Технические средства и технологические параметры по бурению скважин на участке Хрустальный месторождения Дукат

В проекте приведены геологические характеристики территории, произведён расчёт технологических параметров бурения, подобрана буровая установка по условиям бурения и основное технологическое оборудование. Произведен финансовый расчёт сметной стоимости проектируемых работ. Рассмотрены мероприятия по охране окружающей среды и безопасности жизнедеятельности. Специальная часть проекта посвящена обоснованию и выбору оптимальных импрегнированных коронок.

2015-11-06

3.68 MB

33 чел.


Поделитесь работой в социальных сетях

Если эта работа Вам не подошла внизу страницы есть список похожих работ. Так же Вы можете воспользоваться кнопкой поиск



Аннотация

В данном дипломном проекте описаны технические средства и технологические параметры по бурению скважин на участке Хрустальный  месторождения Дукат.

В проекте приведены геологические характеристики территории, произведён расчёт технологических параметров бурения, подобрана буровая установка по условиям бурения и основное технологическое оборудование. Произведен финансовый расчёт сметной стоимости проектируемых работ. Рассмотрены мероприятия по охране окружающей среды и безопасности жизнедеятельности. Специальная часть проекта посвящена обоснованию и выбору оптимальных импрегнированных коронок.

Количество страниц - 99, таблиц - 36, рисунков – 19.

The summary

In the degree project means and technological parameters on drilling at the site of the Crystal field Dukat.

In the project geological characteristics of territory are resulted, account of technological parameters of drilling is made, chisel installation is picked up for conditions of drilling and the basic process equipment. The financial estimate of the estimate of cost of designed works is made. Actions for preservation of the environment and safety of ability to live are considered. The special project segment is devoted a substantiation and a choice optimum a impregnated bits.

Quantity of pages - 99, tables - 36, figures – 19.


Содержание

[1] ВВЕДЕНИЕ

[2]
1. ГЕОЛОГО-МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

[2.1] 1.1Общие сведения о районе работ

[2.2] 1.2. Геологическое строение района

[2.3] 1.2.1. Стратиграфическая характеристика

[2.4] 1.2.2. Тектоническая характеристика

[2.5] 1.3. Геологическое строение участка

[2.6] 1.3.1. Строение и состав залежи полезного ископаемого и вмещающих пород

[2.7] 1.3.2. Условия залегания и морфология полезного ископаемого

[2.8] 1.4. Вещественный состав полезного ископаемого

[2.9] 1.5 Физико-механические характеристики горных пород участка

[2.10] 1.6 Гидрогеологическая характеристика участка

[2.11] 1.7 Геолого-экономическая оценка месторождения

[2.12] 1.8 Методика проектируемых работ

[2.13] 1.8.1 Состояние изученности участка буровых работ

[2.14] 1.8.2. Геологические задачи и методы их решения

[2.15] 1.8.3. Буровые работы

[2.16] 1.8.4. Геологическая документация

[2.17] 1.8.5. Топографо-геодезические и геофизические работы

[2.18] 1.8.6. Отбор керна

[2.19] 1.8.7. Камеральные работы

[2.20] 1.8.8. Ожидаемые результаты работ

[2.21] 1.8.9. Сводный перечень проектируемых работ

[3] 2. Техническая часть

[3.1] 2.1 Анализ выполненных ранее на объекте буровых работ

[3.2] 2.2. Геолого-технические условия бурения

[3.3] 2.3. Выбор и обоснование конструкции скважины

[3.4] 2.4. Выбор способа бурения

[3.5] 2.5. Выбор бурового инструмента и оборудования

[3.6] 2.6. Технология бурения

[3.7] 2.7. Проверочные расчеты

[4] 3. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

[4.1] 3.1 Актуальность темы

[4.2] 3.2 Виды осложнений и причины их возникновения

[4.3] 3.3 Мероприятия по предупреждению осложнений

[4.4] 3.4 Роль промывочной среды в предупреждении осложнений при бурении в ММП

[4.5] 3.5 Методика выбора и испытания бурового раствора

[4.6] 3.6 Расчет экономического эффекта от применения выбранного раствора

[5] 4.ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

[5.1] 4.1. Условия проведения работ

[5.2] 4.2. Сводный перечень проектируемых работ

[5.3] 4.3.Проектирование

[5.4] 4.4.Обеспечение топогеодезическими материалами

[5.5] 4.5. Полевые работы

[5.6] 4.5.1. Буровые работы

[5.7] 4.5.2. Вспомогательные работы, сопутствующие бурению

[5.8] 4.5.3. Расчет производительности и необходимого количества буровых установок

