Cum să găuriți pământul înghețat cu un burghiu cu motor. Recomandări pentru forarea puțurilor în soluri înghețate în timpul cercetărilor inginerești-geologice pentru construcții. Metode și mijloace tehnice de forare puțuri
Descriere
Designul mașinilor de găurit din seria BTKP este un corp fără bobină din oțel de înaltă calitate, o bavură puternică și dinți de tăiere întăriți cu dubla prindereîntr-un suport sudat în corpul burghiului - oferă caracteristici de înaltă rezistență ale sculei. Datorită utilizării geometriei individuale, unealta implementează forțe de tăiere și așchii de grup în timpul procesului de găurire. Acest lucru vă permite să creșteți semnificativ productivitatea forajului. Burghiile BTKP folosesc o solutie de design de neegalat - dintii de taiere detasabili cu un design original special, care face posibila fixarea cutitului cat mai rigid posibil, ca alternativa la cele sudate. Acest lucru a făcut posibilă creșterea semnificativă a capacității de întreținere a burghiului și eliminarea timpului de nefuncționare pe termen lung în cazul spargerii frezei, deoarece operațiunile de demontare și sudare nu sunt necesare pentru a restabili performanța burghiului. Inlocuirea incisivilor se realizeaza in cel mai scurt timp posibil in domeniu si nu necesita implicarea specialistilor. Dar, în același timp, se asigură fixarea fiabilă a elementelor de tăiere și rezistența lor suficientă la tăierea solurilor înghețate și neînghețate. Frezele sunt poziționate în corpul burghiului în conformitate cu unghiurile optime. Un melc special puternic a fost dezvoltat pentru burghiele BTKP, care face posibilă distrugerea eficientă a solului înghețat. Freza este echipată cu aceleași freze ca și burghiul în sine. Cu același diametru, burghiul conic fără rotire BTKP din punct de vedere al productivității și al duratei sale de viață depășește semnificativ (conform rezultatelor testelor - de 3-5 ori) orice burghie armate cu palete utilizate în condiții nordice. În plus, oferă o reducere a încărcăturii pe instalația de foraj, ceea ce îi crește perioada de întreținere și economisește întreținerea. Burghiile BTKP ranforsate au termen lung servicii și sunt optime pentru volume mari de operațiuni de foraj în cazurile în care în cadrul unui proiect este necesară forarea tipuri variate sol. Burghiile pot fi folosite cu orice tip de unelte cu melc și tije de foraj. Instrumentul este brevetat și certificat.
Contacteaza vanzatorul
Burghiile universale cu con BTKP sunt o versiune ranforsata a sculei, concepute pentru a patrunde in soluri dezghetate nevâscoase de orice fel categoria II-VI de foraj conform SNiP IV-2-91, soluri inghetate IV-VI categoria de foraj conform SNiP IV -2-91 - solurile nisipoase înghețate și înghețate, nisipoase, argiloase și argiloase (aleurite etc.), lutoase, turbei, inclusiv cele cu incluziuni de pietriș, pietricele sau roci (incluzii până la 20%, fără bolovani), precum precum și solurile de rocă moale din categoria de foraj IV-V conform SNiP IV-2-91 și soluri de tip mixt (argilite, argile margil, conglomerat pe ciment nisipos-argilo etc.).
10/12/2014
Odată cu venirea iernii, vizitatorii site-ului nostru au din nou o întrebare despre foraj pamant inghetat deoarece este întotdeauna nevoie de operarea pe tot parcursul anului a burghiilor cu motor. Terenul înghețat este cel mai dificil și mai imprevizibil de forat. Cum să alegi motorul de găurit potrivit pentru funcționarea pe timp de iarnă și forajul în pământ înghețat? Chiar și gresia înghețată, ușoară și afanată în sezonul cald, poate cauza multe probleme în timpul forajului iarna.
Cert este că iarna solul este legat de apă înghețată, ceea ce crește densitatea și masa solului, iar la forare, apa se topește, iar amestecul de apă și sol devine și mai abraziv decât solul uscat. Principiul de bază al forării pământului înghețat este că lamele melcului nu taie pământul înghețat. Cuțitele ar trebui să-l rupă în bucăți mici. Și pentru asta ai nevoie de putere și de o transmisie puternică. Cele mai populare burghie mecanice pentru doi operatori - Stihl BT 360, Ground Hog C-71, Efco TR1585, Oleo-Mac MTL85, Iron Mole C-5, Hitachi da300e, cu siguranță nu vor face treaba.
Cuplu scăzut și există riscul defecțiunii transmisiei. Prin urmare, singura alegere este o unealtă de foraj cu cuplu mare și viteză mică, cum ar fi (cuplu 750 Nm), (cuplu 1020 Nm) sau Ground Hog HD 99 (cuplu 372 Nm). Dar chiar și aceste mașini grele nu pot face față întotdeauna terenului înghețat, mai ales dacă trebuie să forați găuri cu un diametru mai mare de 250 mm. Atunci doar o instalație de foraj bazată pe un tractor sau alte echipamente de construcții vă va ajuta.
Pentru găurirea solului înghețat, sunt necesare cuțite speciale de tăiere care pot funcționa într-un mediu abraziv. Lamele de tăiere standard Pengo 35 ar trebui înlocuite cu lame din carbură Pengo 1336 mai rezistente la abraziv. Dacă există pietricele sau pietriș pe pământul înghețat, vă recomandăm să instalați lame Pengo 5T30. Pentru ca burghiul cu melc să înceapă forarea, se recomandă să spargeți stratul superior de sol în punctul de găurire cu o rangă, la o adâncime de până la 30 cm.Timpul de găurire în sol înghețat este de zece ori. mai mare decât în solul obișnuit.
