Конференция

Буровое оборудование DIAMEC компании ATLAS COPCO Craelius

М.А.Чувилин, ЗАО «ATLAS COPCO»

Фир­ма Craelius, вхо­дя­щая в со­став Груп­пы ATLAS COPCO, на­чи­ная с 1969 г., про­из­во­дит ги­д­ро­фи­ци­ро­ван­ные ус­та­нов­ки и стан­ки ко­лон­ко­во­го бу­ре­ния сква­жин се­мей­ст­ва DIAMEC. К на­сто­я­ще­му вре­ме­ни ти­по­раз­мер­ный ряд DIAMEC вклю­ча­ет че­ты­ре ос­нов­ные мо­де­ли — DIAMEC 232, DIAMEC 252, DIAMEC 262 и DIAMEC 282 (таблица). Для бу­ро­вых стан­ков и ус­та­но­вок мо­дель­но­го ря­да DIAMEC ха­рак­тер­ны сле­ду­ю­щие об­щие тех­ни­че­с­кие осо­бен­но­с­ти:

  •  си­с­те­ма с про­ход­ным по­движ­ным вра­ща­те­лем, поз­во­ля­ю­щая ис­клю­чить при­ме­не­ние для спу­с­ка-подъ­е­ма бу­ро­во­го ста­ва ос­нов­ной ле­бед­ки, а ис­поль­зо­вать для этих це­лей по­дат­чик стан­ка;
  •  ме­ха­ни­зи­ро­ван­ная си­с­те­ма спу­с­ка-подъ­е­ма бу­ро­во­го ста­ва, обус­лов­лен­ная син­хро­ни­за­ци­ей дей­ст­вия ги­д­ро­па­тро­на вра­ща­те­ля и штан­го­дер­жа­те­ля, что обес­пе­чи­ва­ет уве­ли­че­ние ско­ро­сти спу­с­ко­подъ­ем­ных опе­ра­ций, сни­же­ние ава­рий­но­с­ти, свя­зан­ной с не­санк­ци­о­ни­ро­ван­ным вы­па­де­ни­ем бу­ро­во­го ста­ва на за­бой сква­жи­ны;
  •  мо­дуль­ность кон­ст­рук­ции, обес­пе­чи­ва­ю­щая ком­пакт­ность ком­плек­та­ции, мо­биль­ность и об­лег­чен­ные ус­ло­вия об­слу­жи­ва­ния и ре­мон­та стан­ка.

Каж­дая мо­дель мо­жет из­го­тав­ли­вать­ся в не­сколь­ких мо­ди­фи­ка­ци­ях и раз­лич­ной ком­плек­та­ции. В кон­ст­рук­ции ти­по­раз­мер­но­го ря­да стан­ков пре­ду­с­мо­т­ре­на ши­ро­кая воз­мож­ность их мон­та­жа на ко­лес­ном и дру­гих ви­дах шас­си.

Все че­ты­ре мо­де­ли вы­пу­с­ка­ют­ся в мо­ди­фи­ка­ции бу­ро­вых ус­та­но­вок (не­са­мо­ход­ных, пе­ре­движ­ных аг­ре­га­тов), а мо­дель DIAMEC 262, кро­ме то­го, про­из­во­дит­ся в мо­ди­фи­ка­ции са­мо­ход­но­го бу­ро­во­го стан­ка на гу­се­нич­ном хо­ду.

Не­са­мо­ход­ные бу­ро­вые ус­та­нов­ки име­ют мо­дуль­ную кон­ст­рук­цию и со­сто­ят из от­дель­ных аг­ре­га­тов: бу­ро­во­го аг­ре­га­та, си­ло­во­го аг­ре­га­та, пуль­та уп­рав­ле­ния и раз­лич­но­го до­пол­ни­тель­но­го обо­ру­до­ва­ния.

 Кро­ме то­го, не­са­мо­ход­ные аг­ре­га­ты DIAMEC ком­плек­ту­ют­ся по за­ка­зу про­мы­воч­ны­ми фир­мен­ны­ми на­со­са­ми TRIDO про­из­во­ди­тель­но­с­тью от 45 до 220 л/мин.

