Бурение скважин большого диаметра с помощью экскаватора

Костюк В., геолог: chihara.gold@mail.ru


Фото 1. На экскаватор марки Hitachi 330 вместо ковша установлен вращатель Delta-3500.

 

Вращатель для экскаватора был целенаправленно приобретён под нужды колонкового бурения. Остальное навесное оборудование (штанги, колонковые трубы, коронки, резцы) заказывалось в специализированной компании Хабаровска. Там же изготовили и подстрелочную площадку. Она крепится на стреле экскаватора и шарнирно держит гидровращатель. Насколько я осведомлён, такая площадка может поставляться с гидровращателем, но и стоить будет в 2‒3 раза дороже.

К «квадрату» гидровращателя крепится колонковая труба. Ее длина может варьировать от 3 до 5 м. В нашем случае 3,3 м, внутренний диаметр — 325 мм. К колонковой трубе крепится коронка (это еще 0,2 м). Итого, колонковая с коронкой имеют длину 3,5 м. На фото 1 скважина уже забурена и почти вся колонковая ушла в грунт.

 


Фото 2. После забурки на глубину колонковой к вращателю присоединяются (наращиваются) штанги длиной 1,0, 1,5, 2,0 м. Штангу (штанги) можно изготовить самостоятельно или купить. К штанге будет присоединена колонковая (на фото сейчас лежит на земле).

 


Фото 3. Продолжаем бурение до глубины 3,5+1,0 (1,5 или 2,0) м. Наращивая штанги, мы бурили до глубины 6‒7, а также 8‒9 м. Мы продолжали бурение до плотика. В нашем случае отметка плотика редко достигала 9 м.

 


Фото 4. Деление рейсов «саблей». «Сабля» — это металлическая полоса толщиной
5‒6 мм, шириной 50‒60 мм и длиной 500‒600 мм. Один конец заострён, а другой имеет ручку — приваренный поперёк сабли пруток арматуры (получается Т-образная конструкция).

 

После подъёма колонкового снаряда отсоединяется буровая коронка. Она крепится на 4 болта М-12. Болты прикрепляют плашки, выполняющие роль крепежа коронки к трубе. От лёгкого удара кувалдочки коронка падает. В ней 0,2 м керна.

Постукивая по колонковой трубе вызываем «сползание колбасы» керна вниз. Как только сползло 0,2 м, вставляем «саблю» (или «пику») в «окошки» колонковой трубы. Именно в эти «окошки» и вставляются скрепительные плашки. «Сабля» удерживает дальнейший самопроизвольный выход керна.

Во избежание засорения пробы машинист экскаватора отводит колонковую трубу на чистое место поодаль и опускает её почти до поверхности земли. Тут надо напрячься и резко вытащить «саблю». Стрелой экскаватора поднимаем колонковую до выхода новой порции керна, но не более 0,4‒0,45 м и снова вбиваем «саблю».

Можно вытащить и весь керн из колонковой трубы, но только тогда, когда не присоединены удлинительные штанги. Именно лишняя длина и мешает вытащить керн за один раз.

Чтобы вытащить из колонковой весь керн, надо извлечь шарик запирающего клапана. Клапан — это отрезок дюймовки длиной 7‒8 см сверху колонки. В неё вкладывается шарик от подшипника, который запирает отверстие в колонковой. Сверху глухой колпачок, который одевается на клапанную трубку и скрепляется с ней элементарной шпилькой. При забурке воздух, выталкиваемый керном, приподнимает шарик и выходит из колонковой. При окончании бурения до длины колонковой в ней уже нет воздуха, и керн заперт вакуумом. Хотя не всегда происходит запирание керна. С керном может поступать и болотная жижа. Она засоряет посадочное отверстие шарика, и надо быть острожным, чтобы вообще его не потерять. Трубку и шарик надо промывать относительно чистой водичкой, чтобы хорошо удерживал керн в колонковой.

 

Как показал наш опыт, бурение разведочных скважин с помощью экскаватора, снабженного вращателем, позволяет быстро и экономично получать представительные пробы. На талых грунтах 3‒4 категории за рабочий день 12 часов мы проходили 3‒5 скважин глубиной по 5‒7 м. За сутки получалось до 40 пог. м.