La găurire, este necesar să se exercite o presiune verticală semnificativă pe axa burghiului cu melc. În același timp, operatorul trebuie să monitorizeze cu siguranță sarcina excesivă pe transmisia motor-forghiu, astfel încât melcul să nu se blocheze în pământ și să existe întotdeauna o marjă în viteza de rotație a melcului și puterea motorului hidraulic.
Când utilizați un burghiu cu motor în timpul iernii, este necesar să vă amintiți despre alegerea potrivita uleiuri pentru sistem hidraulic si motor pe benzina. Uleiul sintetic cu specificația 5W30, uleiul specificația VG32, care trebuie utilizat la temperaturi de la -5 grade Celsius, este potrivit pentru motor.
Acest melc este conceput pentru forarea solului înghețat sau stâncos. Acest melc este un melc special, care poate fi folosit pentru forarea în principal a diferitelor puțuri. În special, este posibil să forați puțuri pentru stâlpi cu un diametru de 200 mm și o adâncime de 800 mm. Pentru a obține o reducere semnificativă a forțelor cheltuite la foraj și, în același timp, a accelera munca efectuată la forarea solului înghețat și direct stâncos, este necesar să se utilizeze lame speciale detașabile care sunt concepute special pentru acest melc. În același timp, dacă este necesar, șurubul poate fi înlocuit cu ușurință. Este demn de remarcat faptul că acest melc este cel mai potrivit pentru mașini de găurit cu gaz care au o putere peste medie, precum și pentru mașini de găurit cu putere mare.
Ați găsit o greșeală în descriere?
Ați găsit o greșeală în descriere?
Selectați textul greșit și apăsați Ctrl+Enter
Înregistrează-te, lasă recenzii despre produse, câștigă bonusuri!
- numerar sau card bancar către curier (fără comision)
- în numerar sau prin card bancar la punctul de emitere - Moscova Kolodezny pereulok 2as1 (fără comision)
- prin card bancar online prin intermediul site-ului (fără comision)
- Yandex.money (fără comision)
- banca online Alfa-click, Promsvyazbank (fără comision)
- credit (serviciu „plătiți în rate” de la Yandex.Checkout)
- plata fara numerar (pentru persoane juridice cu TVA).
Costul de livrare la Moscova pe șoseaua de centură a Moscovei + 5 km:
La comanda de la 1000 de ruble. până la 12000 de ruble. - 290 de ruble.
- la comanda de peste 12.000 de ruble. - transport gratuit.
- la comanda de până la 1000 de ruble. - 450 de ruble.
- livrare urgentă - 700 de ruble. (se efectuează în ziua comenzii și depinde de volumul de muncă al curierilor, trebuie convenit cu managerul).
Livrarea comenzilor cu greutatea de până la 15 kg se efectuează la apartament.
Livrarea comenzilor cu o greutate mai mare de 15 kg se efectueaza la intrare.
Articolele supradimensionate sunt livrate la usa ta!
Pagina 1
pagina 2
pagina 3
pagina 4
pagina 5
pagina 6
pagina 7
pagina 8
pagina 9
pagina 10
pagina 11
pagina 12
pagina 13
pagina 14
pagina 15
pagina 16
pagina 17
pagina 18
pagina 19
pagina 20
pagina 21
pagina 22
pagina 23
pagina 24
pagina 25
pagina 26
pagina 27
pagina 28
pagina 29
pagina 30
INDUSTRIAL
ȘI INSTITUTUL DE CERCETĂRI ȘTIINȚIFICE PENTRU SONDAJE INGINERIE ÎN CONSTRUCȚIA CONSTRUCȚILOR DE STAT URSS
MOSCOVA - 1974
INDUSTRIAL
ȘI INSTITUTUL DE CERCETĂRI ȘTIINȚIFICE PENTRU SONDAJE INGINERIE ÎN CONSTRUCȚIA CONSTRUCȚILOR DE STAT URSS
PENTRU FORAREA PUTANȚI ÎN SOLURI ÎNGHEȚATE PENTRU INGINERI PRODUSE GEOLOGICE PENTRU CONSTRUCȚII
STROYIZD AT - 1974
De regulă, ele apar sub rezerva regimurilor tehnologice și condițiilor tehnice stabilite pentru forarea unui puț. Ca urmare a unor astfel de încălcări, există (d limite acceptabile) o creștere a temperaturii suprafeței probelor de sol înghețate și a pereților puțului. Totodată, probele obținute și monoliții de sol sunt de bună calitate pentru documentarea geologică și cercetarea de laborator, iar în fântâna propriu-zisă, după o anumită perioadă de staționare, se reface regimul termic apropiat de cel natural.
1.32. În cazul perturbărilor ireversibile, distorsiunile regimului termic al solurilor înghețate sunt foarte semnificative și ireversibile. Încălcările fatale apar atunci când nu sunt respectate regimurile tehnologice și condițiile tehnice stabilite pentru forarea unui puț, precum și din alte motive (de exemplu, în prezența mai multor acvifere, când este dificil să se efectueze o hidroizolație fiabilă în inel).
1.33. Ca urmare a tulburărilor fatale, are loc o creștere excesivă a temperaturii probelor de sol înghețate și a pereților găurilor de foraj și uneori se dezgheț. În același timp, probele de sol se dovedesc a fi practic nepotrivite pentru documentarea geologică și cercetarea de laborator, iar fântâna în sine nu poate fi folosită în continuare pentru înregistrarea termică.