DIAMEC 232 — са­мая ма­лень­кая и ком­пакт­ная, пол­но­стью ги­д­ро­фи­ци­ро­ван­ная и ме­ха­ни­зи­ро­ван­ная ус­та­нов­ка ко­лон­ко­во­го бу­ре­ния из все­го се­мей­ст­ва: бла­го­да­ря не­боль­шим га­ба­ри­там и ма­ло­му ве­су, ус­та­нов­ка мо­жет быть при­ве­де­на в ра­бо­чее по­ло­же­ние чрез­вы­чай­но бы­с­т­ро и про­сто. Пульт уп­рав­ле­ния ус­та­нов­кой вы­пол­нен вы­нос­ным — на от­дель­но сто­я­щей стой­ке. Си­ло­вой аг­ре­гат на соб­ст­вен­ной те­леж­ке мо­жет быть трех ви­дов: тип 20А — с пнев­мо­дви­га­те­лем; тип 20Д — с ди­зель­ным дви­га­те­лем Deutz; тип 20Е — с эле­к­т­ри­че­с­ким дви­га­те­лем ти­па АВВ (ASEA) МВТ160L. В за­ви­си­мо­с­ти от ди­а­ме­т­ра сква­жин (46 мм) и ма­те­ри­а­ла бу­ро­вых штанг (сталь, алю­ми­ний и лег­кие спла­вы) ди­а­па­зон до­сти­жи­мых глу­бин бу­ре­ния ус­та­нов­кой DIAMEC 232 из­ме­ня­ет­ся от 145 до 300 м при ди­а­ме­т­ре из­вле­ка­е­мых кер­нов до 35 мм.

DIAMEC 252 — бо­лее тя­же­ло­го клас­са, чем пре­ды­ду­щая ус­та­нов­ка это­го се­мей­ст­ва. В ней при­ме­нен ряд усо­вер­шен­ст­во­ва­ний и но­вых уз­лов, по­вы­ша­ю­щих ско­рость и эф­фек­тив­ность бу­ро­вых опе­ра­ций, сре­ди ко­то­рых: па­тен­то­ван­ная фир­мен­ная си­с­те­ма спу­с­ко-подъ­ем­ных опе­ра­ций (бу­ре­ние, со­еди­не­ние, разъ­е­ди­не­ние, спуск и подъ­ем штанг), вы­пол­ня­е­мых опе­ра­то­ром ус­та­нов­ки; пол­но­стью син­хро­ни­зи­ро­ван­ные и ав­то­ма­ти­зи­ро­ван­ные дей­ст­вия ги­д­ро­па­тро­на вра­ща­те­ля и за­ме­на штан­го­дер­жа­те­ля, что обес­пе­чи­ва­ет до­пол­ни­тель­ные бе­зо­пас­ные ус­ло­вия бу­ре­ния вос­ста­ю­щих сква­жин; до­пол­ни­тель­ный (по за­ка­зу) ком­плект ста­ни­ны на са­лаз­ках с по­во­рот­ным сто­лом и чер­вяч­ной пе­ре­да­чей для бы­с­т­ро­го и лег­ко­го из­ме­не­ния на­прав­ле­ний бу­ре­ния. Как и DIAMEC 232, эта ус­та­нов­ка мо­жет по­став­лять­ся с си­ло­вы­ми аг­ре­га­та­ми на ос­но­ве эле­к­т­ро­дви­га­те­ля и ди­зель­но­го дви­га­те­ля. По­дат­чи­ки бу­ро­во­го аг­ре­га­та вы­пу­с­ка­ют­ся двух раз­ме­ров, обес­пе­чи­ва­ю­щих ход по­да­чи 850 и 1600 мм. Пульт уп­рав­ле­ния ус­та­нов­кой DIAMEC 252 мо­жет быть ук­реп­лен на ра­ме по­дат­чи­ка ли­бо вы­не­сен на от­дель­ной стой­ке; си­ло­вой аг­ре­гат вы­пол­нен пе­ре­движ­ным на од­но­ос­ной те­леж­ке.

На­бор обо­ру­до­ва­ния и при­спо­соб­ле­ний, вы­пу­с­ка­е­мых по за­ка­зу по­тре­би­те­ля, бо­лее ши­рок, чем у 232-й мо­де­ли. Ди­а­па­зон до­сти­жи­мых глу­бин бу­ре­ния ус­та­нов­кой DIAMEC 252 при раз­лич­ных ди­а­ме­т­ре и ма­те­ри­а­ле штанг со­став­ля­ет 330-650 м по од­но­род­ным гор­ным по­ро­дам. Ди­а­метр из­вле­ка­е­мо­го кер­на мо­жет в за­ви­си­мо­с­ти от ди­а­ме­т­ра штан­ги со­став­лять до 45 мм.

Рас­смо­т­рен­ные две ус­та­нов­ки пред­наз­на­че­ны для бу­ре­ния сква­жин в подзем­ных гор­ных вы­ра­бот­ках, а так­же для бу­ре­ния с по­верх­но­с­ти.

