Как работает погружная буровая установка?

Как работает погружная буровая установка?

Погружной пневмоударник (DTH) — это мощная и эффективная технология бурения, широко используемая в горнодобывающей промышленности, карьерах и бурении водяных скважин. Агорнодобывающая буровая установкаОснащенный системой погружного бурения особенно эффективен при проходке в твердых, абразивных горных породах, где другие методы могут быть медленными или вызывать чрезмерный износ долота. Фундаментальным принципом, отличающим ПНБ, является размещение ударного механизма (ударника) непосредственно за буровым долотом на дне скважины, а не вверху бурильной колонны. Такая конфигурация обеспечивает прямую передачу энергии породе, что приводит к более высокой скорости проходки и более прямым скважинам.

Основными компонентами погружной системы на горной буровой установке являются верхний переводник или адаптер хвостовика, внешний корпус молота, поршень (ударник), обратный клапан и буровое долото. Вся сборка прикреплена к нижней части бурильной колонны. Процесс осуществляется за счет сжатого воздуха высокого давления, который подается большим воздушным компрессором на поверхности, встроенным в горнодобывающую буровую установку. Этот воздух проходит по кольцевому пространству между бурильными штангами и корпусом пневмоударника. Часть этого воздуха также направляется через центр бурильной колонны, чтобы помочь очистить шлам, но основной поток при работе пневмоударника проходит через затрубное пространство.

Цикл бурения начинается, когда воздух под высоким давлением поступает в узел молота через отверстия в верхнем переводнике. Давление воздуха толкает поршень вверх, сжимая пружину или создавая воздушную подушку. Как только поршень достигает верхней части своего хода, он открывает воздушный канал, который перенаправляет воздух под высоким давлением в верхнюю часть поршня. Это быстрое изменение давления с силой толкает поршень на заднюю часть сверла. Энергия удара передается непосредственно от поршня к долоту, которое затем дробит породу под ним. Этот цикл подъема и ударов повторяется много раз в секунду, обычно с частотой от 10 до 30 Гц, в зависимости от конструкции молота и давления воздуха.

Одновременно система эффективно удаляет опилки. После того, как воздух выполнил свою работу по приведению в действие поршня, он выпускается через центр долота, выходя через отверстия или порты прямо на поверхность породы. Этот высокоскоростной воздушный поток смывает измельченный шлам со дна скважины и переносит их вверх по кольцевому пространству между бурильной колонной и стенкой скважины на поверхность. Использование всего кольцевого пространства бурильной колонны в качестве пути возврата шлама позволяет обеспечить эффективную очистку, что жизненно важно для поддержания скорости бурения и предотвращения застревания долота. Само сверло обычно оснащено зубцами из карбида вольфрама, которые рассчитаны на то, чтобы выдерживать огромные ударные силы и истиранию.

Преимущества использования DTHгорнодобывающая буровая установкаявляются значительными. Поскольку молоток воздействует на породу непосредственно на забое скважины, потери энергии в бурильной колонне минимальны, что делает его очень эффективным, особенно в глубоких скважинах. Постоянное ударное воздействие на долото также помогает поддерживать устойчивое вращение бурильной колонны, что способствует бурению более прямой скважины по сравнению с некоторыми другими методами. Погружные буровые установки являются предпочтительным выбором для бурения взрывных скважин большого диаметра в открытых карьерах с твердыми породами, для водопонижающих скважин и для любого применения, требующего быстрого и надежного проникновения в сложные пласты. Надежность системы в сочетании с мощной буровой установкой и компрессором делает ее краеугольным камнем современной добычи полезных ископаемых и строительства.