Буровые установки УРБ: строение, разновидности, принцип работы

В странах бывшего СНГ, и России в частности, одними из самых популярных буровых установок являются УРБ. Они используются повсеместно: в бурении скважин на воду, в инженерной геологии, при сооружении геологоразведочных и взрывных скважин. А все благодаря тому, что установки УРБ универсальные и подходят для установки на шасси распространенных грузовых машин (как отечественных, так и зарубежных). И вместе с этим примечателен обширный модельный ряд: есть как мобильные, так и самоходные, на гусеничном ходу.

Они адаптированы для эксплуатации в суровых условиях и могут применяться для бурения скважин в породах до XII категории по буримости. Их номинальные характеристики также можно повышать за счет модификаций, модернизации, монтажа дополнительных блоков.

Из чего состоит УРБ

Строение каждой установки УРБ адаптивное, зависит от работ, для выполнения которых она предназначена. Основными же узлами являются:

1. Коробка отбора мощности. Предназначена для отбора мощности от двигателя шасси.
2. Раздаточная коробка. Может быть установлена одношкивовая РК-2-65, позволяет запитать 1 потребитель: насос или компрессор. Или 2-х шкивовая РК 2-43, позволяет запитать 2 потребителя.
3. Вращатель. ОЗБТ им В.В. Воровского на свои УРБ устанавливает вращатели 2Д1, 2Д3, 2НТ.
4. Мачта. Изготавливается из стали 09Г2С.
5. Талевая система УРБ. Применяется специальный многооплеточный канат диаметром 14 мм.
6. Элеватор для бурильных труб. Предназначен для работы с бурильными трубами ТБСУ-63,5.
7. Установка бурового насоса. Используется для подачи воды или промывочной жидкости на забой скважины.
8. Установка компрессора. Используется для нагнетания воздуха, создания воздушного давления, для продувки разрабатываемой скважины.
9. Обвязка гидросистемы. Это все элементы, узлы и патрубки, которые необходимы для передачи усилия с насоса на приводные механизмы буровой установки.
10. Двигатель. В установках УРБ используются ДВС (двигатели внутреннего сгорания). ДВС приводного шасси.
11. Панель управления. Позволяет буровому мастеру управлять процессом бурения.

А в качестве базы для монтажа установки выступает грузовой автомобиль или гусеничная самоходная машина. Одно из ключевых преимуществ УРБ — это совместимость с широким спектром авто, на которые буровой станок можно установить. Начиная от Урал, заканчивая КАМАЗ.

Также УРБ могут комплектоваться дополнительным оборудованием – буровым компьютером. Данный блок позволяет собственнику бизнеса мониторить работу своих установок. В личном кабинете отражается информация о времени «чистого» бурения, о простоях. Также буровой компьютер сигнализирует, когда необходимо пройти плановое ТО.

Принцип работы УРБ

В качестве примера можно рассмотреть буровую установку УРБ 2А2. Она является одной из самых распространенных, используется преимущественно для бурения скважин на воду, в инженерной геологии, в сейсморазведке, геологоразведке, при сооружении буровзрывных скважин на карьерах . Процесс разрушения породы осуществляется за счет вращательного действия. Установка монтируется на шасси грузового автомобиля (например, Урал или КАМАЗ). В процессе бурения дополнительно выполняется промывка скважины буровым раствором. Также возможно шнековое бурение на УРБ-2а2.

Максимальная глубина бурения — до 300 метров (для структурных скважин). Для геофизических и разведочных скважин — 100 метров. Если выполняется бурение шнеками, то допустимая глубина — до 50 метров, чего вполне достаточно для получения доступа к водоносному слою, который залегает в песках.

Классификация УРБ

Буровые установки УРБ бывают следующих типов:

1. УРБ на гусеничной тележке. Преимущественно используются при бурении различных скважин. Также можно купить бурильную установку УРБ 2Д3 для буровзрывных работ на карьерах. Она монтируется на гусеничной самоходной тележке, обладает повышенной проходимостью, а за счет небольших габаритов может активно использоваться на труднодоступных участках.
2. УРБ на колесных шасси. Например, УРБ 2А2, УРБ 2А-2Д, которые преимущественно монтируются на шасси грузовых автомобилей повышенной проходимости. Это универсальные установки, которые используются для бурения технических, разведочных скважин, на воду (техническую и питьевую).
3. Установки УРБ на гусеничных вездеходах, тракторах. Например, купить установку УРБ 4Т можно для выполнения работ по геологоразведке.

Эта классификация — условная. Принцип работы и строение каждой бурильной установки УРБ схожий.