[5.9] 4.6. Камеральные работы

[5.10] 4.7. Строительство временных зданий связанных с полевыми работами

[5.11] 4.7.1. Ежесменная доставка буровых бригад

[5.12] 4.7.2. Вахтовые перевозки

[5.13] 4.8. Прочие виды работ и затрат

[5.14] 4.9. Организация работ

[5.15] 4.10. Общая сметная стоимость ГРР

[6] 6. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

[6.1] 6.1.Охрана труда

[6.2] 6.2. Безопасность жизнедеятельности при чрезвычайных ситуациях

[7] 5. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

[7.1] 5.1 Современное состояние природной среды

[7.2] 5.2  Характеристика источников и мероприятия по охране недр и окружающей среды

[7.3] 5.3 Охрана воздушного бассейна

[7.4] 5.4 Охрана водных ресурсов

[7.5] 5.5 Охрана земельных ресурсов

[7.6] 5.6 Охрана растительного и животного мира

[8] ЗАКЛЮЧЕНИЕ

[9] СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


ВВЕДЕНИЕ

Тема данного дипломного проекта была выбрана исходя из материалов, полученных при прохождении производственной практики и посвящена проектированию буровых работ на стадии доразведки на участке Хрустальный Дукатского месторождения, находящегося в Магаданской области.

Основной задачей является уточнение вещественного состава руд и вмещающих пород. С этой целью проектируются следующие виды работ: бурение разведочных скважин, лабораторные исследования свойств горных пород, топографо-геодезические и геофизические работы.

В общей части дается геологическая характеристика участка проектируемых работ, обосновываются методика их проведения и объемы.

В технической части проектируются буровые работы и обосновываются технические решения, направленные на совершенствование технологии бурения скважин.

В специальной части исследуются рецептуры бурового раствора для устранения и предотвращения осложнений при бурении скважин в условиях вечной мерзлоты.


1. ГЕОЛОГО-МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1Общие сведения о районе работ

Месторождение Дукат расположено на северо-востоке РФ в Омсукчанском районе Магаданской области в 650 км от г.Магадан и в 40 км от п.Омсукчан.    В области существует прямое автомобильное сообщение с г.Магадан, в котором расположен один из крупнейших на Дальнем Востоке портов. Грузы и продовольствие для района доставляются из г. Магадан по грунтовой дороге II-III классов.В пределах участка расположена сеть грунтовых дорог.

Дукат является крупнейшим в России и третьим в мире месторождением по запасам и объемам производства серебра.

рис. 1. Географическая схема расположения месторождения «Дукат»

Открыто в 1968 г. в ходе геологической съемки 1:50 000 масштаба (Т.И. Иевлева, 1968 г.; В.Г. Бростовская, 1970 г.). Рудный район (размером 30x50x200 км) охватывает удлиненный в север-северо-западном направлении Балыгычано-Сугойский гребенообразный прогиб.

Экономическая благоприятность освоения месторождения обусловлена расположением его в сфере влияния горнодобывающей промышленности Омсукчанского района, основанной собственно на базе самого золото-серебряного месторождения.

Водоснабжение производственных объектов осуществляется за счет отбора подземных вод из скважин, расположенных вблизи поселка Дукат. Вода на буровую площадку транспортируется водовозками, или забирается помпой из ближайших канав с талой водой.

Месторождение расположено в зоне континентального климата с суровой длительной зимой и коротким летом. Для этой зоны характерны: избыточное увлажнение, холодное лето, снежная зима. А также месторождение «Дукат»  находится в зоне вечной мерзлоты. Мощность многолетней мерзлоты составляет от 300 м. Средняя температура пород -4,5 °C.

Район занят древесно-кустарниковой растительностью, животный мир не многообразен.

На участке работ присутствуют линии электропередач.

Районный коэффициент к зарплате равен 1,7.

