Сочетание слов «гусеничная» и «обратная циркуляция» легко прочитать как универсальную способность: гусеницы означают возможность передвижения по неровной поверхности, обратная циркуляция — возможность отбора проб с больших глубин. Однако для лесных точек бурения и скважин с малым уровнем воды ограничения, предъявляемые к одной и той же машине, фактически относятся к разным группам числовых значений. В данной статье на основе опубликованных параметров RC600 рассматривается только то, что необходимо проверять для каждой из этих двух категорий задач и почему их нельзя напрямую применять друг к другу.
Сначала соберём опубликованные значения RC600 вместе
В материалах на RC600 указано: максимальная глубина бурения 600 м, диаметр бурения 105–450 мм, двигатель Cummins 132 кВт, усилие подъёма 29 т, крутящий момент вращения 12000/6000 Н·м, соответствующая максимальная скорость вращения 75/150 об/мин, рабочее давление воздуха 1,6–6 МПа, расход воздуха 16–75 м³/мин, скорость передвижения около 3,5 км/ч, максимальный угол подъёма ориентировочно 21°, ход аутригеров 1,7 м, усилие подъёма лебёдки 2,5 т, масса машины около 12,5 т, габаритные размеры около 7 × 2,1 × 2,9 м.
Сами по себе эти значения нейтральны; вопрос в том, к какой категории задач их относить. Рассмотрим это по отдельности.
Для категории лесных точек бурения ограничения начинаются с этапа подхода
Особенность лесных точек бурения — разрозненность точек, узкие проходы и неровная поверхность. Ограничения для оборудования в таких задачах связаны не с глубиной бурения, а с тем, сможет ли машина добраться до места и найдётся ли там площадка для развёртывания.
Габаритные размеры машины — первое жёсткое ограничение
Габаритные размеры RC600 составляют около 7 × 2,1 × 2,9 м, масса машины около 12,5 т. Ширина 2,1 м определяет возможность прохода по лесным коридорам, высота 2,9 м — наличие низко свисающих ветвей, временных перекрытий и воздушных линий на пути. Эти два ограничения не связаны с параметрами глубины бурения: как бы велика ни была глубина, машина шириной 2,1 м не пройдёт через более узкий проход.
Скорость передвижения и угол подъёма описывают лишь возможности самой машины
В материалах указаны скорость передвижения около 3,5 км/ч и максимальный угол подъёма ориентировочно 21°. Это два справочных значения, а не гарантия для любого лесного рельефа. Фактическая возможность передвижения зависит также от несущей способности грунта, непрерывности склона и достаточности пространства для поворота. Гусеничное шасси подходит для щебёночных дорог горнодобывающих районов, полевых геологоразведочных площадок и обычной неровной поверхности; в данных материалах проходимость в условиях густого леса не описана.
Аутригеры и площадка определяют возможность начать бурение после прибытия
Ход аутригеров 1,7 м используется для выравнивания и стабилизации машины. Для лесных точек бурения часто нет готовой ровной площадки, и выравнивание приходится выполнять в ограниченном пространстве. При бурении наклонных скважин под 45° или при высоком крутящем моменте направления нагрузок на машину сложнее, а аутригеры, несущая способность грунта и горизонтальность машины напрямую влияют на контроль направления скважины. Это означает, что для лесных точек бурения помимо проходимости необходимо дополнительно предусматривать рабочее пространство для площадки.
Для категории скважин с малым уровнем воды ограничения относятся к этапу формирования скважины
Сложность скважин с малым уровнем воды не в глубине, а в диаметре, устойчивости стенок и положении водоносного горизонта. Для той же установки обратной циркуляции при бурении водозаборных скважин акцент смещается на конструкцию скважины.
Диапазон диаметров — первое, что нужно проверить
Диаметр бурения RC600 составляет 105–450 мм. В проекте водозаборной скважины сначала нужно определить проектный диаметр, а затем проверить, охватывает ли его оборудование. Возможность реального использования верхнего значения 450 мм зависит также от буровых штанг, компрессора, условий грунта и контроля кривизны; указанные в материалах 600 м также следует рассматривать как справочную возможность при типовой конфигурации — фактическая глубина бурения зависит от диаметра, штанг, компрессора, породы, кривизны и износа бурового инструмента.