1.34. Proprietățile specifice ale solurilor înghețate, asociate cu regimul lor de temperatură și structura criogenică, determină o serie de cerințe pentru acționarea forajelor. Principalele dintre aceste cerințe sunt:
păstrarea temperaturii și structurii probelor de sol extrase la suprafață;
eliminarea posibilității unei încălcări semnificative (ireversibile) a regimului de temperatură a solurilor care alcătuiesc pereții puțului.
1.35. La realizarea operaţiunilor de foraj pe sondaje în zonele de distribuţie a solurilor îngheţate se disting următoarele: condiţii uşoare, medii, grele şi deosebite (Tabelul 2). Condițiile medii, la rândul lor, sunt împărțite în condiții obișnuite și avansate. Condițiile medii de complexitate crescută sunt tipice pentru zonele de distribuție a solului înghețat.
Date din tabel. 2 ar trebui folosit atunci când alegeți echipamentul de foraj pentru transportabilitate.
2. METODE ȘI MIJLOACE TEHNICE PENTRU FORAREA PUNTURILOR
ALEGEREA METODEI BUREPIEI
2.1. Metoda de foraj este selectată în funcție de proprietățile fizice, mecanice și termice ale solurilor înghețate, de scopul și adâncimea sondei, precum și de condițiile de lucru.
2.2. Caracteristicile specifice ale solurilor înghețate și cerințele pentru studiul acestora limitează semnificativ posibilitățile de utilizare a metodelor de foraj existente și a soiurilor acestora. Sunt permise numai acele metode care asigură primirea unei probe de sol cu temperatură și structură netulburată și păstrarea regimului termic natural în puț.
2.3 Metodele recomandate pentru forarea proiectelor inginerești-geologice în soluri înghețate sunt: metoda miezului „uscat” și cu suflare cu aer comprimat (în unele cazuri cu NR<*чыикой охлажденными солевыми или глинистыми растворами); ударно-канатный способ кольцевым забоем (клюющий и забивной), вибрационный способ. Допустимыми являются шнековый и ручной уларно-вращатсльныи способы.
2.4. Metoda de foraj cu carotaj „uscat” este recomandată a fi utilizată pentru exploatarea cu precădere a puțurilor de explorare de până la 30 m adâncime în soluri nestâncoase (înghețate tare, înghețate plastice) din categoriile IV-VI în funcție de capacitatea de foraj 1 . Utilizarea acestei metode în vrac-congelat, cu granulație grosieră. solurile înghețate fracturate și stâncoase monolitice nu sunt recomandate.
Avantajele forării carotelor „uscate” sunt păstrarea regimului termic natural în puț, posibilitatea obținerii de probe cu temperatură și structură naturală și eliminarea necesității de a utiliza fluid de spălare și aer comprimat.
Dezavantajele metodei de foraj „uscat” de bază sunt productivitatea relativ scăzută, o cantitate mică de penetrare pe călătorie, o cantitate mare de timp petrecută în călătorii dus-întors și dificultatea forării puțurilor adânci.
2.3. În combinație cu metoda butoiului de miez „uscat”, în unele cazuri se recomandă utilizarea forajului cu rotație lentă folosind unelte de spargere a rocii pentru găurirea manuală (burghie cu lingură, bobine). Metoda de rotație lentă este utilizată la forarea puțurilor, pentru conducerea solurilor nisipoase slab înghețate (folosind burghie cu lingură), soluri înghețate cu plastic cu o temperatură apropiată de 0 ° C (folosind burghie cu lingură și mai rar - bobine).
2.6. Metoda miezului cu suflare cu aer comprimat este recomandată pentru forarea sondelor exploratorii și hidrogeologice cu adâncimea de până la 100 m sau mai mult în nestâncos (înghețat tare, înghețat plastic), cu granulație grosieră (al căror goluri sunt umplute cu gheață) și în solurile stâncoase monolitice și ușor fracturate.
Nu este recomandată utilizarea forajului de purjare în solurile nisipoase și clastice grosiere înghețate, precum și în solurile stâncoase foarte fracturate. Utilizarea acestei metode este imposibilă cu afluxuri puternice de apă în fântână. Forajul de purjare este cel mai potrivit pentru a fi folosit iarna, când nu este nevoie de răcire a aerului comprimat injectat în puț. În pericol de vară, aerul comprimat este foarte fierbinte iar la ieșirea compreso-g l ■ * ’VOT apoi „* erltura până la 4” 60 C (la temperatura atmosferică Cch-spirit h-20 * C). Injectarea aerului încălzit în puț poate duce la o „dezgheț” completă a miezului și la o încălcare ireversibilă a regimului termic al puțului.
Atât vara, cât și iarna, aerul injectat trebuie să aibă o temperatură aproximativ egală cu temperatura medie anuală a solului.
Avantajele metodei miezului de purjare sunt: efect redus asupra regimului termic natural din puţ şi
Posibilitatea de a obține probe cu temperatură netulburată și structură netulburată; asigurarea posibilității de scufundare a puțurilor adânci în soluri nestâncoase și stâncoase; productivitate ridicată și penetrare semnificativă pe zbor. În condiții optime, forarea cu purjare asigură o creștere a vitezei de foraj de 1,5-2 ori în comparație cu spălarea și o reducere a costurilor de 1,2-1,3 ori.
Dezavantajele metodei coloanei cu purjare sunt: domeniu limitat; imposibilitatea forajului în soluri inundate şi volumul utilajului utilizat.