Срок полевых работ: июнь-август. Минимально возможная температура воздуха в период проведения работ составляет -60С, максимальная +200С.[4]

1.2. Геологическое строение района

1.2.1. Стратиграфическая характеристика

Глубинное строение центральной части Дукатского рудного района было изучено авторами (Константинов и др., 1997). Обработка гравиметрических данных масштабов 1:1 000 000 и 1:200 000 выполнена с применением методики «Гравискан» (Данковцев, 1993). На мелкомасштабных разрезах, составленных по материалам масштаба 1: 1 000 000, под рудным районом выделяются многоярусные субгоризонтальные линзы разуплотнения, приуроченные к горизонтальным тектоническим и стратиграфическим разделам земной коры на глубинах 40-60 км и около 10 км.

Дукатский рудный узел представляет собой долгоживущую вулкано-тектоническую депрессию (рис. 2, 3).

Рис. 2 Дукатский рудный узел (Стружков, Константинов, 2005)

Рис. 3  Геологический разрез через Дукатский рудный узел(Стружков, Константинов, 2005)

  1.  - четвертичные аллювиальные отложения; 2 - верхнемеловые риолиты, игнимбриты риолитов (игнимбритовая риолитовая формация рудоносной андезит-игнимбрит-гранодиоритовой ВПА); 3 - нижне-верхнемеловые андезиты и туфы андезитов (андезитовая формация); 4 - нижнемеловые угленосные терригенные отложения (молассовая терригенная континентальная формация); 5 - нижнемеловые риолиты, игнимбриты риолитов (риолитовая формация); 6 - триасовые терригенные отложения (алеврито-аргиллитовая формация); 7 - палеогеновые дайки андезито-базальтов андезито-базальтовая формация);8-10 - позднемеловой интрузивный комплекс: 8 - дайки фельзитов, 9 - субвулканические риолиты (риолитовая формация рудоносной андезит-игнимбрит-гранодиоритовой ВПА), 10 - граниты (гранодиорит-гранитная формация); 11-13 - ранне-поздне-меловой интрузивный комплекс: 11 - субвулканические риодациты (риодацитовая формация), 12 - гранодиориты (гранодиорит-гранитная формация), 13 - диоритовые порфириты; 14-15 - раннемеловой интрузивный комплекс (риолитовая формация): 14 -риодациты, 15 –мелкопорфировые риолиты; 16-разломы; 17-19-линейные зоны гидротермальных изменений: 17-кварц-биотит-хлоритовые, 18 - кварц-серицит-гидрослюдистые, 19 - кварц-серицит-монтмориллонитовые; 20 - рудные тела; 21 -25 - месторождения и рудопроявления: 21 - золото-серебряные, 22 - серебро-полиметаллические, 23 - олово-серебряные, 24 -касситерит-силикатные, 25 - неясной формационной принадлежности.

  Основание депрессии сложено смятыми в складки триасовыми терригенными породами алеврито-аргиллитовой формации, относящимися к верхоянскому комплексу.

Раннемеловая депрессия (диаметром около 30 км) выполнена угленосной нижнемеловой молассой и обрамляющими ее раннемеловыми вулканитами риолитовой формации. Внедрение раннемеловых кислых субвулканических тел и излияние лав риолитовой формации происходило из центров извержений, расположенных в зонах дуговых разломов по периферии депрессии. Унаследованность развития дуговых разломов проявилась во внедрении вдоль них позднемеловых субвулканических тел риолитового состава. Раннемеловая риолитовая формация представлена главным образом высококалиевыми ультракислыми эффузивами: риолитами и игнимбритами риолитов. Мощность кислых нижнемеловых пород варьирует от первых сотен метров до более чем километра. Эти образования с резким угловым несогласием залегают на подстилающих породах верхоянского комплекса. Разрез раннемеловых отложений завершает терригенная угленосная формация, представленная континентальными аллювиальными и озерными отложениями. Общая мощность нижнемеловых угленосных отложений колеблется от 1500 до 3000 м.

Рудовмещающий раннемеловой риолитовый комплекс в значительной части депрессии перекрыт более поздними отложениями. Тем не менее, его присутствие на глубине фиксируется полосой распространения кислых пород в перекрывающих позднемеловых игнимбритах. Присутствие на глубине компетентных пород риолитового комплекса фиксируется на поверхности ареалами распространения поздних палеогеновых даек и повышенной концентрации мелких разрывных нарушений. Ближе к центру депрессии, в области развития мощных угленосных отложений, дайки практически отсутствуют.

