Буровые установки БО

Буровые установки БО: возможности, характеристики и разделение по типу привода

В результате конструктивных модификаций и создания целого модельного ряда получилось так, что только на электроприводе работают:

• самая «маленькая» буровая установка из этой серии, БО-2 на базе трактора Т10МБ (диаметр скважины до 600 мм, глубина до 12 м, частота вращения бура 50 об/мин), хотя существует и её вторая модификация с гидроприводом;
• самая мощная буровая установка серии – БО-3, смонтированная на 25-тонном гусеничном кране: диаметр скважины до 1000 мм, асинхронный электродвигатель 75 кВт с планетарным редуктором с i=32, максимальный крутящий момент на инструменте до 68 кН*м, частота вращения бура 31 об/мин.

Только на гидроприводе:

• модель БО-2 в исполнении с гидроприводом: диаметр скважины до 600 мм, частота вращения бура до 20 об/мин, момент на инструменте до 60 кН*м;
• модель БО-15: диаметр скважины до 500 мм, глубина 9-12 м, крутящий момент на инструменте – до 14,7 кН*м, частота вращения бура – 15-90 об/мин.

Модели с электрогидравлическим приводом, когда вращение инструмента (шнека с буром) активируется мощным электродвигателем, питаемым от генератора, а гидропривод используется для подачи инструмента при его «вгрызании» в землю:

• БО-9: диаметр бурения до 580-600 мм, глубина 12-15 м, частота вращения бура регулируемая – 15-90 об/мин (существует облегчённая модель БО-9-01 для максимального диаметра скважины 350 мм, оснащённая генератором мощностью только 60 кВт и электродвигателем всего 37 кВт вместо 55 кВт);
• БО-20: наибольший диаметр скважины – 500 мм, максимальная глубина – 12 м, крутящий момент на шнеке с буром – до 20 кН*м, частота вращения инструмента – 23 об/мин.

В России выпускается буровое оборудование разных видов и модификаций, что напрямую связано с тем, что мы богаты как самыми различными полезными ископаемыми, так и огромной территорией, на которой постоянно идёт строительство, зачастую промышленное и весьма масштабное.

Бурение для разных целей: разведка, добыча или строительство

Существуют буровые установки БО, предназначенные для изготовления глубоких многокилометровых узких скважин для добычи нефти и газа, и устроены они достаточно сложно – включают вышки, турбобуры, лебёдки, вертлюги, трубы, систему талей, насосы для удаления жидкости из шахтного ствола и большое количество другого специализированного оборудования. На различные компоненты этого оборудования постоянно проходят тендеры на закупку в нефтегазовом секторе рынка.

Есть и мощные установки гораздо проще, рабочим инструментом которых является «огромное сверло», то есть шнек с буровым инструментом на конце. Очень глубокие скважины с помощью шнекового бурения не получают - их глубина составляет не более 15-ти метров, но диаметр скважины может быть большим – от 150 мм до 1 метра. Велик и диаметр соответствующего «сверла», на котором развивается очень высокий крутящий момент (15 - 68 кН*м) при относительно низких оборотах.

Такое буровое оборудование незаменимо в строительстве: оно позволяет как изготавливать скважины под фундаментные сваи крупных сооружений на разных грунтах, так и забивать эти сваи – чаще всего железобетонные – или трубы с помощью дизель-молота на той же установке. Основой упомянутых буровых установок является копровая мачта или сваебойный копр. Буровые установки БО (модели БО-2, БО-3, БО-9, БО-15 и БО-20) относятся как раз к такому типу.

Общее устройство установок серии БО- и базовые машины

Буровое оборудование серии БО-, по сути, является очень большим комплектом навесного оснащения на базовую машину, если не учитывать того, что сама машина – например, гусеничный трактор-болотоход – подвергается при этом значительной модификации. Изменения вносятся как в конструкцию гидравлической системы, так и пульта управления, так как буровым оборудованием управляют из кабины.

К самой машине  крепятся массивные длинные раскосы, на которых поднимается мачта с буровым инструментом и его приводом (один привод может весить 2,5-3 тонны). Высота такой буровой установки в рабочем положении составляет 18-20 метров. В транспортном положении мачта, привод шнека с буром и раскосы перевозятся горизонтально.

Привод бурового инструмента, то есть шнека, располагается на мачте, крепится на каретке, скользящей по направляющим мачты копра при заглублении шнека в грунт. Установки моделей БО-2 (с электроприводом или гидроприводом), БО-9, БО-15 и БО-20 ставятся на уральский промышленный трактор-болотоход, модель БО-3 – на 25-тонный гусеничный кран РДК-25, ДЭК-251 «Челябинец» или МКГ-25БР.

Несколько разных модификаций установок серии БО появилось не только из-за применения разных базовых машин, на которые ставится буровое оборудование, и несколько отличных моделей сваебойных копров (СП-49РН, СП-49Д), но, в первую очередь, из-за выбора между электрическим и гидравлическим приводом. Известно, что гидравлический привод позволяет получать высокие крутящие моменты на инструменте и бесступенчатую регулировку скорости.

Установка гидропривода всегда «тянет за собой» появление дополнительных насосных станций для питания гидромотора, гидравлических разводок, радиатора охлаждения, модификацию гидравлики базовой машины. Работа бурового оборудования от электропривода требует появления в конструкции очень мощного генератора (100 кВт), который через вал отбора мощности активируется от работы трансмиссии базовой машины (трактора, крана).

Инструмент буровой установки БО

При бурении скважин 9-12 метров, как правило, используется цельный шнек, но при заглублении до 15 метров он уже делается составным. Установки БО-2 при поставке могут сразу оснащаться 12-метровыми шнеками. Диаметры используемых шнеков и буров зависят от соответствующих характеристик нужных скважин, свойств грунтов.

Основным инструментом для буровых установок БО является шнекорезцовый бур с углом реза 83-108 градусов. При первичном заглублении в грунт шнек оснащается так называемым забурником, то есть более «острым» буровым инструментом, который прокладывает путь для дальнейшей работы бура.