2.7. Metoda de bază cu spălare cu soluții saline și argile răcite poate fi utilizată pentru forarea puțurilor cu adâncime de până la 100 m sau mai mult în soluri stâncoase. Forarea cu spălare cu soluții de saramură răcită trebuie utilizată atunci când se conduc soluri monolitice sau slab fracturate și cu spălare cu soluții de argilă răcită - soluri fracturate înghețate. În conformitate cu SNiP I-ALZ-69, la forarea puțurilor în soluri nestâncoase înghețate tare și înghețate cu plastic, este interzisă utilizarea fluidelor de spălare.
Avantajele metodei sunt posibilitatea forării puțurilor de adâncime considerabilă, productivitate ridicată și penetrare semnificativă pe zbor; Dezavantajele sunt un domeniu limitat, o intensitate mare a muncii asociată cu necesitatea de a pregăti o soluție de argilă și de a menține o temperatură negativă predeterminată a fluidului de spălare.
2.8. Forarea cu melc cu sacrificare inelară este recomandată pentru sondajele liniare. Un burghiu cu melc proiectat de Institutul Central de Cercetare al Ministerului Căilor Ferate și alții ar trebui să fie folosit ca unealtă de tăiere a rocii și ca dispozitiv de preluare a carotelor.
2.9. Metoda frânghiei de șoc cu sacrificare inelară este recomandată pentru forarea puțurilor de până la 10-15 m adâncime în soluri nisipoase înghețate plastic (cu o temperatură apropiată de 0 ° C) și slab înghețate. Nu este recomandată utilizarea acestei metode în solurile cu granulație grosieră, înghețate, nestâncoase și înghețate. Cupele de conducere sunt folosite ca unealtă (fără supapă și cu supapă).
2.10. Pentru forarea solurilor necoezive înghețate la temperatură înaltă, care conțin o cantitate semnificativă de apă neînghețată, ar trebui utilizată metoda de ciugulire cu frânghie de șoc.
Avantajele metodei sunt consumul redus de energie, timpul redus al operațiunilor de declanșare, păstrarea regimului termic natural în puț, simplitatea echipamentului utilizat și tehnologia de foraj. Dezavantajul acestei metode este domeniul limitat atât în ceea ce privește adâncimea de foraj, bronzul și tipurile de sol.
„Metoda vibrațională pentru forarea solurilor înghețate în scopuri inginerești și geologice a fost folosită pentru prima dată în Dalstroyproskte. Vibroforarea a fost efectuată de instalația de foraj BULIZ-15. La forarea puțurilor s-au obținut probe de sol înghețat de bună calitate și un foraj mecanic relativ ridicat. viteza a fost atinsă.
plastic la temperatură înaltă-soluri înghețate fără incluziuni de crupe-material detritic.
2.12. Pentru găurirea solurilor nestâncoase și stâncoase, la temperatură joasă, înghețate tare, se recomandă folosirea metodei percuției-rotative de găurire cu ciocane pneumatice. Această metodă are aceleași avantaje ca purjarea coloanei, dar are un randament mai mare.
2.13. Metoda manuală percuție-rotativă poate fi utilizată pentru forarea puțurilor de sondare și explorare cu o adâncime de cel mult 15 m în zone deosebit de greu accesibile, cu o cantitate mică de muncă. Forarea manuală este destul de eficientă atunci când conduceți soluri care nu sunt roci înghețate cu plastic, înghețate în vrac și mai rar înghețate tare. Trebuie avut în vedere că forarea solurilor grosiere-clastice prin această metodă este dificilă. Dezavantajele găuririi manuale sunt productivitatea scăzută, o cantitate mică de penetrare pe călătorie și intensitatea mare a muncii.
2.14. În găurirea manuală se folosesc în principal butoaie de miez scurte (până la 1-4,5 m) cu coroane din carbură standard și special armate, precum și burghie cu linguriță (cu umplere convențională și specială cu lamă), spire (burghii spiralate). La găurirea solurilor nisipoase necoezive și cu granulație grosieră, puternic udate, se folosesc găuri și, mai rar, biți.
2.15. La forarea puțurilor care traversează soluri intercalate înghețate și neînghețate, se recomandă utilizarea metodelor de foraj combinate (de exemplu, foraj cu gaură uscată și gaură solidă cu funie de șoc; miez uscat și cu rotație lentă; funie de șoc cu inel). și funduri solide etc.).
SELECTAREA RIGURILOR
2.17. Pentru condițiile cercetărilor inginerești în zonele cu soluri înghețate, cele mai potrivite sunt unitățile de omizi autopropulsate cu capacitate mare de traversare a țării, precum și mașinile portabile și staționare (pliabile pentru unități de transport) care pot fi livrate la locul de muncă prin orice tip de transport.
2.18. În funcție de condițiile operațiunilor de foraj, atunci când alegeți tipul de instalație de foraj sau instalație pentru transportabilitate, este necesar să vă ghidați după instrucțiunile din Tabel. 3.
2.19. După cum s-a menționat, cea mai utilizată în forarea solurilor înghețate este metoda de foraj „uscat”. În același timp, o calitate satisfăcătoare a probelor de sol înghețat prelevate poate fi asigurată doar la o viteză redusă de rotație a sculei (în interval de 15-60 rpm). Utilizarea unor viteze mai mari de rotație a sculei poate duce la dezghețarea inacceptabilă a miezului eșantionat și a pereților găurii.Împreună cu aceasta, în conformitate cu cerințele privind calitatea și diametrul probelor de miez de sol înghețat, se recomandă alegerea unui diametru minim de foraj de minim 92-112 mm. Prin urmare, instalația de foraj selectată trebuie să asigure forarea puțurilor de adâncimea necesară cu un diametru final care nu
|
|||||||||||||||
mai puțin de 92 mm cu o viteză de rotație a sculei de cel mult 60 rpm. Aceste cerințe sunt în mare măsură îndeplinite de instalațiile de foraj de carote existente.
