Устья скважин для водоснабжения горных выработок часто располагаются не на ровных площадках. Отвалы щебня, края отвалов вскрышных пород, свободные участки у рудных дорог — всё это может быть отведено под скважины. Вызов для гусеничного шасси в таких местах не сводится к словам «неровная поверхность». Удельное давление на грунт, уклон, пустоты между щебнем, разрыхлённый верхний слой после дождя, просадка под аутригерами — каждый из этих факторов ограничивает свой участок. В данной статье на примере заявленных для WR500S параметров рассматриваются фактические ограничения гусеничного шасси на щебёночных площадках горных выработок.
Сначала приведём проверяемые параметры шасси
WR500S — это буровая установка для водяных скважин на гусеничном ходу с телескопической мачтой и полностью гидравлическим приводом, рассчитанная на глубину до 500 метров. В открытых источниках указаны следующие значения, связанные с проходимостью по площадке: скорость движения около 3 км/ч, максимальный преодолеваемый уклон (справочно) 21°, общая масса около 10,6 т, габаритные размеры примерно 6,52 × 1,85 × 2,51 м, ход гидравлических аутригеров 1,6 м. Там же указано: гусеничная конструкция подходит для щебёночных дорог в горных выработках, сельских дорог и обычных неровных площадок; при перебазировке следует в первую очередь убедиться в несущей способности грунта, уклоне и влажном скользком состоянии.
Эти значения описывают способность оборудования к передвижению и опоре, а не являются критерием допуска на любую конкретную площадку. Ниже они поочерёдно рассматриваются применительно к реальным условиям щебёночной площадки в горной выработке.
Скорость движения ограничивает время перебазировки, а не темп бурения
Скорость движения около 3 км/ч соответствует самостоятельному перемещению оборудования между скважинами внутри горной выработки или от временной стоянки до устья скважины. При такой скорости расстояние в 1 км занимает примерно 20 минут, без учёта времени на поиск пути, объезды, снижение скорости на подъёмах и позиционирование. В проектах водоснабжения горных выработок с рассредоточенными устьями скважин это время необходимо отдельно учитывать в сменном задании; оно не того же рода, что время, требуемое на бурение в скважине.
В материалах не указано значение удельного давления гусениц на грунт, поэтому по ним нельзя определить, выдержит ли конкретный слой щебня всю машину. Несущую способность грунта необходимо проверять отдельно по условиям на месте.
При каких предпосылках следует использовать справочный угол 21°
Максимальный преодолеваемый уклон (справочно) 21° — это справочное значение верхнего предела угла. Предпосылки, при которых оно действительно, в материалах не перечислены. На щебёночных площадках горных выработок уклон часто сочетается с другими состояниями: склон из рыхлого щебня, вода у подошвы, уплотнённая корка или слой шлама, оставленные рудными машинами на подъёме. В таких условиях фактически устойчиво проходимый уклон обычно ниже, чем на сухом однородном склоне.
Поэтому принимать эти 21° за единственную отправную точку для оценки проходимости на месте неосмотрительно. Более практичный подход — перечислить каждый участок подъёма, который оборудованию предстоит пройти на площадке, зафиксировать уклон, длину подъёма, состояние поверхности и запас для поворота у вершины и подошвы, а затем подтвердить каждый участок отдельно.
Влажное скользкое и рыхлое состояния влияют на разные участки
В материалах «влажное скользкое состояние» и «несущая способность грунта» указаны рядом в числе мер предосторожности при перебазировке, что говорит о двух независимых группах проверки.
- Влажное скользкое состояние в основном влияет на сцепление гусениц с грунтом и проявляется на подъёмах, в зонах скопления воды, на уплотнённых глинистых поверхностях;
- Рыхлое состояние влияет на опорные условия под гусеницами и проявляется на свежеотсыпанном щебне, поверхности отвалов вскрышных пород, участках обратной засыпки.
Если выбирать маршрут только по уклону, игнорируя, является ли поверхность сухим щебнем или водонасыщенным пылеватым материалом, фактическая проходимость одного и того же подъёма может оказаться совершенно иной. Эту оценку необходимо выполнять на месте, а не только по таблице параметров.