Наложенная позднемеловая депрессия сложена двумя вулканогенными формациями: нижне-верхнемеловой андезито-дацитовой и верхнемеловой игнимбрит-риолитовой. Вулканиты нижне-верхнемеловой формации, мощность которых достигает 400-500 м, со стратиграфическим несогласием залегают на нижнемеловых отложениях. В основании данной толщи на отдельных участках рудного узла залегает мощный (около 100 м) горизонт конгломерато-брекчий. Вулканиты верхнемеловой формации, относящиеся к рудоносной позднемеловой андезит-игнимбрит-гранодиоритовой ВПА, мощность которых составляет 700-800 м, представлены риолитами и игнимбритами риолитов.

Выделяются раннемеловой интрузивный комплекс (риодациты, мелкопорфировые риолиты); ранне-позднемеловой интрузивный комплекс (субвулканические риодациты, гранодиориты, диоритовые порфириты); позднемеловой интрузивный комплекс (дайки фельзитов, субвулканические риолиты, граниты).

Для рудного узла характерна отчетливая зональность оруденения: в его центральной части развиты золото-серебряные, затем — серебро-полиметаллические, а по периферии — олово-серебряные месторождения. В пределах рудного узла известны четыре рудных поля: Дукатское, Красинское, Мечтинское и Тидидское, связанные с позднемеловой рудоносной андезит-игнимбрит-гранодиоритовой ВПА. Дукатское золото-серебряное рудное поле приурочено к ультракислым, ультракалиевым раннемеловым вулканитам. Известные рудные поля тяготеют к участкам пересечения субмеридиональных рудоконтролирующих разломов (предполагаемых кулис регионального рудоконтролирующего разлома) и локальных дуговых магмоконтролирующих разломов. Между геометрическими центрами рудных полей намечается шаг, близкий к 10 км.[2]

1.2.2. Тектоническая характеристика

Рудный район располагается в пределах Омсукчанского рифтогенного прогиба, представляющего собой отчетливо наложенную на складчатые осадочные образования орогенную межгорную впадину, заложенную в раннемеловое время вдоль субмеридианной зоны глубинных разломов. Структура выполнена мощной континентальной угленосной молассой, несогласно перекрытой последовательно сформировавшимися покровами андезитов и риолитов с завершающими субвулканическими фациями. Обрамление впадины сложено преимущественно триасовыми и юрскими отложениями геосинклинальных формаций. Широко развиты мелкие и крупные многофазные интрузивы гранитов, гранодиоритов, диоритов ранне-позднемелового возраста, а также позднемеловые дайки риолитов, риодацит-порфиров и палеогеновых базальтов.

В региональном плане рудный район приурочен к блоку, ограниченному субширотными поперечными разломами, которые определяют распределение тектоно-магматических зон, депрессий, блоков основания впадины и интрузивно-купольных поднятий.

Главным структурным элементом рудного поля является область пересечения Омсукчанского субмередионального и Буюндино-Гижигинского глубинных разломов и оперяющих их нарушений. По периферии развиты угленосные отложения омсукчанской серии, несогласно перекрытые полого залегающими покровами андезитов с горизонтами конгломератов, туфов и риолитами. Весьма широко развиты субвулканические тела разнообразной формы, трещинные интрузии и дайки риолитов,  брекчий риолитов, штоков диоритов, опоясывающих полукольцом купольную структуру с севера. Характерны полукольцевые дайки риолитов на востоке и юге. В центральной части рудного поля на глубине 1200-1500м структурными скважинами вскрыта крупная интрузия биотитовых гранитов и гранодиоритов, метаморфизующих вулканитов. Поднятие рассечено сериями (полосами) даек базальтов северо-восточного простирания. Основной рудовмещающий комплекс сложен нижнемеловыми ультракалиевыми риолитами, игнимбритами риолитов с горизонтами аргиллитов. В субвулканических риолитах нижнемелового возраста размещаются трубчатые тела и жилы с серебрянной и серебряно-полиметаллической минерализацией. Последние развиты по перефирии рудного поля [3].