2.20. Pentru forarea puțurilor de sondare cu o adâncime până la fundul stratului de dezgheț sau îngheț sezonier cu un diametru de până la 89 mm, se recomandă stații de foraj portabile: Ml, D-10M, PBU-10, PVBSM-15, UPB-25 ( UKB-12,5 / 25). Mașinile portabile enumerate au viteze de rotație a sculei de găurit, de regulă, în intervalul 100--300 rpm. Se recomandă modernizarea acestor mașini prin instalarea unor reductoare.
2.21. Instalațiile de foraj transportabile (mobile) (în principal foraj cu percuție cu gaură de fund inelar) pot fi recomandate pentru forarea puțurilor în condiții ușoare și parțial medii. Acest tip include instalatii: UBP-15M, D-5-25, BUKS-LGT, BUV-1B. Aceste instalații sunt recomandate pentru forarea puțurilor de până la 15 m adâncime cu un diametru inițial de până la 168 mm în soluri înghețate cu plastic la temperatură înaltă (0-0,5 ° C), precum și în zonele în care se dezvoltă permafrost „insular”. In unele cazuri, este indicat sa montati instalatiile transportate pe patine si sa le transportati cu un tractor.
2.22. Instalațiile autopropulsate pe bază de vehicule sunt recomandate pentru forarea puțurilor de explorare, în principal în lumină ușoară.
conditii.<К числу рекомендуемых самоходных установок относятся: БУЛИЗ-15, АВБ-2.М, УБР-2, УГБ-50М, ЛБУ-50. СБУДМ-150-ЗИВ. УРБ-2А. Так же как и перевозимые установки на колесном ходу, са-моходные установки в зимний период целесообразно устанавливать на полозья и транспортировать их трактором. В отдельных случаях эти установки вообще могут быть перемонтированы на тракторную базу.
2.23. Instalațiile de foraj cu șenile autopropulsate sunt recomandate pentru forarea puțurilor geotehnice de mică adâncime în condiții de bază și medii (parțial ușoare). Instalațiile recomandate sunt: URB-1V, LVB-TM, USH-2T, USHB-TM.
2.24. Instalațiile de foraj staționare ar trebui utilizate în toate ycjiiHiiit "". atunci când conduceți puțuri adânci (până la 100 m și mai mult). Pt*M)Mi4i / ugly inlayup I punks: 1IZH-2M-100. NK-150. UKB-200/300. „P1F.” 100M, SBA-Sh), De obicei, se instalează lingurițe închise / m, montate pe patioane și transportate cu tractor. În condiții dificile, utilajele sunt demontate în blocuri și montate pe șantier.
Domeniile raționale de aplicare, o scurtă descriere și caracteristicile tehnice ale mașinilor enumerate mai sus sunt prezentate în Anexa 1.
3. TEHNOLOGIE PENTRU FORAREA PUNTURILOR ÎN SOLURILE ÎNGHEȚATE
3.1. Gradul de impact al procesului de foraj asupra probelor selectate și regimul natural de temperatură al solurilor înghețate sunt în mare măsură determinate de tehnologia de foraj. Este important să alegeți corect acei parametri de regim de foraj care au un efect deosebit de puternic asupra generării de căldură și puțurilor. Acestea includ în primul rând viteza de rotație a sculei de foraj, sarcina axială și temperatura aerului comprimat în timpul purgerii sau fluidul injectat în timpul spălării puțului.
3.2. O creștere a vitezei de rotație a sculei de foraj duce inevitabil la o creștere a cantității de căldură generată în zona fundului găurii. Pentru a reduce cantitatea de căldură degajată în timpul găuririi, de regulă, este necesar să se depună eforturi pentru a reduce viteza de rotație a instrumentului de găurit.
3.3. Aerul comprimat și fluidul de spălare folosite pentru curățarea puțului de butași, în raport cu solurile înghețate, sunt, de asemenea, purtători de căldură în exces. Prin urmare, temperatura aerului care curge prin lichidul de spălare ar trebui, dacă este posibil, să fie apropiată de temperatura solurilor înghețate. Nerespectarea regimului termic de găurire cu purjare cu aer comprimat duce la lipirea intensă a tăierilor de pereții găurii cu formarea de etanșări deasupra sculei de foraj. La forarea cu spălare, pereții miezului sunt distruși atunci când sunt dezghețați, se formează gheață în puț sub formă de „nămol” sau forajul îngheață.
3.4. Atunci când se dezvoltă un regim tehnologic, în primul rând, este necesar să se studieze cu atenție toate materialele de pe geologia sitului, să se efectueze o analiză cuprinzătoare a lucrărilor existente privind forarea unui puț în zona de sondaj.
3.5. Atunci când alegeți un instrument de foraj, trebuie luat în considerare faptul că gradul de distrugere a solului cu un burghiu este determinat de temperatura și proprietățile fizice și mecanice ale acestora. postnaștere-
INTRODUCERE
Dezvoltarea intensivă a construcțiilor de capital în Siberia, Orientul Îndepărtat și nordul îndepărtat al URSS necesită o creștere semnificativă a volumului cercetărilor inginerești și geologice. Principalele caracteristici ale acestor zone sunt distribuția largă a solurilor permafrost și condițiile climatice extrem de severe. Aceste caracteristici au un impact semnificativ atât asupra realizării de sondaje în ansamblu, cât și asupra fiecărui tip de muncă separat.
