Сравнение бурения с помощью верхнего ударного механизма и бурения с помощью забойного инструмента
Сначала давайте представим различные характеристики двух буровых инструментов.
Основной принцип
Топовый молот (TH): Молот/поршень установлен на буровой установке above ground. Он ударяет по верхней части бурильной колонны, отправляя ударные волны вниз по штангам к буру.
Ниже забоя (DTH): Молоток (включая поршень) расположен ниже забоя, сразу за долотом. Сжатый воздух приводит в движение поршень, который ударяет по долоту непосредственно.
Различия и характеристики
Сравнение двух технологий бурения
| Особенность | Топовый молот (TH) | Нижний удар (DTH) |
| Местоположение молотка | На платформе, над землёй | В отверстии, прямо за буром. |
| Передача энергии | Воздействие распространяется по буровым штангам (потеря энергии с глубиной) | Влияние непосредственно на бит (минимальные потери энергии) |
| Оптимальная глубина | Мелководные до средних (обычно < 25м) | Средний до глубокого (Эффективно > 10 м, часто 100 м+) |
| Диаметр отверстия | Малые до средних (обычно 35 мм – 115 мм) | Средний до большого (обычно 90 мм – 300 мм+) |
| Лучший тип рок-музыки | Мягкий до Средне硬кого | Средняя Трудность до Очень Трудной и Абразивной |
| Уровень проникновения | Быстрее в мягких/средних горных породах на малых глубинах | Быстрее в твёрдых породах и значительно быстрее на глубине |
| Прямолинейность отверстия | Менее точный (отклонение увеличивается с глубиной) | Более точные и ровные отверстия |
| Вода/Жидкость | Сухое бурение или бурение с воздухом/омывкой туманом | Хорошо справляется с мокрыми условиями (воздух очищает стружку) |
| Шум/Вибрация | Высокий уровень шума/вибрации на буровой установке | Шум/вибрация под землёй, тише на поверхности |
| Контроль пыли | Требуется хорошее подавление пыли (сухое) | Аэрозольное промывание обеспечивает лучший контроль пыли (в отверстие) |
| Тип битa | Кросс-бит или кнопочный бит (адаптер хвостовика) | Большая, надежная кнопочная коронка (интегрированная в бур) |
| Настройка/Сложность | В целом более простая настройка оборудования. | Требуются более крупные воздушные компрессоры, более сложный молот. |
| Стоимость (обычно) | Низкие капитальные затраты (буровая установка), высокие затраты на износ штанг | Более высокая стоимость капита (компрессор/молоты), меньшее энергопотеря. |
Когда использовать что?
Выберите верхний молот (TH), когда:
Бурение мелких скважин (< 15-25 м).
Работа в мягких и средне-твёрдых горных породах.
Диаметр отверстия маленький (< 100 мм).
Мобильность и скорость в поверхностных приложениях имеют решающее значение (например, при масштабировании, креплении).
Капитальные затраты являются основным ограничением.
Точность прямолинейности отверстий менее критична.
Выберите бурение с погружной молотом (DTH), когда:
Сверление более глубоких отверстий (> 10 м, особенно > 25 м).
Работа в твердой, очень твердой или абразивной породе.
Диаметр отверстия средний или большой (> 90 мм).
Прямолинейность и точность отверстий критически важны (например, при производственном взрыве, фундаментных сваях).
Необходимы более высокие уровни проникновения в твердые породы.
Условия влажные или требуют эффективного удаления резки.
Шум поверхности необходимо минимизировать.
Типичные приложения
Инструменты с верхним ударом:
Роковые анкеры (поддержка крыши/грунта)
Масштабирование
Малодиаметрические взрывные скважины (в мягких породах/карьерах)
Бурение для разведки (мелкое)
Копка траншей
Якорение (мелкое)
Внутри скважины:
Производственные скважины (Добыча полезных ископаемых, Карьерная добыча – особенно твердые породы)
Фундаментные сваи большого диаметра
Бурение водяных скважин
Глубокое разведочное бурение
Геотермальное бурение
Дырки для установки (Вентиляция, засыпка)
Заключение
TH = Неглубокий и быстрый (в мягких породах): Лучше всего подходит для меньших, более мелких скважин в мягких формациях, где скорость бурения и более низкая начальная стоимость имеют наибольшее значение. Потери энергии ограничивают эффективность на глубине.
DTH = Глубокое и Твердое: Необходимо для более глубоких скважин, особенно в твердой породе, где прямая передача энергии обеспечивает более высокую эффективность, более прямые скважины и превосходные скорости проникновения, несмотря на более высокие первоначальные затраты на настройку.
Выбор в корне зависит от твердости породы, необходимой глубины, диаметра отверстия, требований к точности и бюджета. Для глубоких отверстий в твердой породе DTH почти всегда является лучшим выбором. Для мелкого закрепления или небольших отверстий в мягкой породе TH весьма эффективен.
