Колонковое бурение

Колонковое бурение – один из способов устройства скважин с использованием коронок. Главным отличием этого метода, помимо аккуратного радиального отверстия, является то, что на поверхность извлекается керн – цельный стержень пород, в котором сохранена структура всех породообразующих элементов. Это значительно упрощает исследовательские работы. Коронка твердосплавная представляет собой пустотелый металлический цилиндр, с одной стороны которого нарезана резьба, а на другой закрепляются режущие пластины. Конфигурация рабочей части зависит от области применения. Колонковое бурение обычно применяется при разведке новых месторождений полезных ископаемых и в строительстве.

Основные составляющие станка для колонкового бурения:

• Переходники. Соединительные элементы, с помощью которых формируются рабочие узлы
• Колонковая труба. На ней крепится рабочий инструмент
• Шламовая труба. Необходима для подачи жидкости
• Сальники. Предназначены для регулирования уровня воды или глинистого раствора
• Насос
• Муфтовые или ниппельные крепёжные элементы
• Двигатель
• Платформа
• Коронки твердосплавные или алмазные

При монтаже станка и производстве работ используются также штанги, ключи, подкладные вилки, элеваторы и желоба.

Технология бурения

Установки монтируются на стандартные автомобильные шасси. На сложных рельефах применяются платформы на гусеницах или специальные стационарные. Сначала обустраивается площадка и оборудуются ямы, в которых устанавливаются ёмкости. Собирается вышка и станок. Обязательно делается проверочный запуск, чтобы убедиться в функциональности механизма.

В устье скважины помещают снаряд, состоящий из колонковой трубы с закреплённой на ней твердосплавной коронкой, колонны буровых труб и сальника. Снаряд соединяется с насосной станцией шлангом. Бурение происходит на больших оборотах и сопровождается подачей в скважину технической воды для охлаждения и промывки снаряда. Когда бур проникает в твёрдые минеральные образования на глубину от 50 до 150 см, устье закрепляют. Если планируется устройство глубокой выработки, то на всём протяжении неустойчивых верхних слоёв грунта устраивается кондуктор.

Скорость вращения регулируется в зависимости от физических параметров минеральных образований и типоразмера буровой коронки. Углубляясь, режущий инструмент формирует керн. Когда всё внутреннее пространство колонковой трубы заполнено керном, снаряд извлекают на поверхность. После очистки процесс продолжается до тех пор, пока не будет пробурена скважина запланированной глубины. При прохождении особо твёрдых пластов используют алмазные коронки, а для прохождения минеральных образований, имеющих средние показатели твёрдости, используются твердосплавные коронки. В качестве материала для изготовления рабочих пластин используют победит или вольфрам.

Преимущества колонкового бурения:

• извлекать фрагменты с целой структурой
• бурить наклонные скважины
• устраивать горные выработки большой глубины и небольшого диаметра.
• разведка и добыча ископаемых осуществляется при помощи кернов
• возможность работы с твердыми грунтами
• используется относительно легкое оборудование
• применяются специальные приспособления: бурильные трубы, коронки, переходники, шламовые трубы и пр.