Sarcinile cele mai importante ale cercetărilor inginerești-geologice în zonele solurilor înghețate sunt: căutarea și selectarea siturilor și traseelor favorabile construcției; evaluarea condițiilor inginerie-geologice (în special a permafrostului) la locurile selectate; alocarea siturilor nefavorabile pentru construcție (în special cele în care se dezvoltă procese și fenomene fizice și geologice de permafrost); prognoza modificărilor regimului de temperatură al solurilor de fundație de permafrost și alte condiții inginerești și geologice de permafrost în timpul funcționării clădirilor și structurilor proiectate. Evident, rezolvarea cu succes a acestor probleme este posibilă pe baza utilizării pe scară largă a operațiunilor de foraj. Studiul solurilor înghețate la adâncimi mari poate fi realizat doar cu ajutorul forajelor. Integrarea rațională a operațiunilor de foraj cu alte metode de cercetare (geofizică, experimentală pe teren, fotometrică aeriană etc.) permite obținerea de informații de cea mai înaltă calitate despre compoziția, starea și proprietățile fizice și mecanice ale solurilor înghețate.
Tehnica și tehnologia de forare a solurilor înghețate diferă semnificativ de echipamentele și tehnologia utilizate la forarea solurilor neînghețate. Aceste diferențe se referă în principal la designul sculei de tăiere a rocii și la parametrii de funcționare ai forajului.
Lista metodelor și mașinilor de foraj care pot fi utilizate cu succes pentru forarea puțurilor în soluri înghețate este, de asemenea, destul de limitată. De asemenea, trebuie avut în vedere faptul că în zonele în care sunt distribuite soluri înghețate, operațiunile de foraj sunt complicate de severitatea climei, de imposibilitatea în multe cazuri de organizare a muncii vara (sau invers, iarna), de lipsa a căilor de acces satisfăcătoare la foraje, îndepărtarea bazelor de reparații și a surselor de energie electrică și. în sfârșit, dificultatea asigurării unor condiții normale de viață pentru personalul de serviciu. Alături de această lucrare brună în solurile înghețate, aceleași caracteristici sunt inerente în multe privințe, care sunt caracteristice tuturor cercetărilor inginerești în general. Cerințele generale pentru forarea puțurilor în scopuri de cercetare sunt stabilite în „Recomandările pentru producerea operațiunilor de foraj în studiile geologice de inginerie pentru construcții” (M., Stroyizdat, 1970). În aceste Recomandări, atenția principală este acordată caracteristicilor specifice forării puțurilor inginerești-geologice în soluri înghețate.
publicaţii numerice interne şi străine. Cele mai utilizate au fost lucrările lui A. F. Maramzin, A. M. Magurdu-mooa, I. P. Elmanov și alții, precum și îndrumarea metodologică.<По-левые геокриологические исследования» (Издательство Академии наук СССР. М.. 1961).
Recomandările sunt destinate lucrătorilor implicați în sondaje inginerești pentru construcții în zonele de permafrost, precum și personalului științific și tehnic al organizațiilor de cercetare, proiectare și inginerie.
și SCOPUL ȘI CARACTERISTICILE FORĂRII PUNȚURILOR DE INGINERIE GEOLOGICĂ ÎN SOLURILE ÎNGHEȚATE
1.1. Forajele în sondaje inginerești-geologice în soluri înghețate se efectuează pentru a rezolva următoarele sarcini: stabilirea structurii teologice a sitului (secțiunii), compoziția litologică a solurilor, starea de temperatură a solurilor (înghețate sau înghețate), adâncimi de îngheț sezonier și sezonier. straturile de dezgheț, texturile criogenice și conținutul de gheață al solurilor; prelevarea de probe de sol; determinarea condiţiilor hidrogeologice ale zonei, a regimului termic al solurilor; interpretarea secțiunilor geoelectrice și a secțiunilor vitezelor undelor elastice.
1.2. Sondele de foraj în sondaje sunt împărțite în funcție de:
valoarea, adâncimea de proiectare a forajului, duritatea rocilor și stabilitatea pereților sondei, condițiile pentru operațiunile de foraj (în principal condițiile de transport al echipamentelor de foraj).
În tabel. Figura 1 rezumă clasificarea puțurilor pentru studii inginerești în construcții.
1.3. În studiile de inginerie în solurile de permafrost, se recomandă utilizarea forajelor pentru studii complexe.
1.4. Sondarea puțurilor în sondaje în zonele în care solurile de permafrost sunt distribuite în principal pentru a determina adâncimea dezghețului sau înghețului sezonier a solurilor. Fântânile de sondare sunt predominante în fazele inițiale ale sondajelor și sunt efectuate în timpul studiului de permafrost a teritoriului.
1.5. Scopul sondelor de explorare este studierea secțiunii geologice în detaliu. O probă de sol (miez) extrasă din sondele exploratorii servește la determinarea caracteristicilor unei secțiuni geologice: succesiunea în apariția straturilor, starea solurilor (înghețate sau neînghețate), grosimea acestora și poziția contactelor, texturale și structurale. caracteristicile solului (stratificare, separare, dispersie, structuri tip, prezența amorsărilor, cuiburilor, incluziunilor, inclusiv gheață etc.), densitatea și consistența solului corespunzătoare condițiilor naturale, conținutul de umiditate și conținutul de apă al solului. observarea solului etc.
O varietate de sonde de explorare sunt sonde tehnice, al căror scop principal este prelevarea de probe de sol cu compoziție naturală netulburată (monoliți) pentru a determina proprietățile fizice și mecanice ale solului. Din sondele tehnice se pot efectua probe continue, interval și unice de monoliți. În solurile de permafrost, toate puțurile de explorare sunt folosite pentru prelevare de probe și monoliți.
