Стволопроходческая буровая установка

Стволопроходческая буровая установка, установка для проведения вертикальных шахтных стволов и скважин большого диаметра бурением с поверхности. Основана на принципе роторного (установки УЗТМ и Щепотьева - Иванова), колонкового (УКБ) или реактивно-турбинного бурения (РТБ). Установками типа УЗТМ (рис. 1) бурят стволы диаметром 7,5 и 8,75 м на глубину до 600 м. Рабочий инструмент - шарошечные пилот-долота и расширители. Наиболее экономично их использование в обводнённых неустойчивых породах и плывунах. Скорость проходки до 50 м в месяц. Установками пробурено 5 стволов всего около 1500 м (1974). Установка УКБ-3,6 (рис. 2) бурит стволы диаметром 3,6 м на глубину до 700 м с извлечением керна высотой до 5,3 м. В слабых породах применяется шарошечная приставка для сплошного разбуривания при обратной промывке. Скорость бурения до 150 м в месяц. Установкой пробурено 4 ствола на глубину 2000 м (1974). Установка Щепотьева - Иванова базируется на серийном нефтебуровом оборудовании; пилот-долото имеет диаметр 600 мм, комплекс расширителей - от 900 до 2400 мм. Применяется в мягких и средней крепости породах на глубине до 300 м. Скорость бурения до 50 м в месяц. Установками пробурено свыше 70 стволов всего 20 000 м (1974). Установка реактивно-турбинного бурения РТБ (рис. 3) имеет два и более агрегатированных турбобуров. Установкой бурят за один проход ствол диаметром от 2 до 5 м. Применяются в мягких, средней крепости и отчасти крепких породах на глубину 1000 м и более. Скорость бурения 100 м в месяц. Установками пробурено свыше 160 стволов, всего около 100 км (1974).

В Западной Европе для проходки стволов диаметром до 8,5 м на глубину до 750 м в сложных гидрогеологических условиях применяется роторная буровая установка де Воойса (Нидерланды), работающая по принципу последовательного расширения ствола с извлечением породы через бурильные трубы эрлифтом. В США в 60-х гг. получили распространение (пробурено свыше 100 км) роторные установки, которыми проводят стволы диаметром от 1,5 до 4 м. В установках используют тяжёлое нефтебуровое и специальное наземное оборудование, трубы, многошарошечные долота, расширители, грузы. Кроме обратной промывки, применяется система обратной продувки воздухом.

Прообраз стволопроходческого бурового агрегата создал в 1894 Хонигман (Германия). В 1938 К. Н. Щепотьевым и В. П. Ивановым сконструирован комплекс расширителей лопастного и шарошечного типа, позволивший бурить скважины диаметром до 2,4 м при помощи оборудования для роторного бурения нефтяных скважин. В 1941 Г. И. Маньковский, Ш. Х. Оганезов и Ф. Д. Мещеряков создали буровую установку на основе нефтяного оборудования; этими установками в годы Великой Отечественной войны 1941-1945 пройдено около 30 стволов диаметром до 5 м и глубиной до 110 м в сложных горно-геологических условиях Челябинского и Подмосковного угольных бассейнов. В 1965 была создана буровая установка УЗТМ-7,5 (позднее УЗТМ-8,75). В 1947 Г. И. Булахом был сконструирован колонковый шарошечный бур, что позволило в 1956 под руководством М. Н. Кудрякова создать установку УКБ-3,6. В 1960 Р. А. Иоаннесяном, М. Т. Гусманом и Г. И. Булахом предложены и испытаны первые забойные агрегаты и установки РТБ.

Лит.: Федюкин В. А., Проходка шахтных стволов и скважин бурением, М., 1959; Малевич Н. А., Комплексы оборудования для проходки и бурения вертикальных стволов, М., 1960; Маньковский Г. И., Специальные способы сооружения стволов шахт, М., 1965; Реактивно-турбинное бурение, М., 1967. Г. И. Булах.