Способ бурения следует выбирать по интервалам в зависимости от грунта
В материалах указано, что RC600 поддерживает бурение RC и обычное бурение погружным пневмоударником DTH, а также вращательный способ с промывкой. Рыхлые покровные отложения — почвенный слой, пески, гравий — не всегда подходят для прямого применения высоконапорного RC-бурения; можно сначала стабилизировать скважину вращательным способом с промывкой, а после входа в устойчивые скальные породы переключиться на RC или DTH. Для проектов водозаборных скважин главное — стенки, диаметр, водоносный горизонт и конструкция скважины, что отличается от акцентов проектов RC-отбора проб полезных ископаемых.
Параметры для водозаборных скважин и для отбора проб читаются по-разному
При использовании одной и той же машины для глубоких водозаборных скважин требования к непрерывности отбора проб, нумерации образцов и записи глубин перестают быть главными; в применениях вроде водопонижения на рудниках проектирование расположения скважин, расстояний между ними, диаметров и расхода насосов должно опираться на гидрогеологические условия, а буровая установка выполняет только проходку и не заменяет проектирование водопонижения. В материалах раздел о глубоких водозаборных скважинах описывает область применения, но не даёт выводов о конфигурации скважины для конкретных сочетаний диаметра и грунтов.
Почему две категории задач нельзя напрямую применять друг к другу
Если поставить ограничения обеих категорий рядом, различия становятся яснее.
| Проверяемый пункт | На что обращают внимание в лесных точках бурения | На что обращают внимание в скважинах с малым уровнем воды |
|---|---|---|
| Габаритные размеры машины | Ширина прохода и высота просвета | Планировка площадки и расстояние между оборудованием |
| Проходимость | Несущая способность грунта в лесу и непрерывность склона | Перемещение между объектами и точками скважин |
| Условия площадки | Достаточно ли места для выравнивания аутригерами | Рабочая зона устья скважины и место для отвода шлама |
| Диаметр и глубина | Обычно по проекту геологоразведочной скважины | Определяются проектным диаметром и глубиной водоносного горизонта |
| Способ бурения | Зависит от необходимости отбора шлама | Зависит от грунта и конструкции скважины |
Эта таблица показывает одно: совместное использование одной машины для двух категорий задач возможно при условии, что все эти проверяемые пункты выполняются в рамках одного проекта. Если выполнены условия только одного столбца, условия другого не становятся выполненными автоматически.
Между этими двумя категориями всё же есть одна точка пересечения
Диаметр бурения RC600 105–450 мм и глубина 600 м позволяют ей одновременно появляться в сценариях геологоразведочных скважин на полезные ископаемые и крупнодиаметровых глубоких водозаборных скважин. То же касается рабочих углов 45° и 90°: 90° используется для обычного вертикального бурения и строительства водозаборных скважин, 45° больше подходит для наклонного пересечения наклонных рудных тел, жил и разломных зон. Совместное использование — факт, но оно не означает, что условия двух категорий задач взаимозаменяемы.
Более важно, что комплектация помимо самой машины различается. Для проектов RC-разведки полезных ископаемых также нужны мощный компрессор, шланги для отбора проб, пробоотборное устройство и зона образцов; размеры буровой площадки следует планировать заранее, чтобы обеспечить достаточные безопасные расстояния и проходы между оборудованием. Для проектов водозаборных скважин комплектация должна выстраиваться вокруг конструкции скважины. Одна и та же машина в двух типах проектов занимает существенно разные ресурсы площадки, и планировать её нельзя только по самой установке.
Есть ещё несколько пунктов, которые нужно уточнить у производителя или заказчика
- Фактическая проходимость в условиях густого леса в данных материалах не описана; её необходимо проверять отдельно по конкретной ширине прохода, уклону и состоянию грунта.
- Фактическая достижимость диаметра 450 мм на глубине 600 м: в материалах приведён диапазон параметров, а не результат бурения при любом сочетании.
- Конструкция скважины, размещение фильтров и положение водоносного горизонта в проектах скважин с малым уровнем воды относятся к гидрогеологическому проектированию и не входят в объём материалов об оборудовании.
- Рабочее давление воздуха 1,6–6 МПа и расход воздуха 16–75 м³/мин соответствуют диапазону буровых возможностей; выбор комплектного компрессора необходимо дополнительно подтверждать с учётом глубины, диаметра, высоты над уровнем моря и твёрдости породы.
Если собрать эти пункты вместе, вывод довольно прост: может ли одна гусеничная установка обратной циркуляции одновременно выполнять лесные точки бурения и скважины с малым уровнем воды, зависит не от того, насколько большая цифра глубины бурения указана, а от того, выполняются ли оба набора условий в одном проекте. Когда оба набора условий выполняются, оборудование можно использовать совместно; когда один из них не выполняется, замена конфигурации или замена оборудования — нормальный выбор.