Тре­тья мо­дель — DIAMEC 262 об­ла­да­ет боль­шим мно­го­об­ра­зи­ем воз­мож­но­с­тей бу­ре­ния сква­жин раз­лич­ных ди­а­ме­т­ров и глу­бин. Кро­ме то­го, ус­та­нов­ка мо­жет быть ис­поль­зо­ва­на для бу­ре­ния сква­жин не толь­ко в под­зем­ных гор­ных вы­ра­бот­ках ма­ло­го и сред­не­го се­че­ния, но и на днев­ной по­верх­но­с­ти зем­ли. В за­ви­си­мо­с­ти от се­че­ния под­зем­ных гор­ных вы­ра­бо­ток ус­та­нов­ка DIAMEC 262 мо­жет быть вы­пол­не­на мо­дуль­ной, со­сто­я­щей из трех ос­нов­ных ча­с­тей — соб­ст­вен­но бу­ро­во­го ус­т­рой­ст­ва на са­лаз­ках; вы­нос­но­го на стой­ке пуль­та уп­рав­ле­ния и пе­ре­движ­но­го на двух­ко­лес­ной те­леж­ке си­ло­во­го аг­ре­га­та, ли­бо са­мо­ход­ной на гу­се­нич­ном шас­си с уз­ки­ми гу­се­ни­ца­ми — для под­зем­ных ус­ло­вий, с ши­ро­ки­ми гу­се­ни­ца­ми — для при­ме­не­ния на днев­ной по­верх­но­с­ти зем­ли; а так­же пе­ре­движ­ной на при­це­пе — для ис­поль­зо­ва­ния в уз­ких тун­не­лях, га­ле­ре­ях. Уп­рав­ле­ние все­ми опе­ра­ци­я­ми при бу­ре­нии сква­жин осу­ще­ств­ля­ет­ся с пуль­та опе­ра­то­ра.

При бу­ре­нии сква­жи­ны с днев­ной по­верх­но­с­ти мо­гут ис­поль­зо­вать­ся не толь­ко коль­це­вые (раз­ве­доч­ные) ко­рон­ки, но и по­груж­ные пнев­мо­удар­ни­ки. Воз­мож­ность со­че­та­ния двух раз­ных ти­пов бу­ро­во­го ин­ст­ру­мен­та обес­пе­чи­ва­ет вы­со­кую ско­рость бес­кер­но­во­го бу­ре­ния сква­жин. Си­ло­вой аг­ре­гат ус­та­нов­ки по­став­ля­ет­ся двух ти­пов: с эле­к­т­ро­дви­га­те­лем и ди­зель­ным дви­га­те­лем (см. табл.). Бу­ро­вые ус­та­нов­ки и стан­ки DIAMEC 262 вы­пу­с­ка­ют­ся с по­дат­чи­ком трех раз­лич­ных ти­по­раз­ме­ров. По­да­ча осу­ще­ств­ля­ет­ся дву­мя ги­д­ро­ци­лин­д­ра­ми че­рез цеп­ной ме­ха­низм.

Стан­ки этой мо­де­ли мо­гут по­став­лять­ся с вра­ща­те­ля­ми бу­ро­во­го ста­ва трех ти­пов: стан­дарт­ный, низ­ко­ско­ро­ст­ной и вы­со­ко­мо­мент­ный. На­бор до­пол­ни­тель­но­го обо­ру­до­ва­ния вклю­ча­ет, по­ми­мо тро­со­вых ле­бе­док для бу­ре­ния со съем­ным кер­но­при­ем­ни­ком (ССК), ком­плект шлан­гов, мас­ля­ных ра­ди­а­то­ров, кол­лек­то­ра во­ды, при­бо­ры те­с­ти­ро­ва­ния и ре­гу­ли­ров­ки ги­д­ро­си­с­те­мы и дру­гое обо­ру­до­ва­ние.

При­вод са­мо­ход­но­го шас­си стан­ков для под­зем­ных ус­ло­вий —эле­к­т­ри­че­с­кий, шас­си стан­ков для от­кры­тых гор­ных ра­бот и транс­порт­но­го стро­и­тель­ст­ва ос­на­ща­ют­ся ди­зель­ным дви­га­те­лем. Стан­ки этой мо­де­ли бы­ли ис­поль­зо­ва­ны для бу­ре­ния раз­ве­доч­ных сква­жин при сбой­ке встреч­ных тун­не­лей под про­ли­вом Ла-Манш. Кон­ст­рук­ция ус­та­нов­ки DIAMEC 262 во­пло­ти­ла в се­бе по­след­ние тех­но­ло­гии, ис­поль­зу­е­мые в пол­но­стью ги­д­ро­фи­ци­ро­ван­ных бу­ро­вых ус­та­нов­ках.

Ди­а­па­зон до­сти­жи­мых глу­бин бу­ре­ния ус­та­нов­ка­ми DIAMEC 262 — от 450 до 1200 м в за­ви­си­мо­с­ти от ди­а­ме­т­ра сква­жин, ти­па по­род и ма­те­ри­а­ла бу­риль­ных труб. Ди­а­метр из­вле­ка­е­мо­го кер­на мо­жет со­став­лять от 30 до 123 мм.

