БУРЕНИЕ СКВАЖИН ВИБРОУДАРНЫМИ ЖЕЛОНКАМИ ВЖ-1 и ВЖ-2 И ВИБРАЦИОННАЯ РАЗГРУЗКА КЛАПАННЫХ ЖЕЛОНОК С ПОМОЩЬЮ УСТРОЙСТВА ВР-1
6.1. Разработка грунта виброударными желонками (см. рекомендуемое приложение 4) обеспечивается за счет использования энергии возвратно-поступательных движений троса бурового станка.
Желонка ВЖ-1 имеет дебалансный вибровозбудитель, обеспечивающий эффективное заглубление грунтозаборника без его отрыва от забоя при работе в связных пластичных грунтах, вибровозбудитель желонки ВЖ-2 в виде ударника свободных колебаний обеспечивает производительную разработку твердого грунта и наполнение им грунтозаборника при периодических подъемах и сбросах на забой.
Работа виброударных желонок не требует долива воды в скважину, а применение грунтозаборников раскрывающегося типа (черт. 17) исключает необходимость их переворачивания при разгрузке.
6.2. Для наполнения грунтозаборника виброударную желонку подвешивают на инструментальном тросе ударно-канатного станка, опускают в ствол скважины и устанавливают на забой с нулевой или положительной (1-2 см прослабления троса) навеской. Затем включают в работу ударный механизм станка, который с заданной частотой и размахом сообщает возвратно-поступательное движение инструментальному тросу.
Это движение троса посредством штока 2 (черт. 18) приводит во вращение валы с дебалансами 9 желонки ВЖ-1, и боек 10 ее вибромолота начинает наносить удары по наковальне 11 грунтозаборника 12, что обеспечивает его заглубление в породу со скоростью 10-50 см/мин.
В случае использования желонки ВЖ-2 ее ударным механизмом станка поднимают и сбрасывают на забой. При сбросе желонки ВЖ-2 ее ударник вследствие действия сил инерции начинает совершать колебания относительно корпуса, а при взаимодействии грунтозаборника с забоем колебания ударника переходят в виброударный режим, при котором ударник поочередно наносит удары по нижней и верхней наковальням корпуса, обеспечивая заглубление грунтозаборника.
Для желонки типа ВЖ-2 заглубление грунтозаборника за ее один сброс на забой скважины зависит от соотношения массы ударника к массе корпуса. При соотношении 1:2 в период контакта грунтозаборника с забоем обеспечивается заглубление желонки в твердый глинистый грунт на 3-5 см.
Грунтозаборник виброударной желонки типа ВЖ
Черт. 17
1 - резьбовой ниппельный переходник; 2 - неоткидной полуцилиндр; 3 - запирающее устройство; 4 - откидной полуцилиндр; 5 - контуры откидного полуцилиндра в положении разгрузки; 6 - рычаг; 7 - зуб; 8 - башмак; 9 - пластинчатый штырь
Виброударная желонка ВЖ-1
1 - трос бурового станка; 2 - шток с винтом в нижней части; 3 - радиально-упорный подшипник; 4 - вращающаяся приводная гайка; 5 - односторонняя муфта обгона; 6 - шлицевое соединение; 7 - пара конических зубчатых колес; 8 - цепные передачи; 9 - валы с дебалансами и цилиндрическими зубчатыми колесами; 10 - боек вибромолота; 11 - наковальня; 12 - грунтозаборник
Черт. 18
6.3. Для разгрузки виброударной желонки после наполнения грунтозаборника породой выполняют следующие операции:
Поднимают виброударную желонку с забоя скважин на поверхность;
Опирают башмаком грунтозаборника на грунт в месте разгрузки рядом с устьем;
Отвинчивают гайку 3 (см. черт. 17) запирающего устройства;
Поднимают виброударную желонку тросом бурового станка.
При подъеме желонки и ее одновременном встряхивании происходит опускание откидного полуцилиндра 4, обеспечивающее раскрытие грунтозаборной полости и разгрузку породы. Если встряхивание подвешенной на тросе желонки недостаточно для раскрытия грунтозаборника, то в вырезанном окне откидного полуцилиндра закрепляют конец стропа, второй конец которого предварительно крепят на неподвижном основании или соединяют с пропущенным через оттяжной блок свободным тросом бурового станка.
В этом случае при включении лебедки бурового станка происходят принудительное раскрытие грунтозаборника и его разгрузка от породы.
6.4. При использовании вибрационного разгрузочного устройства ВР-1 (см. рекомендуемое приложение 5) для разгрузки клапанных желонок выполняют следующие операции:
До начала бурения около устья скважины в удобном для буровой бригады месте устанавливают разгрузочное устройство ВР-1 (черт. 19), ориентируя желоб 1 в сторону отвала для выбуренной породы, и крепят раму 5 к грунту с помощью забиваемых через ее отверстия анкеров. Подключают пульт управления 9 к источнику питания;
После подъема заполненной выбуренной породой клапанной желонки над устьем скважины ее с помощью пропущенного через оттяжной блок троса бурового станка или пенькового каната заводят в направляющую 3 и при опускании устанавливают клапаном 12 на стержень 11 таким образом, чтобы ось клапана была параллельна оси желоба 1 и находилась на диаметрально противоположной стороне от направляющей;
Включают в работу вибровозбудитель 6, который через стержень 11 сообщает колебания клапану 12, клапан под действием силы тяжести желонки с грунтом и вибрирования постепенно открывается. По мере открытия клапана и частичного выхода грунта из полости желонки она продолжает опускаться до соприкасания башмака с поперечной опорой 10. Между башмаком и опорой устанавливается ударно-вибрационное взаимодействие, при котором происходит окончательная разгрузка грунта;
Освобожденную от грунта желонку 13 поднимают на высоту стержня 11, выводят из направляющей 3 и вновь опускают в скважину;
Вибровозбудитель 6 отключают после того, как весь находящийся на желобе 1 выбуренный грунт переместится в отвал.
Вибрационное устройство ВР-1 для разгрузки клапанных желонок
1 - желоб; 2 - реборда; 3 - направляющая для желонки; 4 - резиновый амортизатор; 5 - опорная рама; 6 - вибровозбудитель круговых колебаний; 7 - упор с резиновым амортизатором; 8 - кабель; 9 - пульт электрического управления; 10 - поперечная опора для башмака желонки; 11 - стержень; 12 - клапан желонки; 13 - желонка; 14 - грунт; 15 - ребро
Черт. 19