1.6. Sondele hidrogeologice sunt forate pentru a studia proprietățile de filtrare ale solurilor și pentru a căuta și caracteristicile debitelor de apă subterană, pentru a efectua pompări experimentale, umplere, injectare și observații de regim ale modificărilor nivelului apei subterane. Observații hidrogeologice se pot face și în procesul de forare a puțurilor: direct în timpul pătrunderii lor și în cazul
|
Prin adâncimea de găurire |
Adancime (pana la 10 m) |
Tipul și puterea șirului de foraj, principalii parametri ai echipamentelor și uneltelor de foraj |
|
Mediu (de la 10 la 30 m) |
||
|
Adâncime (de la 30 la 100 m) |
||
|
Foarte adânc (peste 100 m) |
||
|
În funcție de rezistența rocilor care se forează și de stabilitatea pereților puțului |
În soluri stâncoase (monolitice și fracturate). |
Metoda și tehnologia de foraj, tipul instrumentului de foraj, metoda de fixare a pereților puțurilor, metoda de prelevare etc. |
|
în pământul înghețat |
||
|
În soluri grosiere |
||
|
În soluri nisipoase |
||
|
în soluri argiloase |
||
|
Conform condițiilor de transport al echipamentului |
În condiții de lumină |
Transportabilitatea instalațiilor de foraj |
|
In conditii medii |
||
|
În condiții dificile |
||
|
În circumstanțe speciale |
|
tabelul 1 |
|||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
utilizarea aparatelor de testare și a instrumentelor speciale de formare pentru studierea intervalelor de puțuri folosind metoda debitmetrului.
Fântânile hidrogeologice pot fi simultan puțuri exploratorii până la deschiderea apei subterane. Principala lor diferență față de acestea din urmă este diametrul de foraj relativ mare, datorită necesității de a instala mijloace de ridicare a apei în puț. În cazul în care sarcina de documentare geologică detaliată nu este stabilită la forarea acestor puțuri, forarea poate fi efectuată fără prelevare de probe.
1.7. Pentru a efectua lucrări speciale în puțuri, precum și pentru a asigura posibilitatea coborârii unei persoane în ele, se forează puțuri în scopuri speciale (de exemplu, puțuri cu diametru mare). Acest grup de puțuri include și lucrări, de natura lucrărilor experimentale în care necesită utilizarea unor echipamente speciale sau tehnologie specială pentru scufundarea lor.
1.8. Printre sarcinile specifice care apar la forarea terenurilor înghețate se numără asigurarea posibilității determinării regimului lor natural de temperatură în puțuri și selectarea probelor pentru determinarea caracteristicilor fizico-mecanice și telofizice. Regulile de eșantionare a solurilor înghețate sunt determinate de compoziția acestora, de temperatură și de scopul studiului.
1.9. Forajele sunt utilizate pentru producerea de explozie termice, precum și pentru lucrări experimentale pe teren.
1.10. În puțurile hidrogeologice pot fi efectuate următoarele tipuri de lucrări: monitorizarea de rutină a modificărilor nivelului, temperaturii și compoziției chimice a apei; determinarea direcţiei şi vitezei de mişcare a apelor subterane.
1.11. Din numărul de studii geofizice în puțurile de explorare, se efectuează înregistrarea rezistivității (RL), sondarea cu înregistrare laterală (BKZ) și înregistrarea cu ultrasunete. În plus, puțurile sunt utilizate ca puțuri de referință în producția de sondare electrică verticală (VES), profilare electrică (EG1) și explorare seismică.
1.12. Diametrele puțurilor, în funcție de scopul lor, de regulă, variază în următoarele limite:
palparea.... 33-89 mm
explorare.....108-219 »
hidrogeologice. .până la 42G mm și mai mult scop special > 200 » » >
1.13. Adâncimea de proiectare a puțurilor depinde de stadiul cercetărilor inginerești și geologice, precum și de grosimea zonei termoactive a solurilor de bază.
1.14. La sondajul pentru un proiect tehnic, adâncimea fântânilor este determinată de adâncimea fluctuațiilor anuale de temperatură în sol, r la sondajul pentru desene de lucru - de grosimea zonei ermetice. În primul caz, adâncimea medie a puțului este de 12-15 m, în al doilea, 20-30 m. Adâncimea puțurilor de sondare în toate cazurile este egală cu adâncimea dezghețului sau înghețului sezonier al solurilor în timpul forajului.
1.15. În conformitate cu nomenclatura solurilor conform SNiP N-B. 6-66 de soluri înghețate în funcție de starea lor sunt împărțite în înghețate tare și înghețate în vrac.
1.16. Solurile înghețate sunt roci ferm cimentate de gheață, caracterizate prin fractură relativ fragilă; sunt practic incompresibile. Solurile puternic înghețate includ soluri nisipoase și argiloase dacă temperatura lor este mai mică (în °С):
pentru nisipurile prăfuite
e lut nisipos » lut » lut. . ,
1.17. Solurile înghețate cu plastic includ soluri cimentate cu gheață cu proprietăți vâscoase (datorită conținutului unei cantități semnificative de apă neînghețată în ele). Aceste soluri se caracterizează prin capacitatea de a se comprima sub sarcini. Solurile înghețate plastic includ soluri nisipoase și argiloase cu un grad de umplere a porilor cu gheață și apă neînghețată G ^ 0,8, dacă temperatura lor este în intervalul de la 0 ° C până la valorile specificate pentru solurile dure înghețate.
