WR500RCE — это гусеничный буровой станок для водяных скважин с обратной циркуляцией и эрлифтом класса 500 м, оснащенный дизельным двигателем 132 кВт, усилием подъема 300 кН и крутящим моментом вращения 8000–12000 Н·м, диаметр скважины 140–400 мм, скорость передвижения на гусеничном шасси около 2,5 км/ч, справочная преодолеваемая крутизна 30°, масса машины около 12 т. Чтобы ввести такое оборудование в проект глубокой скважины преимущественно на твердых породах, перед входом на объект необходимо подготовить не только само оборудование. Ниже подготовительные пункты изложены в порядке продвижения работ на площадке: параметры, которые можно проверить, указаны напрямую, а части, не охваченные материалами, выделены отдельно как вопросы, требующие письменного подтверждения от производителя или заказчика.
Почему подготовка к глубокой скважине на твердых породах имеет свои особенности
В условиях твердых пород основной способ бурения этого станка — погружной пневмоударник DTH, а обратная циркуляция с эрлифтом отвечает за вынос шлама из забоя на поверхность по внутренней полости буровых штанг. Требования к комплектации указаны конкретно: рекомендуемое рабочее давление 1,7–3,5 МПа, расход воздуха 17–42 м³/мин; при увеличении глубины скважины, диаметра, твердости породы или высоты над уровнем моря требуемая подача возрастает. Это означает, что подготовка на площадке должна охватывать более длинную цепочку — сможет ли компрессор стабильно подавать воздух, как прокладывать водяные и воздушные линии, как удалять шлам, выдержит ли транспортная дорога гусеничную технику массой 12 т. Каждый из этих пунктов определит темп работ еще до начала бурения.
Подготовка к транспортировке и подъему перед входом на объект
Транспортные габариты WR500RCE составляют примерно 6300 × 2100 × 2500 мм, габариты в рабочем положении — около 4000 × 2900 × 6800 мм, транспортная масса — около 12 т. Перед транспортировкой необходимо уточнить грузоподъемность транспортного средства, точки крепления при погрузке и ограничения по высоте на маршруте, особенно высоту мачты в поднятом рабочем положении почти 6,8 м, что отличается от транспортной высоты, поэтому на площадке нужно предусмотреть отдельное пространство для подъема мачты.
Способы подъема и разгрузки также относятся к подготовительным пунктам перед входом на объект, а не к вопросам, которые решаются по прибытии. Следующие пункты должны быть согласованы с перевозчиком и руководителем площадки до отправки:
- Погрузка и разгрузка с использованием крана или самоходом по трапу зависит от наличия на площадке подходящего разгрузочного пандуса и определяется фактическими условиями;
- Несущая способность грунта между точкой разгрузки и устьем скважины: на мягких и влажных участках следует передвигаться с осторожностью, чтобы избежать застревания;
- Мосты, водопропускные трубы, радиусы поворотов и габариты под линиями электропередачи на маршруте необходимо уточнить по фактической дорожной обстановке;
- Вспомогательная лебедка с усилием подъема 20 кН может использоваться для перемещения пневмоударника, буровых штанг, обсадных инструментов и части вспомогательных принадлежностей; при подъеме следует контролировать номинальную нагрузку и не допускать нахождения людей под подвешенным грузом и в зоне натяжения тросов.
Условия передвижения и позиционирования после входа гусеничной техники
Гусеничная конструкция больше подходит для щебеночных дорог горнодобывающих районов, сельских дорог и в целом неровной поверхности. Скорость передвижения около 2,5 км/ч определяет, что перемещение между скважинами происходит в режиме «медленного перемещения»; при планировании нескольких скважин время на перемещение нужно включать в график работ, а не предполагать, что оборудование может быстро перестраиваться между точками.
Справочная преодолеваемая крутизна 30° — это показатель оборудования, приведенный в материалах, но он не означает, что любой склон до 30° на площадке можно проходить напрямую. Поперечная устойчивость гусеничной техники на склоне, материал поверхности и состояние после дождя изменяют фактическую проходимость; маршрут движения следует определять после обследования площадки.
Как компрессор и воздушная линия реализуются на площадке
Обратная циркуляция с эрлифтом создает обратный поток во внутренней трубе с помощью сжатого воздуха и выносит шлам и буровой шлам из забоя на поверхность по внутренней полости буровых штанг. Компрессор является ключевым компонентом этой системы: рекомендуемое рабочее давление 1,7–3,5 МПа, расход воздуха 17–42 м³/мин. На этапе подготовки необходимо проработать следующие вопросы:
- Соответствие подачи компрессора фактической глубине скважины, диаметру и твердости породы — уточнять у производителя по условиям проекта, нельзя оценивать только по номинальным параметрам оборудования;
- Маршрут прокладки рукавов высокого давления, количество соединений и запасных соединений; рукава высокого давления подлежат ежедневной проверке перед началом работ;
- Являются ли маслораспылитель, пенный насос и другие опции обязательными для данного проекта — определяется с учетом утечек воздуха в пластах;
- Ежедневный график смазки пневмоударника, который вместе с проверкой износа линий высокого давления входит в ежедневный осмотр.