Рис. 4. Геолого-структурная схема месторождения Дукат(по М.М. Константинову, В.Е. Наталенко, А.И. Калинину, С.Ф. Стружкову, 1998)

1 - верхнемеловые покровы риолитов; 2 - нижне-верхнемеловой межформационный горизонт конгломерато-брекчий с покровами андезитов; 3 - нижнемеловые угленосные отложения с силламиандезито-базальтов и базальтов; 4-10 - рудовме-щающая нижнемеловая толща: 4 – мелкопорфировые риолиты, 5 – игнимбриты риолитов, 6 - афировыериолиты, 7 - витро-кластические игнимбриты, 8 - сферолоидныериолиты, 9 - риодациты, 10 - горизонты аргиллитов; 11 - триасовые сланцы; 12 -раннемеловые субвулканические невадитовые риолиты; 13 - позднемеловые субвулканические риолиты; 14 – позднемеловые гранодиориты; 15 - позднемеловые биотитовые лейкограниты; 16 - позднемеловые дайки базальтов; 17 - рудные тела: а - выходящие на дневную поверхность, б - экранированные.

1.3. Геологическое строение участка

1.3.1. Строение и состав залежи полезного ископаемого и вмещающих пород

Триасовая система

Верхний отдел

Рэтский ярус (T3r)

Отложения рэтского яруса представляют собой чередование риолитов и рудного интервала, состоящего из кварцита и рудной минерализации золота и серебра.

Нижняя часть яруса представлена риолитами – породы светлого зеленовато-серого цвета с мелкими порфировыми выделениями полевого шпата, биотита. Породы монолитные, устойчивые, а также имеют слабую степень проницаемости. Мощность залегания составляет 53 м.

Средняя часть яруса представлена игнимбритами риолитов – горная порода, состоящая в основном из мелких частиц вулканического стекла, обломком пемзы и кристаллов. Породы сильнотрещиноватые, среднеустойчивые, а также имеют частичную степень проницаемости. Залегают прослойками.

Верхнюю часть яруса слагают трещиноватые, устойчивые, слабо проницаемые, окварцованные риолиты, мощностью до 80 м.

Меловая система

Нижний отдел

Альбский ярус (K1al2)

Нижняя часть альбскогоя руса представлена трещиноватыми алевролитами и дроблеными углистыми сланцами. Породы среднеустойчивые и проницаемы, мощностью до 15 м.

Верхняя часть яруса представлена  алевролитами черными и песчаником мелкозернистым. Породы трещиноватые, среднеустойчивые и проницаемые. Мощность залегания до 35 м.

Меловая система

Верхний отдел

Сантонский ярус (К2t)

Сантоский ярус представлен алевролитами с прослойками углей и конгломератми. Породы слабопроницаемы, трещиноватые, среднеустойчивые. Мощность залегания до 40 м.

Четвертичные отложения (Q)

Четвертичным отложением на данном участке является делювий – скопление рыхлых продуктов выветривания горных пород у подножия и у нижних частей возвышенностей, состоящий из осадочных горных пород, таких как алевролиты и риолиты. Четвертичные отложения являются временно неустойчивыми, а также имеют мощность до 7 м.

1.3.2. Условия залегания и морфология полезного ископаемого

На участке работ под четвертичным чехлом залегают меловые отложения с небольшими участками кислых интрузивных магматических пород (рис.5)

Условные обозначения:  C2 – обозначение ресурсов месторождения;– площадь распространения пород туронского яруса ;– устье скважины и ее направление; – рудоносная жила.

Рис. 5. План участка проектируемых работ

рис. 6. Геологический разрез участка

1.4. Вещественный состав полезного ископаемого

На участке, как и на всем месторождении, явное преобладание запасов серебра.

В распределении оруденения наблюдается отчетливый литологический контроль. Наибольшее количество руды сосредоточено в нижних игнимбритах риолитов и афировых риолитах. Оруденение богатое и неравномерное. Резкая неоднородность строения и состава толщ, слагающих интрузивно-купольное поднятие, обусловили многоярусное экранирование золото-серебряного оруденения. Геолого-структурная позиция рудных столбов, нередко превышающих в 15-20 раз средние содержания, определяется различными факторами: сочленением разнонаправленных рудовмещающих структур, участками пересечения с крупными рудоконтролирующими разломами, перегибами рудовмещающих разломов по простиранию и падению, узлами пересечения с зонами дорудной трещиноватости, выполненными в пострудный этап дайками базальтов, экранированием горизонтами осадочных пород внутри рудовмещающего комплекса, толщей угленосных осадочных отложений омсукчанской серии, мощными раздувами стволовых жил, участками проявления многократного дорудного и синрудного брекчирования.

