Разработка центратора машины для улучшения технико-экономических показателей при бурении пилотных скважин

5. Содержание.

5.1. Бурошнековые технологии и техника для горного дела и подземного строительства……………………………………………………………………….

5.2. Современная техника и технологии бестраншейной прокладки кабельных сетей………………………………………………………………………………....

5.3. Влияние условий эксплуатации на конструктивное исполнение машин горизонтального бурения.

5.4. Анализ существующего уровня развития и тенденций в конструировании бурошнековых машин для бурения горизонтальных скважин большого диаметра…………………………………………………………………………….

5.5 Описание конструкции центратора…………………………………………...

5.6 Расчет силовых нагрузок………………………………………………………

5.6.1. Расчет веса секции…………………………………………………………...

5.6.2. Расчет пальца опоры на срез………………………………………………..

5.6.3. Расчет веса центратора………………………………………………………

5.6.4. Расчет винтового домкрата………………………………………………….

5.6.5. Расчет на возможность проворота обсадной трубы в радиальном направлении при работе……....................................................................................

5.7. Обоснование применения проставки и переходки в конструкции…………

5.8. Вывод…………………………………………………………………………...

5.1. Бурошнековые технологии и техника для горного дела и подземного строительства.      

      Кафедра горных машин и комплексов Кузбасского государственного технического университета, являясь в Кузбассе основным разработчиком технологии бестраншейной подземной прокладки коммуникаций и бурошнекового оборудования для их реализации, являясь также и крупнейшей опытно-экспериментальной базой для испытания новых технических решений. Более чем тридцатилетний опыт позволяет усматривать влияние вновь возникающих проблем, относящихся к четырем основным груп­пам факторов (см. рис. 5.3), на совершен­ствование технологий и техники, равно как и влияние внедрения данной науко­емкой продукции на решение ряда соци­ально-экономических и иных задач в Ке­меровской области.

Рисунок 5.1. БШМ разработанная на кафедре ГМиК.

Не является исключением и буровой сезон 2005-2006 года, в течение которо­го исследовательская группа кафедры ГМиК приняла участие в бурении гори­зонтальных скважин в городах Кемеро­во, Прокопьевск и Березовский.

Рисунок 5.2. Прокладка скважины под поезжей частью.

Прежде всего, острая социальная направленность проектов бестраншей­ной прокладки коммуникаций следовала из технических заданий на проведение работ. Так, в г. Кемерово они были связа­ны с теплоснабжением производствен­ных площадей ОАО «Кемеровоэлектро­монтаж»; в г. Прокопьевске - с меропри­ятиями по обеспечению водоснабжени­ем учебного заведения (филиал КузГТУ), жилого микрорайона (губернаторская программа «Чистая вода»), с укрупнени­ем узлов теплоснабжения и телефонизацией в историческом центре города. В г. Березовском проводимые мероприятии были частью комплекса работ по интенсификации прокладки коммуникаций строящемуся зданию административно-бытового комбината шахты «Романовская-1».

Рис. 5.3. Четыре фактора решаемых проблем

     Разнообразие технических заданий предопределило и разнообразие производственных условий. Работы проводились как в условиях городской и промышленной застройки с обилием воздушных и подземных коммуникаций (что предопределило стесненность площадки и, как следствие, трудоемкость монтажных работ), так и в полевых условиях (с возникновением проблемы энергоснабжения оборудования).

     Широким оказался и диапазон погодных условий, в которых проводились работы. Бурение осуществлялось в температурном диапазоне -30...+300 С, в  засушливую и дождливую погоду, при нормальной и повышенной влажности. Среди разрабатывавшихся грунтов:

          - массив продуктов разбора шахтного террикона с габаритами отдельных каменистых включений 0,2...0,4 м;

          - глиняные массивы с естественной влажностью, иногда при наличии включений, свойственных городской застройке;

          - почвенный слой с высоким процентом щебеночных включений разных фракций;

          -  массив спрессованных и частично связанных цементными пропластками продуктов углеобогащения разных фракций.

     Опытно-промышленная эксплуатация бурошнековой техники в течение бурового сезона 2006 года позволила вы­явить ряд неконтролируемых в настоящее время отрицательных явлений, в числе которых:

          1)  искривление оси выбуриваемой скважины, приводящее к дополнительным нагрузкам на буровой став, машинный агрегат и приводы;

          2) явление «увода» става при работе бурового инструмента в пропластках различной природы, вплоть до отрыва инструмента от става;

          3) явление «ввинчивания» буро­го става в скважину при определенных сочетаниях геометрических параметров шнеков и режимов бурения;

          4) возникновение «скрытых» шарниров, приводящих к избыточной подвижности, усложнению напряженно-деформированного состояния направляющей рамы и бурового става.

     Возникновение вышеперечисленных отрицательных эффектов приводит к неоправданным затратам  времени, энергии, материальных и финансовых средств.