Навесной буровой инструмент: шнековые буры

 

Шнековые буры – это специализированные инструменты, которые используются для бурения скважин в мягких и твердых грунтах. Они могут применяться для выполнения рабочих операций с обсадными трубами либо без них.

 

 

Конструкция и разновидности шнековых буров

 

 

Разрушение грунта выполняется зубьями, которые фиксируются в специальных посадочных местах на рабочей поверхности бура (державках, карманах). Для перемещения инструмента в нужном направлении на торце оси устанавливается центральный элемент – забурник. Шнеки (одно− и двухзаходные) при вращении перемещают вынутый из скважины грунт к поверхности благодаря своей конструктивной особенности.

 

 

К видам специального оснащения шнековых буров относятся:

 

 

• покрытие краев реборды пластинами, которые изготовлены из твердых сплавов;

• карбидные (победитовые) вставки для укрепления державок;

• особая конструкция карманов, упрощающая замену резцов;

• более толстая первая часть шнека для увеличения прочности конструкции в зоне максимальных нагрузок;

• дополнительные лезвия и опоры на платформе;

• сменный винтовой забурник.

 

 

Зубья в базовом исполнении (самые дешевые) изготавливаются для работы с легкими грунтами:

 

 

• супесями;

• торфом;

• сухим песком;

• мелким гравием;

• растительной землей и др.

 

 

Для абразивного бурения выпускаются плоские резцы с вольфрамовыми либо другими упрочненными напайками. Они подходят для бурения в более прочных грунтах:

 

 

• плотный лёсс (мел);

• супеси (суглинки) с фракциями щебня – не более 20%;

• сланцы;

• известняк;

• мергели, песчаники;

• глина.

 

 

Скальные зубья предназначены для бурения в наиболее сложных условиях. Они выпускаются с острым наконечником и круглым сечением. Концентрация усилия в одной точке позволяет разрушать каменный уголь и другие крепкие препятствия. Конструкцией кармана предусмотрено проворачивание инструмента в процессе выполнения рабочих операций. Эта особенность обеспечивает равномерность его износа и продлевает срок службы.

 

 

В паспортных данных производители указывают соответствие шнека и установленных зубьев определенному виду пород по стандартным категориям – от IIIa (крепкие) до VIIa (мягкие).

 

 

Технические характеристики шнековых буров и отличительные преимущества

 

 

В этой категории профильные производители предлагают широкий ассортимент серийной продукции. Для ознакомления с техническими характеристиками можно изучить минимальные/ максимальные значения контрольных параметров типовых изделий:

 

 

• Диаметр (глубина) бурения – 500/ 2300 мм (10/ 120 м);

• Крутящий момент на шпинделе – 1000/ 29200 Н*м;

• Сила подачи/отвода шпинделя – 20/ 133 кН;

• Давление на грунт – 33/ 286 кПа;

• Мощность двигателя механизма привода – 2,9/ 55 кВт;

• Толщина стартовых (основных) реборд – 30/ 40 (20/ 40) мм;

• Шаг витков – 150/ 400 мм;

• Высота шнека – 800/ 5000 мм;

• Внешний (внутренний) диаметр совместимых обсадных труб – 600/ 2500 (520/ 2380) мм;

• Количество резцов – 2/ 30 шт.;

• Масса – 660/ 1990 кг.

 

 

Дополнительные сведения, которые указывают производители для более точной оценки возможностей инструмента:

 

 

• скорость вращения (погружения);

• допустимая длина колонны;

• максимальный угол отклонения от вертикали.

 

 

Применение изделий этой категории отличается следующими преимуществами перед альтернативными видами специализированного оборудования:

 

 

• высокая скорость и точность, большой процент времени рабочих операций;

• низкий уровень шума и вибрации;

• малый расход электроэнергии и топлива;

• простота конструкции и управления;

• возможность бурения под разными углами;

• не требуется использование технической жидкости для промывки.

 

 

Следует подчеркнуть отсутствие затруднений с выбором подходящего инструмента для определенного типа грунта. Замена зубьев позволяет восстановить функциональное состояние шнекового бура с минимальными сопутствующими затратами без длительного прерывания рабочего процесса.

 

 

Для выбора подходящего инструмента проверяется соответствие виду грунта и другим параметрам проекта скважины. Обеспечивается совместимость выходного вала (круглого или квадратного сечения) с механизмом привода. Следует учесть допустимые нагрузки. Отдельно приобретаются переходники для бурения на определенную глубину.

 

 

Правила эксплуатации шнековых буров

 

 

Общие рекомендации:

 

 

• перед началом работы проверяется состояние всех элементов конструкции шнека, переходников и обсадных труб;

• в процессе бурения контролируются базовые параметры – скорость вращения, крутящий момент, сила подачи, давление на грунт, направление;

• подсоединение и демонтаж удлинителей выполняется по инструкции производителя;

• после извлечения инструмент очищается от грязи.

 

 

По действующим правилам безопасности запрещается:

 

 

• выполнять рабочие операции, если обнаружены трещины или надрывы на элементах конструкции;

• применять чрезмерно изношенные соединительные узлы, не обеспечивающие жесткость колонны;

• очищать оборудование при его вращении;

• собирать и разбирать конструкцию на весу.

 

 

Чрезмерный износ резцов провоцирует повреждение корпуса самого шнека. В сопроводительной документации указаны особенности процедуры определения функционального состояния этого элемента с учетом изменения номинальных форм и размеров.

 

 

Для замены зубьев, установленных в типовом кармане, применяется пробойник соответствующего диаметра. Перед установкой нового резца в крепление устанавливается демпфирующая резиновая прокладка, если это предусмотрено конструкцией. Зуб вбивается в держатель с применением мягкого молотка.

 

 

Дополнительная информация

 

 

Стандартные гарантийные обязательства производителей не распространяются на элементы конструкции, режущие грунт: забурники, зубья и др. Их действие прерывается, если повреждения вызваны следующими действиями:

 

 

• неправильной сборкой, транспортировкой;

• рабочей нагрузкой, превышающей установленные нормы;

• установкой неоригинальных запасных частей;

• ремонтными работами с изменениями в конструкции без согласования с производителем;

• несоблюдением других правил эксплуатации.

 

 

Шнековые буры – это эффективный и надежный инструмент для работы с обсадными трубами. Изделия этой категории обладают рядом преимуществ, но для длительной эксплуатации без поломок и других проблем требуется соблюдение определенных правил.

 

 

При выборе инструмента следует учитывать не только технические характеристики оборудования и условия бурения. Необходимо проверить качество и доступность запасных частей, возможность квалифицированного выполнения ремонтных работ.

 

 

Нередко объем выполняемых работ с применением шнека не настолько велик, чтобы приобретать новое изделие у производителя. В таком случае, шнековый бур можно арендовать.