1.18. Solurile înghețate în vrac includ soluri nisipoase și cu granulație grosieră care nu sunt cimentate de gheață (datorită umidității scăzute).
prezența gheții în ele (sub formă de gheață-ciment, precum și incluziuni de gheață și straturi intermediare); modificarea regimului de temperatură al solurilor cu încălcarea condițiilor naturale; modificarea proprietăților fizice și mecanice ale solurilor atunci când temperatura acestora se modifică.
1.19. Caracteristicile specifice ale solurilor permafrost care ar trebui luate în considerare la atribuirea regimurilor de foraj includ:
1.20. Când temperatura solului înghețat se schimbă, cantitatea de gheață-ciment din acesta se modifică, iar solul poate trece de la o stare de măsurare solidă la o stare de înghețat plastic (cu creșterea temperaturii) și invers.
Solurile slab înghețate și solurile stâncoase monolitice, de regulă, nu își schimbă proprietățile mecanice atunci când temperatura lor se schimbă. Solurile stâncoase fracturate și cu granulație grosieră, ale căror fisuri și goluri sunt umplute cu gheață, își pot schimba proprietățile mecanice în timpul dezghețului.
1.21. Solurile permafrost, în comparație cu soluri similare neînghețate, au proprietăți de rezistență mai mari datorită capacității de cimentare a gheții.
1.22. Principalii factori care afectează forajul solurilor înghețate sunt compoziția, structura criogenică, temperatura, proprietățile fizice, inclusiv partea minerală a solurilor, care determină în general duritatea, vâscozitatea, abrazibilitatea și alte proprietăți ale acestora. Mai jos este o scurtă descriere a principalelor tipuri de soluri înghețate.
1.23. Solurile înghețate cu o textură masivă se caracterizează prin prezența gheții preponderent poroase și au un conținut mic de gheață din cauza incluziunilor de gheață (egal sau mai mic de 0,03 din volumul solului înghețat). Aceste soluri au o alternanță relativ uniformă de particule minerale, cristale de gheață pori (gheață-ciment), care ține particulele minerale împreună într-o masă monolitică și incluziuni rare de gheață. Pământ înghețat cu text stratificat și reticulat-
roiurile se caracterizează prin umiditate ridicată, au un conținut de gheață (datorită incluziunilor de gheață: lentile și straturile intermediare) de peste 0,03 volum.
1.21 În aproape toate cazurile, solurile înghețate conțin apă neînghețată, a cărei cantitate depinde de temperatura, compoziția și salinitatea solului. Prezența apei neînghețate în porii din solurile înghețate le conferă proprietatea de plasticitate în starea lor naturală.
1.25. Solurile greu înghețate, datorită conținutului scăzut de apă neînghețată, se caracterizează printr-o plasticitate mai mică. La forare, astfel de soluri sunt împărțite cu un bit din aliaj dur de-a lungul planului de scindare a gheții, producând tăieturi detritice mari.
1.26. Datorită conținutului semnificativ de apă neînghețată, solurile înghețate cu plastic se caracterizează prin plasticitate și vâscozitate crescute. Datorită plasticității lor ridicate, astfel de soluri sunt distruse mai lent în timpul forajului și necesită o creștere a cuplului, a presiunii în fundul găurii și a puterii în timpul forării carotelor sau o creștere a energiei și frecvenței impacturilor în timpul forării cu percuție.
1.27. Solurile înghețate afânate și solurile stâncoase monolitice, datorită conținutului scăzut de umiditate, sunt similare solurilor neînghețate în ceea ce privește gradul de foraj.
1.28. Proprietățile solurilor înghețate sunt foarte sensibile la cea mai mică perturbare a regimului termic natural al acestora din urmă. Prin urmare, la forarea puțurilor, temperatura solurilor înghețate nu ar trebui să fie distorsionată semnificativ.
1.29. În timpul forajului, regimul termic natural și structura solurilor înghețate se pot modifica sub influența următorilor factori:
degajare de căldură ca urmare a frecării părților de lucru ale vârfurilor de tăiere a rocii, țevilor de miez, burghie cu linguri și alte probe de sol pe eșantion (miez) și pe peretele găurii de foraj;
schimb de căldură în puțul de foraj între agentul de curățare a puțului (fluid de spălare, aer comprimat), dacă acesta din urmă este utilizat, și solul din jur; între pereții sondei și aerul exterior, dacă capul sondei nu este închis în timpul pauzelor lungi de foraj; şi de asemenea ca urmare a circulaţiei apelor de suprafaţă şi subterane în sondă şi în inel.
1.30. Regimul termic într-un puț termometric forat este distorsionat semnificativ în cazul încălcării transferului natural de căldură pe suprafața solului - sub influența următorilor factori:
perturbări semnificative la suprafața solului vegetativ (inclusiv iarbă, mușchi), precum și stratul de zăpadă din locul de foraj, la o distanță aproximativă pe o rază de puț, egală cu adâncimea acesteia;
nerespectarea regulilor și cerințelor existente ale operațiunilor de înregistrare termică la instalarea unui conductor de suprafață și echipamente speciale * ”și a capului unui conductor de suprafață sau a unui șir de carcasă.
Încălcările regimului termic natural al solurilor înghețate sub influența factorilor de mai sus pot fi în unele cazuri eliminate, în altele se dovedesc a fi inamovibile.
1.31. În cazul încălcărilor corectabile, distorsiunile sunt nesemnificative și sunt reversibile. Încălcări corectabile, cum ar fi
|
masa 2 |
|||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||