Большеобъёмное опробование дало надежный результат для сравнительного анализа и будет включено в проект разведочных работ 2022 года. 

 

Пример работы гидробура: фильм о бурении скважин экскаватором

 

Дополнительная информация:

Опыт поисково-оценочных работ на россыпное золото бурением d-325 мм и шурфами

 


-0+2
Уникальные посетители статьи: 1228, комментариев: 36       

Комментарии, отзывы, предложения

Руслан, 05.06.22 02:09:08 — всем

Цена беркута выше это факт, но не стоит брать в расчет только вращатель, если как временно - произвести разведку одного объекта то да, а если на постоянной основе, то добавьте стоимость экскаватора того же хитачи 330 и получится наверное подороже беркута.

Ринат, 06.06.22 08:35:19 — Генералову В.И., Костюку В.Л.

"Согласен, что такое "промышленное весовое" золото можно определить и в лупу "на глаз", и взвешивать нет необходимости".

Вопрос к коллегам с опытом: как это сделать, по знакам??? Взвесить не могу, а знаки есть. Как это оценить?) Пока я говорю руководству, что в кубе будет 4000 значков).

ПО, 06.06.22 09:55:17 — Ринат

Не вполне понятен вопрос. Современные весы специального (I) класса точности ( в ценовом диапазоне от 80 тыс. рублей и до бесконечности), оснащенные ветрозащитным боксом с дискретностью 0,1 мг позволяют уверенно взвешивать навески массой от 1 мг, и при определенном навыке от 0,5 мг. Вероятно, проблема в том, что без лабораторных методов не удается выделить мономинеральную навеску весьма мелкого/тонкого золота из шлиха?

Золото бывает разное. К примеру на нашем месторождении средняя масса знака класса -0,25 мм+0,125 мм колеблется от 0,07 до 0,11 мг. Т.е. 4000 таких знаков это 0,4 г/м3 (без учета пробы золота).

А средняя масса знака минус 0,125 мм (открытый класс, подчеркну) это всего 0,02 мг. Т.е. 4000 таких знаков это 0,08 г/м3.

Вывод очевиден - если золото промышленное, его взвесить можно и нужно при любой крупности. А без весов - это от лукавого.

ПО, 06.06.22 09:59:54 — Ринат

В свое время проблему определения содержаний тонкого золота в пробах большого объема (шурфовочных), характеризующихся высоким содержанием минералов тяжелой фракции и, кроме того, скрапом победитовых коронок, меди и свинца от капсюлей решали пробирным анализом шлиха (выход с пробы фиксировался в граммах) с пересчетом содержаний на исходное.

Ринат, 06.06.22 10:02:02 — ПО

В принципе ответ получил, спасибо большое. Тут правда новый вопрос -размерность знака я так понимаю ситовкой определяем?

ПО, 06.06.22 10:16:07 — Ринат

Мы определяем среднюю массу знаков каждого класса крупности только потому, что это статистически устойчивый параметр и позволяет "в одних координатах" сравнивать разные объекты и разные участки одного объекта. Масса частного знака зависит от его размера и уплощенности. Одинаковая по размеру в плане золотина класса -2+1 мм может весить и 55 мг, если она изометричная, и 5,5 мг при уплощенности 1/10. Поэтому лично я бы не советовал через среднюю массу знака пытаться определять содержания. Понятно, что в одном объекте уплощенность тоже статистически устойчивый параметр. И все же....

Рационализатор, 06.06.22 11:06:40 — Автору

Преимущество большого диаметра бурения в том, что по пробам можно получить золото для представительного ситового анализа, определения содержания в песках тяжелых минералов и пр. Эти данные необходимо для выбора обогатительного оборудования при добыче золота.

В то же время сейчас часто разведку ведут скважинами 132 мм, что дешевле и быстрее.

Предлагаю для технологических исследований на нескольких линиях 132 мм, проходить скважины большого диаметра с помощью экскаватора. При этом нужные данные будут получены, а экскаватор будет занят на разведочных работах небольшое время.

ПО, 06.06.22 11:43:20 — Алексей

Любая технология имеет ограничения по применимости в зависимости от конкретных условия. Как показано в статье, бурение большим диаметром с навесным оборудованием экскаватора в талых породах и при относительно небольших весьма эффективно (на мой взгляд) решает поставленные задачи. Беркут может бурить по мерзлоте. Но и скорость там будет уже другая. А на валунистых грунтах он бесполезен. И на IX категории тоже. На уральских россыпях алмазов бурят скважины большого диаметра шнеком и ковшебуром. А якутские россыпники-алмазники вынуждены проходить для таких же целей шурфы сечением 3-4 м2, потому что в условиях мерзлоты любой шнек упрется в прямом и переносном смысле в первый же галечник.

Магадан, 07.06.22 02:34:47 — ПО

Хорошо объяснили. Из этого следует, что для эффективной разведки надо быть квалифицированным специалистом и выбирать подходящие методы и оборудование. Впрочем так в любом деле. Потому хорошим специалистам надо платить хорошую зарплату!

СНС, 17.06.22 08:24:47 — Ринат, ПО

Расчет содержания золота по количеству знаков в пробе вполне возможен и оправдан. Мы им пользовались этим методом на Куларе при эксплуатационной разведке россыпей скважинами диаметром 100 -110 мм. Подсчет простой, определяешь среднюю массу золотин, и потом количество золотин в пробе умножаешь на среднюю массу.

Определение средней массы золотин сначала примерное (по аналогии с соседними россыпями), потом для конкретного объекта уточняется по мере накопления золота из проб.

Насчет того, что это неточно, я согласен. Но все относительно. Определение содержания на основе взвешивания золота в пробе имеет еще большую погрешность. Например, если у вас коэффициент вариации массы золотин = 500% (что не редкость), то при 4 золотинах в пробе погрешность содержания будет 250%. Это настолько много, что никуда не годится.

Средняя массы золотин имеет гораздо меньшую погрешность, поэтому результат расчета содержания имеет меньшую погрешность.

Так что, если золотин в пробе мало, оставьте весы в покое, а посчитайте содержание по количеству золотин, меньше ошибетесь.

ПО, 17.06.22 09:10:32 — СНС

Ну, тут дискуссионно, но мысль ваша понятна - с одной стороны точное определение содержания в конкретной пробе измеренного объема (массы) через взвешивание всего извлеченного металла, которая по большому счету характеризует только данную пробу, с другой оценка среднего содержания в интервале, разрезе, участке.

Но хочу привести пример, как лично я ошибся, положившись на статистический параметр, а именно грансостав золота.

Проводили опытные работы по попутному золоту в алмазных россыпях. Золото на 90-98% минус 1 мм, алмазы обогащаются по классу +1 мм. Пять промышленных установок. Обогащение на алмазы тогда еще на отсадочных машинах - рассев и надрешетная отсадка по классам крупности. Воткнули на четырех приборах шлюзы мелкого наполнения на отвальный класс -1 мм. А на пятом сразу к началу промывки не успели (производство основное важнее). Отсадка надрешетная, все- равно замельчение какое-то, ну и золото +1 мм хоть чуть-чуть, а было. Шпицкастены отсадочных машин снизу открытые, чтобы поток и пульсацию поддерживать и замельчение разгружать. Ну и в течку под ними тоже коврики бросили. Неделю моем, съемки золота с каждого прибора 30-100 граммов, где победнее, где побогаче, на двух приборах до 200 граммов доходило иной раз. Ну и из под машинок золото в т.ч. +1 и +0,5 мм какие-то граммы, грансостав везде примерно одинаковый, статистика посуточная по приборам копится. А на пятом приборе коврики только под отсадочными машинками. И вот там при одинаковом объеме промывки этого золота +0,5 и +1,0 мм стабильно в 3-5 раз выше, чем на остальных. Наконец воткнули основной шлюз. Я руки потираю - считать-то умею. Грансостав, доля крупного, доля мелкого - вот, думаю, снимем золото, так снимем. Сняли, довели - 16 граммов. И весь сезон прибор ходил в аутсайдерах - 15-20 граммов в сутки максимум. Объяснялось все просто. Река и месторождение единые, но на пятом приборе пески русловые, труба - мелочь выдуло, что покрупнее чуть накопилось, в итоге грансостав очень существенно сместился в сторону классов +0,5 мм и +1,0 мм. А общее среднее содержание в целом было заметно ниже чем на других, совсем рядом расположенных участках.

СНС, 17.06.22 16:02:34 — ПО

Конечно, крупность золота и средний вес золотин меняются в россыпи, но посмотришь иногда на разрез по бурению: пласт рвется и скачет. Сразу понятно, что объем проб маленький и погрешность опробования зашкаливала куда-то.

А если бы почитали содержания по количеству золотин в пробах, пласт бы лучше смотрелся и погрешность подсчета была бы меньше.

Надо смотреть на условия и выбирать тот способ, который дает меньше погрешность. Если в пробе меньше 4-6 золотин, то лучше их не взвешивать, а посчитать через средний вес.

999, 17.06.22 20:08:11 — СНС

Пласт рвется и скачет, часто не от погрешности опробования, а по природе строения россыпи.

СНС, 18.06.22 06:15:18 — 999

Природу мы видим так, как позволяют нам технические возможности. В геологии когда-то было понятие "наблюдаемая изменчивость" (сейчас есть или нет?).

Наблюдаемая изменчивость зависит от объема проб и плотности сети. Объект по данным бурения большим диаметром не такой, как по данным, бурения малым диаметром. Хотя природа остается одной и той же.

Подсчет содержаний по количеству золотин в некоторой мера аналогичен увеличению объема проб. Именно потому мы его использовали при малообъемном опробовании скважинами НКР.

999, 18.06.22 07:53:01 — СНС

Такие технические возможности не позволяют Вам видеть природу, а Вы пытаетесь цифрами манипулировать. Разрез можно видеть в канаве и частично в шурфе, построение межскважинного/шурфового разреза, чаще всего, абстракция. Я уж писал о строении, да ни как до читателей не доходит и шурфы/канавы, чтобы посмотреть и пройтись с лотком, видимо, не доступны.

СНС, 18.06.22 08:56:43 — 999

На Куларе зимой холодно, чтобы с лотком ходить, потому на полигоне бурили скважины. Станок НКР (пневмоударный) бурил очень быстро, еле успевали пробы в мешки высыпать. Но пробы мизерные 4 литра с 0,5 м.

Традиционный подсчет давал "дырку от бублика", потому и искали, как лучше посчитать, чтобы реально получалось.

999, 18.06.22 09:29:06 — СНС

Так, я про понимание того, что делаешь... не возможно считать то, чего не понимаешь. Сейчас не зима, всегда есть возможность расширить знания.

Генералов В.И., 18.06.22 20:54:14 — СНС, 999

Согласен с СНС, что расчет среднего содержания по количеству зерен и их весу в пробе весьма разумен при оценочной стадии разведки (С2). Когда же идет стадия собственно разведки и добычи (С1, В, А), то уже имеются технические средства для валового опробования. Здесь уже можно "намывать" необходимый "достоверный" вес металла в пробах.

Согласен с 999, что "изменчивость" пласта песков в большей степени зависит от объективных геолого-геоморфологических факторов. А "изменчивость в содержании металла из навесок проб", есть фактор в основном субъективный. Но у нас вся методология подсчета запасов россыпных ПИ основана на таком субъективном подходе.

Магадан, 19.06.22 03:30:16 — Генералову

Что-то вы путаете. Вес золота и количество знаков - объективные показатели, а мнения геологов - субъективные.

Генералов В.И., 19.06.22 05:40:32 — Магадану

Уважаемые гости! Если ваш комментарий удален, значит вы нарушили одно из правил. Прочитайте, пожалуйста, там немного написано: https://zolotodb.ru/article/12589

Уважаемые посетители сайта! Пожалуйста, будьте как дома, но не забывайте, что в гостях. Будьте вежливы, уважайте родной язык и следите за темой: «Бурение скважин большого диаметра с помощью экскаватора»


Имя:   Кому:


Введите ответ на вопрос (ответ цифрами) "один прибавить 17":