По вещественному составу, продуктивности и золото-серебряному отношению на месторождении выделяются три природных типа руд: кварц-сульфидный - 1%, кварц-хлорит-адуляровый - 50%, кварц-родонитовый - 49%. Золото-серебрянное отношение (Au/Ag) в кварц-хлорит-адуляровых 1 : 340, в кварц-родонитовых - 1 : 550. Идентичность минералов - концентраторов серебра в различных типах руд, структур и текстур определяют единую технологическую схему обогащения.

1.5 Физико-механические характеристики горных пород участка

С учетом материалов геолого-методической части проекта и собранных данных были определены основные свойства горных пород: буримость, абразивность, трещиноватость, устойчивость, проницаемость и пр.

Физико-механические свойства горных пород, слагающих разрез скважины, представлены  в  табл. 1.1.

 

Статиграфический индекс

Мерзлота

Литологическое описание ГП

Интервалы пород

Плотность ГП

ρ, кг/м3

Твердость ГП по штампу, Ршт, 10 МПа

Динамическая прочность

Коэффициент абразивности, kабр

ρм

Категория пород по буримости

Трещиноватость ГП

от

до

Q

-30С

Делювий

0

7

-

-

-

-

VI

-

К2t

Алевролиты

7

10

2300

200

12

0,5

10,9

VII

трещ.

Сланцы углистые

10

13

2400

210

6,4

0,6

6,6

VI

трещ.

Алевролиты дробленые

13

18

2600

220

12

0,5

10,9

VII

сильнотрещ.

Конгломераты

18

25

2900

310

13,2

1,3

25,7

VIII

трещ.

Алевролиты с прослойками углей

25

46

2650

170

6,5

0,4

5,8

VI

трещ.

K1al2

Песчаники мелкозернистые

46

65

2500

160

4,3

1,1

10,5

VI

слаботрещ.

Алевролиты черные

65

78

2700

200

12

0,5

10,9

VII

трещ.

Углистые сланцы дробленые

78

84

2450

150

6,4

0,6

6,6

VI

сильнотрещ.

Алевролиты трещиноватые

84

92

2700

230

12

0,5

10,9

VII

трещ.

T3r

-20С

Риолиты трещиноватые

92

103

2600

500

14,7

1,3

33,5

X

трещ.

Песчаники

окварц.

103

107

2550

210

10,8

1,8

30,7

IX

трещ.

Риолиты с прослойками туфов, игнимбритов

107

177

2600

500

14,3

1,3

30,7

X

трещ.

Сильнотрещиноватые риолиты

177

185

2600

480

13,9

1,2

29,3

IX

сильнорещ.

Риолиты монолитные

185

200

2700

550

10,8

1,3

30,7

X

монолитные

Таблица 1.1.

1.6 Гидрогеологическая характеристика участка

Участок находится в области распространения мощной толщи многолетнемерзлых пород, мощность ее составляет до 300 м. Средняя температура пород -4,5 °C. Оттаивание мёрзлых пород в летний период, как правило, обычно не превышает 2 м.

По своему режиму и характеру залегания подземные воды подразделяют на надмерзлотные (грунтовые воды; они расположены в эллювиально-делювиальных образованиях), межмерзлотные (находятся в твердой фазе в виде линз льда), подмерзлотные (они расположены в трещиноватых песчаниках и песчано-глинистых сланцах).

Основными каналами фильтрации подземных вод месторождения служат ослабленные зоны близ тектонических разломов. Воды слабо гидрокарбонатные.

Дебит подземных вод незначительный и не окажет существенного влияния на бурение скважин.

Вода для промывки скважин бралась из искусственных каналов, заранее приготовленных бульдозером. Источник вод – талые воды.

Все пройденные скважины являлись сухими.

1.7 Геолого-экономическая оценка месторождения

Месторождение Дукат входит в один из пяти объектов, на которых в настоящее время ОАО «Полиметалл» ведет активную добычу  драгоценных металлов.

По данным Silver Institute,  Дукат занимает сегодня второе место в мире по запасам серебра и третье — по объемам производства серебра.

На сегодняшний день месторождение обеспечивает более 60% запасов и 50% добычи серебра в стране. Прогнозируемый период эксплуатации месторождения - не менее 20 лет.

Запасы руды и минеральные ресурсы месторождения Дукат по состоянию на 30.09.2006:

Таблица 1.2.