В се­мей­ст­ве ус­та­но­вок DIAMEC мо­дель DIAMEC 282 яв­ля­ет­ся на­и­бо­лее круп­ной сре­ди мо­дуль­ных кон­ст­рук­ций и мо­жет эф­фек­тив­но ис­поль­зо­вать­ся для бу­ре­ния сква­жин не толь­ко в под­зем­ных вы­ра­бот­ках боль­шо­го се­че­ния, но и на днев­ной по­верх­но­с­ти. Ус­та­нов­ка бы­ла за­про­ек­ти­ро­ва­на с уче­том тре­бо­ва­ний обес­пе­че­ния на­и­боль­шей бе­зо­пас­но­с­ти ра­бо­ты бу­риль­щи­ков; для это­го за­жим­ной па­трон вы­пол­нен без внеш­них вра­ща­ю­щих­ся ча­с­тей, а ме­ха­низм по­да­чи не име­ет при­вод­ных це­пей. Мощ­ная ав­то­ма­ти­зи­ро­ван­ная си­с­те­ма спу­с­ка и подъ­е­ма бу­ро­во­го ста­ва, свин­чи­ва­ния и раз­вин­чи­ва­ния бу­риль­ных труб обес­пе­чи­ва­ет вы­со­кую сте­пень ме­ха­ни­за­ции про­цес­сов спу­с­ко-подъ­ем­ных опе­ра­ций бу­ро­во­го ста­ва.

Кон­ст­рук­тив­но ус­та­нов­ка раз­ра­бо­та­на так, что­бы опе­ра­ции с бу­риль­ны­ми тру­ба­ми ССК НК (HQ) внеш­ним ди­а­ме­т­ром 88,9 мм или об­сад­ны­ми тру­ба­ми NW ди­а­ме­т­ром 89,1 мм мож­но бы­ло вы­пол­нять че­рез па­трон вра­ща­те­ля и штан­го­дер­жа­тель.

Бу­ро­вая ус­та­нов­ка DIAMEC 282 про­из­во­дит­ся двух мо­ди­фи­ка­ций:

  •  для бу­ре­ния сква­жин на днев­ной по­верх­но­с­ти — с бу­ро­вой мач­той, ус­та­нов­лен­ной с воз­мож­но­с­тью на­кло­на под уг­лом от 0 до 90 град. к го­ри­зон­ту на ши­ро­ких са­лаз­ках;
  •  для бу­ре­ния вер­ти­каль­ных (вос­ста­ю­щих и нис­хо­дя­щих) сква­жин из под­зем­ных вы­ра­бо­ток — с по­дат­чи­ком на ра­ме, ус­та­нов­лен­ной на уз­ких са­лаз­ках и снаб­жен­ной на кон­цах упор­ны­ми стой­ка­ми.

DIAMEC 282, как DIAMEC 262, ком­плек­ту­ет­ся си­ло­вым аг­ре­га­том с эле­к­т­ри­че­с­ким, ли­бо ди­зель­ным дви­га­те­лем.

Все бу­ро­вые стан­ки и ус­та­нов­ки се­мей­ст­ва DIAMEC мо­гут вы­пу­с­кать­ся в спе­ци­аль­ном ис­пол­не­нии — для при­ме­не­ния в шах­тах, опас­ных по га­зу и пы­ли раз­лич­ной ка­те­го­рий­но­с­ти.

Кро­ме то­го, ATLAS COPCO Craelius, сле­дуя ми­ро­вым тен­ден­ци­ям раз­ви­тия бу­ро­во­го обо­ру­до­ва­ния ко­лон­ко­во­го бу­ре­ния сква­жин, про­дол­жа­ет ве­с­ти ак­тив­ную ра­бо­ту над со­зда­ни­ем бу­ро­вых стан­ков ти­па АРС с ав­то­ма­ти­зи­ро­ван­ной и ком­пью­те­зи­ро­ван­ной си­с­те­мой уп­рав­ле­ния про­цес­сом бу­ре­ния, поз­во­ля­ю­щей ре­ги­с­т­ри­ро­вать и хра­нить в па­мя­ти па­ра­ме­т­ры бу­ре­ния, оп­ти­ми­зи­ро­вать их, что в ко­неч­ном ито­ге при­во­дит к зна­чи­тель­ной эко­но­мии бу­ро­во­го ин­ст­ру­мен­та, по­вы­ше­нию ка­че­ст­ва и про­из­во­ди­тель­но­с­ти бу­ро­вых ра­бот и сни­же­нию ава­рий­но­с­ти при их про­из­вод­ст­ве.

Уже со­зда­ны две мо­де­ли стан­ков с та­кой си­с­те­мой уп­рав­ле­ния — DIAMEC 264 АРС и DIAMEC 284 АРС. 

Журнал "Горная Промышленность" №1 2000