Следует отметить, что в материалах сайта приведены только рекомендуемые диапазоны давления и расхода воздуха для компрессора, но не указаны конкретные модели, марки или количество компрессоров; этот вопрос должен быть письменно подтвержден заказчиком у производителя с учетом глубины скважины, диаметра и высоты над уровнем моря.
Водоснабжение, удаление шлама и обращение с буровым шламом
Обратная циркуляция с эрлифтом в основном удаляет шлам с помощью воздуха, но на площадке глубокой скважины на твердых породах обычно все еще требуется вода для охлаждения пневмоударника, пылеподавления у устья и вспомогательных операций. На этапе подготовки следует уточнить расположение источника воды, производительность и способ подачи, чтобы избежать перерывов в бурении из-за нехватки воды.
Шлам, возвращаемый на поверхность, требует организации хранения и утилизации. В горнодобывающих районах и на удаленных площадках необходимо учитывать расстояние от зоны складирования до устья скважины, необходимость ограждения или отстойной зоны, а также способы обращения со смесью бурового раствора и шлама в сезон дождей. В материалах не приведены конкретные характеристики отстойника или системы удаления шлама; это относится к вопросам, которые должны быть подтверждены заказчиком в соответствии с экологическими требованиями и условиями площадки.
Планировка площадки и безопасные расстояния
Габариты машины в рабочем положении составляют около 4000 × 2900 × 6800 мм; после подъема мачты требуется отдельная рабочая зона. При планировке площадки следует учитывать:
- Расстояние между устьем скважины и мачтой, зону размещения буровых штанг, рабочее пространство для спуско-подъемных операций;
- Взаимное расположение компрессора и бурового станка; воздушные рукава следует максимально укорачивать и корректировать по фактическим условиям площадки;
- Направление выхлопа дизельного двигателя, точки заправки топливом и расположение средств пожаротушения;
- Разделение маршрутов передвижения персонала и зоны подъемных работ, чтобы не допускать нахождения посторонних под подвешенным грузом.
При встрече с разломами, зонами дробления и трещиноватыми породами в скважине возможны вывалы, сужение диаметра, утечки воздуха и прихваты; на площадке следует подготовить необходимые обсадные трубы и пенные материалы, при необходимости скорректировать метод бурения. Это относится к действиям в процессе строительства, но доступные инструменты и материалы должны быть подготовлены до входа на объект, а не доставляться после возникновения проблем.
Персонал, взаимодействие операторов и запасные части
При вводе оборудования в проект глубокой скважины на твердых породах обычно требуется период отработки взаимодействия операторов и технологии. На этапе подготовки рекомендуется определить:
- Распределение обязанностей и порядок передачи смен между руководителем площадки, оператором и вспомогательным персоналом;
- Фиксированный порядок ежедневной проверки перед началом работ: рукава высокого давления, соединения, страховочные тросы, вращатель, гусеницы, мачта и гидросистема;
- Параметры, требующие постоянного наблюдения и записи в процессе бурения: давление воздуха, вынос шлама, возврат воды и изменение крутящего момента;
- Завершающие операции после окончания работ: очистка бурового инструмента и канала обратной циркуляции, проверка смазки пневмоударника, герметичности буровых штанг и износа линий высокого давления;
- Минимально допустимое количество быстроизнашиваемых деталей и запасных частей; конкретные позиции должны быть подтверждены у производителя с учетом геологии проекта.
Вопросы, не охваченные материалами и требующие подтверждения у производителя или заказчика
Разделение вышеуказанных подготовительных пунктов на две категории позволяет избежать информационных пробелов между закупкой и площадкой.
| Категория | Содержание | Статус обоснования |
|---|---|---|
| Можно подготовить непосредственно по материалам сайта | Транспортные габариты, рабочие габариты, масса машины около 12 т, скорость передвижения около 2,5 км/ч, преодолеваемая крутизна 30°, рабочее давление 1,7–3,5 МПа, расход воздуха 17–42 м³/мин, диаметр скважины 140–400 мм, максимальная глубина бурения 500 м | В материалах приведены конкретные значения |
| Требует уточнения у производителя по условиям проекта | Модель и количество компрессоров, характеристики и длина рукавов высокого давления, необходимость маслораспылителя и пенного насоса, конкретные характеристики и количество буровых штанг и обсадных труб | В материалах указаны только диапазоны, конкретная комплектация не приведена |
| Требует подтверждения заказчиком или перевозчиком | Ограничения по высоте и несущей способности дорог, способ разгрузки, несущая способность грунта на площадке, пространство для подъема мачты, водоснабжение и удаление шлама, требования по экологической утилизации | Относится к условиям площадки, не охвачено материалами об оборудовании |
Глубина бурения 500 м и гусеничное шасси WR500RCE определяют его пригодность для скважин средней и большой глубины, сельскохозяйственного орошения, водоснабжения горнодобывающих районов, а также бурения пневмоударником в относительно монолитных породах, таких как гранит, базальт и известняк. Окончательная глубина скважины все равно должна определяться по гидрогеологическим данным и фактическому водоносному горизонту; возможности оборудования — лишь часть буровой платформы. Фактический результат также зависит от подачи компрессора, диаметра скважины, герметичности буровых штанг и геологических условий. Проверка этих условий по пунктам на этапе подготовки площадки более реалистична, чем доукомплектование после начала бурения.