование двойной штанги. В производственную линейку входит несколько установок, отличающихся производительностью и силой обратной тяги. Агрегаты пневматического типа Vermeer рассчитаны на обустройство прямолинейных скважин. Оборудование DrillTo отличается сниженной ценой, производитель предлагает установки для ГНБ с двойной штангой и механическим приводом головки.



Посмотрите примеры объектов ГНБ


Напишите, что вы думаете на эту тему:

Заполните форму и мы отправим вам полный каталог нашего оборудования на указанный адрес.

Смотрите также: