Горизонтальное бурение скальных грунтов

Методика ГНБ бурения была разработана в середине прошлого века, в Калифорнии (США). Она быстро получила распространение в Северной Америке и Европе. В России данная технологии была взята на вооружении в 1995 году, когда на территорию страны были ввезены первые ГНБ установки. Сегодня горизонтальное бурение активно используется при прокладке подземных магистралей, в первую очередь газо- и нефтепроводов.

Сейчас идет активное развитие деловых отношений с восточными странами, планируется строительство газопроводов в Китай и Индию. Для выполнения данных проектов потребуется проложить тысячи километров труб, преодолеть серьезное препятствие в виде Алтайских гор. Справиться с такой задачей классическим траншейным способом, огибая горные массивы, будет крайне сложно. Чтобы сэкономить время и деньги необходимо будет выполнять горизонтальное бурение по прямой траектории – через скальные породы. Скальное бурение по горизонтальной плоскости не однократно применялось в нашей стране, тем не менее, каждый проект уникален и требует тщательной подготовки и соответствующего оборудования.

Преимущества ГНБ скальных пород

Горизонтальное бурение в условиях горной местности имеет массу преимуществ над традиционными работами траншейным методом:

  1. Сокращение подготовительных и организационных работ. Горизонтально направленное бурение предполагает получение гораздо меньшего числа разрешений и согласований. Нет необходимости укреплять горные склоны и возводить откосы.
  2. Минимизация сроков выполнения работ. По оценкам специалистов, горизонтальное бурение скальных грунтов осуществляется в 4-5 раз быстрее открытых работ траншейным способом.
  3. Для выполнения ГНБ необходимо минимальное количество рабочей силы и техники. Нет необходимости привлечения к работе шагающих экскаваторов, грузового транспорта. Понадобится лишь ГНБ установка, буровой насос и несколько человек обслуживающего персонала.
  4. Снижение стоимости работ. В среднем, горизонтальное бурение позволяет сократить производственные расходы на 40%.
  5. Прокладка трубопроводов бестраншейным методом позволяет полностью сохранить окружающую природную среду, техногенное влияние на ландшафт сводится к минимуму.

Оборудование для горизонтального бурения скальных пород

С бурением скальных пород справится не каждая ГНБ установка. Для работы в сложных геологических условиях необходима большая мощность и повышенная прочность буровой головки. Сейчас на рынке России, наряду с отечественным оборудованием торговой марки Форвард, широко используются установки таких компаний как: Drillto, XCMG, Vermeer, Ditch Witch, Sany, Astec. Для бурения пород повышенной прочности на установках используются мощные забойные двигатели с усилием обратной тяги до 50 и более тонн.

Наибольшей популярностью пользуются китайские буры Drillto. Они отличаются высоким качеством и надежностью. Данным производителем разработана специальная установка для работы со скальными породами, модель получила название ZT-32CDF и уже доступна для покупки на территории России. Это уникальная машина, аналог такой установки есть только у компании Ditch Witch (США). Однако стоимость американской установки невероятно высока и недоступна для отечественных компаний. ZT-32CDF по своим производственно-техническим характеристикам ничем не уступает западному конкуренту, а по износоустойчивости даже опережает «американца». В настоящий момент поставкой подобной техники на территории страны занимается только наша компания, как официальный представитель Drillto в России.

Способы горизонтального бурения в горных условиях

Методика бурения скальных пород несколько отличается от традиционного бурения. Работа с прочными грунтами рискованна потерей или поломкой оборудования. В настоящий момент существует несколько признанных эффективных методов горизонтального бурения скальных пород: All-Terrain, R.A.T.T. и RockFire.

All-Terrain. Предполагает одновременное использование двух штанг: внешней и внутренней. Внешняя статичная – защищает основной рабочий орган от физического воздействия. Непосредственный процесс бурения осуществляется внутренней буровой штангой. Этот метод считается наиболее перспективным и постоянно совершенствуется.

R.A.T.T. Данный способ появился несколько лет назад. Он основывается на балансировании ограниченного давления на рабочий орган и поступательном колебании шарошки в скважине. Благодаря ограничению давления на бур значительно сокращается его износ.

RockFire. Горизонтальная разработка скважины осуществляется с помощью пневмомолота. По причине дороговизны и низкой эффективности, методика не получила широкого распространения.

Сферы применения горизонтального скального бурения

Скальное бурение методом ГНБ применяется для реализации различных производственных задач. В частности:

  • Прокладка трубопроводных магистралей (нефте-, водо-, газопроводов) через горные массивы.
  • Укрепление грунтов горных склонов. Для предотвращения обвалов и укрепления горных массивов, их «сшивают» длинными анкерами при помощи горизонтального бурения.
  • Прокладка и реконструкция тоннелей.
  • Бурение геологических скважин в скальных породах (взятие различных проб, геологическая разведка, поиск полезных ископаемых).
  • Горизонтальное бурение в северных регионах страны, где прочность промороженного грунта приближается к прочности скальных пород.

Сейчас, многие компании все чаще прибегают к помощи горизонтального бурения. Это закономерно, ведь ГНБ дешевле, быстрее и безопаснее чем открытый способ работ. Более того, ужесточение законодательства в сфере охраны окружающей природной среды неукоснительно приведет к тому, что горизонтальное бурение в горной местности полностью вытеснит классический траншейный способ ведения работ.