Рисунок 2.11 – Вибратор (беспружинный вибромолот) ВГ-8

Для того, чтобы сохранить поднятый из скважины образец породы с ненарушенной структурой, бурение проводится разъемными зондами и грунтоносами.

При бурении в несвязных песках часто применяют зонды с нижним клапаном и желонки.

Зонды, грунтоносы и желонки оснащаются режущими башмаками, конструкция которых подбирается в соответствии со свойствами грунта.

Предельная глубина вибробурения. Механическая скорость поверхностными вибропогружателями дебалансного типа непрерывно снижается по мере углубления скважины. Это изменение содержит в себе как закономерный, так и случайный элемент. Закономерное изменение скорости обусловлено увеличением длины упругого бурильного стержня, посредством которого ударные импульсы передаются виброзонду, а колебание скорости бурения — неоднородностью свойств разбуриваемых грунтов. В меньшей степени воздействуют многочисленные случайные факторы (температура и влажность воздуха, индивидуальные особенности работы буровых мастеров и т. д. ). Этот вопрос исследовался Б. М. Ребриком. Им была установлена зависимость скорости бурения от глубины скважины

Вибрационное бурение более глубоких скважин можно осуществить только с помощью погружных вибраторов (рисунок 2. 13). Поскольку вибромеханизм находится непосредственно над породоразрушающим инструментом, скорость бурения с увеличением глубины скважины мало снижается. Погружной вибратор (вибромолот) опускается в скважину на кабельканате, что исключает применение бурильных труб и ускоряет спускоподъемные операции.

а — виброзонд; 1—башмак; 2 — труба с окнами; 3 — коническая резьба под штанговый замок; б — грунтонос: 1 — башмак; 2 — разъемная труба; 3 — разъемный вкладыш для приема керна; 4—клапан; 6 — переходник; в — виброжелонка; 1 — башмак; 2 — клапан плоский, шарнирный; 3 — труба с окнами; 4 — вилка

Рисунок 2. 12 – Породоразрушающий инструмент для вибрационного бурения

Установки для вибрационного бурения. Для бурения вибрационным методом используются специальные буровые установки, основным рабочим органом которых является вибратор или вибромолот. В большинстве случаев виброустановки представляют собой самоходные подъемно-транспортные машины с собственным источником энергопитания. Чаще виброустановки монтируются на базе автомобиля высокой проходимости, реже на базе трактора или прицепа. Одним из типичных представителей установок этого класса является выпускаемая заводом им. Воровского установка АВБ-2М (рисунок 2. 14).

Установка АВБ-2М предназначена для бурения скважин диаметром 168—108 мм вибрационным способом на глубину до 20 м.

1 — пусковое устройство; 2 — кабельный барабан; 3 — лебедка; 4 — трубы обсадные; 5 — трос; 6 — кабель; 7 — замок, канатный; 8 —электродвигатель; 9 — вибратор; 10 — грунтонос или стакан

Рисунок 2. 13 – Схема установки для бурения погружным вибробуром

В качестве вспомогательного способа может быть применен ударно-канатный на глубину до 40 м. В качестве основного рабочего органа используется вибратор ВБ-7, вынуждающей силой 35 кН. Привод вибратора осуществлен от электродвигателя мощностью 7 кВт, который получает питание от генератора мощностью 25 кВт.

Для производства спускоподъемных операций установка имеет планетарную лебедку грузоподъемностью 4 т и однотрубчатую мачту высотой 7, 5 м и грузоподъемностью 12 т при двухструнной оснастке. Скорость подъема крюка при однострунной оснастке— 0, 8 м/с, при двухструнной — 0, 4 м/с. Подъем и опускание мачты производят с помощью винтового подъемника, привод которого осуществлен от электродвигателя мощностью 1, 5 кВт.

Смонтирована установка на автомашине повышенной проходимости ГАЗ-66, на которую укладываются во время транспортировки буровой инструмент и принадлежности. Масса установки с буровым инструментом, запасными частями, принадлежностями и автоприцепом 6300 кг.

1 — кронблок; 2 — талевый блок; 3 — вибромолот; 4 — мачта; 5 — опора; 6 —лебедка; 7 — винтовой подъемник мачты; 8 — генератор; 9—автомобиль

Рисунок 2. 14 – Установка вибрационного бурения АВБ-2М (транспортное положение)