Технологии бурения на УРБ

В зависимости от используемого метода бурения, буровые установки УРБ бывают следующих типов:

1. Вращательное бурение колонковым способом «всухую»/ с промывкой/ с продувкой. Глубина сооружаемых скважин в зависимости от применяемой промывочной жидкости от 50 до 300 м.
2. Вращательное бурение сплошным забоем с промывкой / продувкой. Глубина бурения до 200 метров.
3. Ударно-вращательная технология бурения. Для данных работ применяется УРБ с вращателем 2Д3. Условная глубина бурения до 50 метров.
4. Вращательное шнековое бурения. Условная глубина бурения до 30 метров..

Применение УРБ

Основные сферы применения УРБ:

1. Гидрогеология. То есть монтаж скважины для доступа к водоносному слою — как для технических целей, так и для получения питьевой воды (первый, второй, последующие слои).
2. Выполнение строительных работ. В частности, буровые установки используются для формирования скважин под забой свай. А многие строительные компании вовсе покупают УРБ 2НТ, которые оснащаются не только буровой установкой на гусеничном шасси, но и еще ковшом. Это позволяет использовать технику также на карьерах, при разработке ископаемых пород.
3. Железнодорожное, гражданское строительство, возведение дорог общего значения. Буровые установки моделей УРБ используются преимущественно на этапе подготовительных работ, когда формируется насыпь, на которую впоследствии и укладывается дорожное асфальтовое полотно.
4. Геологическая разведка. С помощью бурения обнаруживаются бассейны ценных ископаемых и уже на основании полученных данных монтируются статичные мачты для бурения и добычи.
5. Проведение инженерно-геологических изысканий. Для исследования участка, на котором в дальнейшем планируется проведение строительных работ.

Как выбрать УРБ

При выборе УРБ необходимо ориентироваться на задачи, для выполнения которых приобретается бурильная установка. Ориентироваться следует на указанные характеристики:

1. Производительность. Напрямую влияет на скорость разработки новых скважин. Например, для выполнения строительных работ рекомендуется выбирать установки на гусеничном ходу с самым мощным из доступных двигателей.
2. Транспортировка. Есть как стационарные установки, так и самоходные на гусеничном ходу. Самый распространенный вариант — на шасси грузовых автомобилей. Так как их транспортировка будет доступна по дорогам общего значения на любое расстояние. Сам процесс монтажа и демонтажа буровой установки для разработки скважины занимает минимум времени.
3. Максимально доступный диаметр, глубина скважины. Опять же, это зависит от задач, для которых приобретается УРБ.
4. Частота вращения бурового инструмента.
5. Габариты. Сюда нужно включать не только фактический вес всего оборудования, но и физические размеры. Ведь нередко скважины необходимо монтировать в условиях труднодоступных участков, или вовсе их требуется размещать внутри помещения. Для последнего лучше купить мобильные малогабаритные буровые установки.
6. Используемая циркуляционная система и наличие возможности установить насос, компрессор. Они применяются для промывки или продувки формируемой скважины.
7. Нормы экологической безопасности. Такие требования преимущественно предъявляются для тяжелой техники, которая применяется в гражданском строительстве и при разработке водоносных скважин.
8. Цена. Не обязательно самая дорогая УРБ лучше по всем характеристикам. На стоимость влияет преимущественно количество установленных модулей, тип двигателя и шасси. Однако буровые установки российского производства в плане цены существенно выигрывают у зарубежных аналогов. И самое главное: они нетребовательные в плане условий, при которых допускается их эксплуатация.

Не меньше внимания следует уделять компании, в которой и планируется приобретать технику. В частности, если это поставщик, следует сотрудничать с теми, кто также занимается поставкой комплектующих и техническим обслуживанием бурильных установок. И вместе с этим — предоставлял все необходимые документы, подтверждающие и технические характеристики, и наличие государственной сертификации (соответствие Росстандарту).

Итого, в сфере машиностроения буровые установки УРБ — одни из лучших в своем классе. Они универсальные, надежные, поддерживают инсталлирование дополнительных модулей, а вместе с этим продаются по доступной цене. В отличие от тех же зарубежных аналогов, с техническим обслуживанием УРБ не возникает проблем, так как все запчасти и комплектующие как для планового технического обслуживания, так и ремонта производятся на территории Российской Федерации. Самой распространенной моделью УРБ является 2А2, что повсеместно используется для разработки водоносных скважин. И вместе с этим это одна из самых доступных по цене установок среднего класса с расширенным функционалом.