Выбор и обоснование способов бурения и основных параметров скважин

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(ФГБОУ ВПО ВГУ)

Геологический факультет

Кафедра полезных ископаемых и недропользования

Курсовая работа по теме

«Проходка горноразведочных выработок»

Выполнил студент-геохимик

3-го курса 3-й группы

Васильченко Олег Вячеславович

Руководитель: Стрик Юрий Николаевич

Воронеж 2014

Содержание

Введение……………………………………………………………………………..............4
ЧАСТЬ I. БУРЕНИЕ СКВАЖИН…………………………………………………………...5
1.1. Выбор и обоснование способа бурения и основных параметров скважины…………5
1.2. Выбор и обоснование проектной конструкции скважин………………………………...7
1.2.1. Расчёт параметров многоствольной скважины……………………………………..7
1.2.2. Составление ГТН……………………………………………………………………...9
1.3. Выбор и обоснование бурового оборудования……………………………………………..10
1.4. Промывка скважины……………………………………………………………………………11
1.4.1. Схема промывки скважины…………………………………………………………12
1.4.2. Выбор промывочной жидкости……………………………………………………..13
1.4.3. Очистка промывочного раствора от шлама………………………………………...14
1.4.4. Расчёт количества буровых растворов……………………………………………...14
1.5. Тампонаж скважины……………………………………………………………………………15
1.5.1. Схема тампонирования скважины………………………………………………….16
1.5.2. Расчёт количества тампонирующего раствора…………………………………….17
1.6. Технология колонкового бурения……………………………………………………………...18
1.6.1. Технологические режимы бурения…………………………………………………18
1.6.2. Бурение по пласту полезного ископаемого………………………………………..19
1.7. Ликвидация скважин…………………………………………………………………………...20
1.8. Техника безопасности………………………………………………………………………….22
ЧАСТЬ II. ПРОХОДКА ГОРНОРАЗВЕДОЧНЫХ ВЫРАБОТОК……………………..24
2.1. Проходка шурфов……………………………………………………………………………….24 2.1.1. Выбор и обоснование типа, формы и размеров сечения горных выработок…....24
2.2. Выбор и обоснование способа проходки, основного оборудования…………………..25
2.3. Буровзрывные работы………………………………………………………………………....26
2.3.1. Расчёт длины заходки и глубины шпуров………………………………………....27
2.3.2. Разметка и бурение шпуров………………………………………………………...27
2.3.3. Обоснование выбора и расчёт требуемого количества ВВ………………………28
2.3.4. Обоснование способа и выбор средств взрывания……………………………….30
2.3.5. Хранение взрывчатых веществ………………………………………………….....35
2.4. Вентиляция горных выработок……………………………………………………………..37
2.5. Уборка отработанной породы……………………………………………………………...39
2.6. Крепление горных выработок……………………………………………………………….40
2.7. Водоотлив и освещение……………………………………………………………………....41
2.8. Ликвидация горных выработок……………………………………………………………..42
2.9. Техника безопасности………………………………………………………………………...42 2.9.1. Техника безопасности при проходке разведочных вертикальных ГВ………….42 2.9.2. Техника безопасности при проведении взрывных работ………………………..44 3.1. Проходка канав…………………………………………………………………………………45 3.1.1. Выбор и обоснование типа, формы и размеров сечение ГВ…………………….45 3.2. Выбор и обоснование способа проходки основного оборудования………………….46 3.3. Буровзрывные работы………………………………………………………………………..47 3.3.1. Расчёт количества и глубины шпуров……………………………………………47 3.3.2. Разметка и бурение шпуров…………………………………………………….....48 3.3.3. Обоснование выбора и расчёт требуемого количества ВВ……………………..49 3.3.4. Обоснование способа и выбор средств взрывания……………………………...50 3.3.5. Хранение взрывчатых веществ…………………………………………………...54 3.4. Вентиляция канав……………………………………………………………………………..55 3.5. Уборка отработанной породы…………………………………………………………….55 3.6. Крепление канав……………………………………………………………………………….56 3.7. Водоотлив и освещение……………………………………………………………………...56 3.8. Ликвидация канав…………………………………………………………………................56
Список используемой литературы……………………………………………………...57

Введение

Разведочное бурение и горноразведочные выработки являются важнейшим средством поисков и разведки всех видов полезных ископаемых, а также инженерно-геологических изысканий.

Данный курсовой проект даёт возможность ближе познакомиться с бурением и проходкой горных выработок. Целью курсового проекта является ознакомление студентов с имеющимися техническими средствами разведки месторождений полезных ископаемых, технологиями проведения геологоразведочных работ и проектированием геологоразведочных скважин.

1) подсечь тремя двуствольными скважинами мульдообразную залежь карналлита мощностью 18м с углом падения 40⁰ на СВ, залегающую средигалитовой толщи. Глубина подсечения основным стволом 700м от устья скважины. Приращение зенитного угла 20(выполаживание), азимутального 3⁰(положительное), интервалы замеров через 50м;

2) пройти 2 штольни длиной 115 м каждая;

3) пройти 30 канав длиной 25м каждая;

Проектные геологические разрезы:

а) по основному стволу скважины: 0,0-9,0м – наносы; 9,0-450,0 – доломиты; 450,0 и ниже каменная соль с залежью карналлита. В интервале 125,0-145,0 – зона поглощения.

б) по штольни: 0,0-12,0 – наносы; 12,0-80,0 – доломиты, 80,0-100,0 – каменная соль, 100,0 – 113,0 – карналлит, 113,0 – 115,0 каменная соль

в) по канавам: 0,0-2,0 – наносы, 2,0-2,5 –карналлит.

ЧАСТЬ I. БУРЕНИЕ СКВАЖИН

Выбор и обоснование способов бурения и основных параметров скважин

При разведке твёрдых месторождений полезных ископаемых применяются колонковое, роторное и ударно-канатное бурение скважин.

В данном проекте для бурения скважин выбран колонковый способ бурения.

Колонковое бурение является основным техническим средством разведки месторождений твёрдых полезных ископаемых.

Оно также широко применяется при инженерно-геологических и гидрогеологических исследованиях и на структурно-картировочных изысканиях при поисках нефтяных и газовых месторождений. Кроме того, это бурение применяется для различных инженерных целей. Колонковым способом могут буриться шурфы и разведочные шахты.

Колонковое бурение получило столь большое распространение по следующим причинам:

1. Оно помогает извлекать из скважины столбики породы – керна, по которым можно составить геологический разрез месторождения и опробовать полезное ископаемое.

2. Колонковым способом можно бурить скважины под различными углами к горизонту, различными породоразрушающими инструментами в породах любой твёрдости и устойчивости. Из подземных выработок можно бурить восстающие скважины.

3. Бурить скважины малых диаметров на большую глубину, применяя относительно лёгкое оборудование.

Глубины колонковых скважин различные – от нескольких метров до нескольких тысяч метров.

К недостаткам колонкового бурения относятся высокая аварийность и низкий выход керна при проходке рыхлых, неустойчивых и трещиноватых пород.

Диаметры колонок скважин зависят от целей их проходки и от типа породоразрушающего инструмента.

При алмазном способе скважины бурятся в основном коронками диаметром 76, 59 и 46мм. При твёрдосплавном бурении разведочных скважин чаще применяют коронки диаметром 92, 76, 59мм, а при инженерно-геологических изысканиях применяются коронки диаметром 190, 151, 132 и 112мм. (Воздвиженский, 1979)