Кластерные погружные пневмоударники и шнековые установки INGERSOLL-RAND

Фирма INGERSOLL-RAND является одним из основных мировых производителей бурового оборудования широкого наименования, использующегося во многих отраслях промышленности. Фирма специализируется на выпуске техники для бурения крепких пород. Помимо производства разнообразных буровых станков для бурения взрывных скважин на карьерах фирма изготавливает на базе погружных пневмоударников собственной разработки буровую технику для бурения скважин большого диаметра на открытых горных работах, в гражданском строительстве и геологоразведке.

Для бурения в крепких породах вертикальных скважин большого диаметра (разведочных скважин при изыскательных работах, свайных колодцев, кессонов, ходков, шпунтовых стен и стен в грунте) фирма выпускает кластерные пневмоударники кустового бурения серии  Cluster drills и большие погружные пневмоударники серии Super drills.

Долото кустового бурения представляет собой барабан, в котором размещены 152 или 203-миллиметровые погружные перфораторы, способные бурить скважины диаметром от 762 до 2000 мм  и глубиной до 50 м. В процессе бурения пневмоударники совершают сложное вращательное движение, вращаясь вместе с барабаном вокруг собственной оси, а также осуществляют поступательные действия во время ударов. Пневмоударники располагаются по определенной схеме так, что каждое долото выбуривает приблизительно одинаковое количество пород за один оборот. Такое равномерное распределение обеспечивает оптимальную скорость проходки и долговечность инструмента. При определенном наборе погружных перфораторов, заменяя диаметр барабана и долот, можно получить разные диаметры скважины, тем самым, снизив капитальные затраты.

Погружные пневмоударники в кустовом долоте редко работают одновременно, т.е. в каждый момент времени на забой передается давление только одного долота. По сравнению с шарошкой диаметром более 750 мм, где вся энергия колонны передается на долото, кустовые буры производят меньше вибрации.

С появлением кустовых пневмоударников открылись совершенно новые возможности для ударного бурения. Практика показывает, что кластерный кустовой пневмоударник концентрирует в себе мощность ударных долот для бурения гораздо больших скважин, чем у любой предшествующей пневмоударной установки.

В наиболее популярную серию Cluster drills входят 6 моделей: CD 30; CD 36; CD 42; CD 48; CD 54 и CD 60. Модель CD 32, смонтированная на кране, применялась на проходке выработки под кессоны в г. Виннипеге, Канада. Установка CD 40 использовалась на строительстве двух секущих стенок (каждая размером 11500х17 м) в Саудовской Аравии. Эта модель была выбрана в связи с ее способностью проходить очень ровные скважины в крепких известняках с высокой скоростью. С помощью установки CD 48 с четырьмя компрессорами INGERSOLL-RAND HP 1300 были пробурены каналы и кессоны диаметром 1220 мм при строительстве нового моста через White Salmon в США. Некоторые из этих скважин имели глубину более 35 м под водой.

Компания INGERSOLL-RAND усовершенствовала серию больших погружных пневмоударников. Новая серия Super drills II состоит из двух моделей: DHD 120А и DHD 126, которые могут бурить скважины диаметром от 508 до 635 мм и от 660 до 864 мм соответственно. Диаметр скважины регулируется в результате простой замены долота. Бурение установками Super drills производится за счет частоты ударов, а не силы удара. Поэтому даже на крутых склонах с помощью Super drills бурят ровные скважины. Следует ожидать высокой эффективности от применения подобной техники в российских условиях Крайнего Севера — при бурении свайных скважин в вечной мерзлоте и, например, в районе Норильска или Якутии.

Для бурения вертикальных скважин большого диаметра в мягких породах фирмой KLEMM, являющейся немецким подразделением INGERSOLL-RAND, выпускаются четыре модели свайных установок шнекового бурения GH 85, GH 105 и GH 150. Четыре станка GH 150 работают в суровых условиях Заполярья на Ямале при температуре воздуха до -45 °С.

Журнал "Горная Промышленность" №1 1996, стр.44