Опора на аутригеры и движение на гусеницах — два независимых условия
Ход гидравлических аутригеров WR500S составляет 1,6 м; в материалах указано, что их назначение — выравнивание оборудования и устойчивая опора, а также рекомендуется на мягких грунтах добавлять подкладки, чтобы избежать просадки аутригеров при длительной нагрузке. Для опоры на аутригеры на щебёночной площадке горной выработки необходимо учитывать следующее:
- Перераспределится ли слой щебня под аутригерами при продолжительной нагрузке и не возникнет ли локальная просадка;
- Равномерно ли распределена нагрузка на четыре аутригера, нет ли ситуации, когда одна сторона опирается на уплотнённую корку, а другая — на свеженасыпанный щебень;
- Сохраняется ли после выдвижения аутригеров горизонтальное положение оборудования в целом, отвечающее требованиям длительного строительства глубиной до 500 м к нагрузкам на мачту и контролю искривления скважины.
То, что гусеницы могут доехать до устья скважины, не означает, что аутригеры обеспечат устойчивую опору. Эти две вещи нужно проверять раздельно.
Общая масса и габариты ограничивают въезд и расстановку скважин
Общая масса около 10,6 т, габаритные размеры примерно 6,52 × 1,85 × 2,51 м. В транспортном положении телескопическая мачта может уменьшить габариты оборудования, но по прибытии на площадку всё равно необходимо предусмотреть пространство для развёртывания мачты и работы с 6-метровыми буровыми штангами. На горных площадках часто рядом с устьем скважины складируют руду, трубопроводы или временные сооружения, и доступный габарит оказывается меньше ожидаемого.
В материалах перечислены связанные с транспортировкой пункты проверки, включая грузоподъёмность транспортного средства, ограничения по ширине и высоте дорог, фиксацию телескопической мачты, точки крепления оборудования и состояние обвязки буровых штанг. Это относится к тому, что необходимо проверять по пунктам перед перебазировкой, и не имеет отношения к возможностям самого шасси.
Что стоит проверить в первую очередь на щебёночной площадке
| Пункт проверки | Соответствующая информация из материалов | Что нельзя определить по материалам |
|---|---|---|
| Маршрут движения между скважинами | Скорость движения около 3 км/ч | Фактическая длина конкретного маршрута и время прохождения |
| Проходимость подъёмов | Максимальный преодолеваемый уклон (справочно) 21° | Фактически достижимый уклон на влажных и рыхлых склонах |
| Условия сцепления гусениц | В материалах указано проверить влажное скользкое состояние | Материал поверхности и влажность на месте |
| Условия опоры на аутригеры | Ход аутригеров 1,6 м; на мягком грунте следует добавлять подкладки | Величина просадки слоя щебня при продолжительной нагрузке |
| Въезд и транспортировка | Общая масса около 10,6 т, габариты примерно 6,52 × 1,85 × 2,51 м | Ограничения по ширине, высоте и несущей способности внутренних дорог горной выработки |
| Габарит у устья скважины | Телескопическая мачта и 6-метровые буровые штанги | Фактическое пространство, занимаемое складированными материалами и сооружениями на площадке |
Вопросы, которые необходимо решать отдельно помимо материалов
В открытых материалах WR500S не указано значение удельного давления гусениц на грунт, а также не приведены детализированные данные о способности преодолевать уклоны при различных состояниях грунта. Поэтому проходимость гусеничного шасси на щебёночной площадке горной выработки необходимо подтверждать отдельно для маршрута, уклона и состояния поверхности каждого конкретного устья скважины. Если рассматривать скорость движения, справочный угол преодолеваемого уклона и общую массу как универсальные критерии допуска, это приведёт к игнорированию различий, обусловленных состоянием поверхности на месте.
Когда речь идёт о длительной опоре на аутригеры, установке подкладок на мягких грунтах и организации проезда по влажным скользким подъёмам, конкретные решения следует принимать с учётом фактических условий на месте; указания в материалах не заменяют оценку на месте.