Руда, тыс. т

Содержание Au, г/т

Содержание Ag,

г/т

Au,

тыс. унций

Ag,

тыс. унций

Рудные запасы

18 606

1,1

542,6

651

324 570

Минеральные ресурсы

19 650

1,3

632,0

799

399 286

Измеренные и выявленные минеральные ресурсы включены в рудные запасы; для оценки запасов руды приняты следующие цены на драгоценные металлы:

Au - 450 дол./унция, Ag - 7 дол./унция; для оценки минеральных ресурсов приняты следующие цены на драгоценные металлы: Au - 550 дол./унция, Ag - 8 дол./унция; по состоянию на 30.09.2006.

Месторождение является уникальным по масштабам. Запасы по сумме категорий В, С1 и С2 составляли 17 тыс. т серебра и 40 т золота при средних содержаниях Au — 1 г/т и Ag — 500 г/т.

Суммарная производительная мощность горнодобывающего предприятия по руде составляет 850 тыс. т в год.[4]

1.8 Методика проектируемых работ

1.8.1 Состояние изученности участка буровых работ

На месторождении имеются многочисленные зоны минерализации со значительным содержанием серебра, выявленные по отобранным пробам и немногочисленным скважинам по Дукатской перспективной площади есть обширные данные геологоразведки, оставшиеся со времен СССР.

На участке проектируемых буровых работ Хрустальный запасы ресурсов имеют категорию С. Более детальному исследованию подлежит жила, имеющая азимутальный угол 50 и длину простирания по горизонтали равную 200 м. Средняя мощность жилы – 4м.  Запасы руды – 206 т.т.

1.8.2. Геологические задачи и методы их решения

Целевое назначение работ получения информации о геологическом строении участка, вскрытия предполагаемой рудной зоны, установления ее морфологических особенностей, размеров и локализации в пространстве.

В качестве технического средства принимается буровая система разведки.

Полевые работы в пределах участка включают:

- бурение геологоразведочных скважин;

- отбор керна;

- геологическая документация керна;

- инклинометрия;

- топографо-геодезические работы;

- камеральные работы.

1.8.3. Буровые работы

Цель бурения - уточнение вещественного состава руд и вмещающих пород, а также заверка положения в пространстве основных рудных тел, отбор образцов пород и руд для оценки физическо-механических свойств. Скважины бурятся колонковым способом, американским станком Boart Longyear LF 90С с подвижным вращателем шпиндельного типа, с дизельным приводом.

На участке проектируемых буровых работ запасы ресурсов имеют категорию С. Исследованию подлежит жила, имеющая азимутальный угол 50 и длину простирания по горизонтали равную 200 м. Таким образом, согласно методическим указаниям по применению классификации запасов месторождений и прогнозов твердых полезных ископаемых (серебряных руд)выбираем разведочную сеть 100 х 100.[1] Всего предполагается пройти 5 скважин, чтобы охватить всю площадь распространения жилы участка Хрустальный. Общий объем бурения на участке составит 900 м (230;170;120;180;200). Средняя глубина скважин составит 180 м.

Диаметр бурения по полезной толще – 76 мм является достаточным для отбора кондиционных проб полезного ископаемого. Минимальный диаметр керна для золотоносных пород составляет 42 мм. Прибавив две толщины стенок коронки, получаем:

Кондиционный выход керна по рудной зоне и вмещающим породам не менее 90 %. Конструкция скважины определяется необходимостью отбора технологической пробы весом не менее 1000 кг, мощностью рудного тела и техническими возможностями бурового станка. Интервал 0.0-10.0 м бурение диаметром 93 мм  алмазной коронка типа HQ, с продувкой сжатым воздухом. Далее в интервал 0.0-10.0 м устанавливается обсадная труба диаметром 89 мм, с импрегнированным башмаком HWT. Начиная с 10.0 м и до 200 м бурение ведется диаметром 76 мм алмазными коронками. В качестве промывочной жидкости используется полимерный буровой  раствор с добавлением противоморозной добавки. При проходке рудоносных зон, трещиноватость пород может повышаться, что усложняет отбор керна, и для сохранения процента его выхода, бурение будет вестись укороченными рейсами. Такая повышенная трещиноватость пород предопределяет проработку ствола после каждой смены буровой коронки, и цементацию отдельных интервалов. По окончании бурения в скважине проводится комплекс геофизических скважинных исследований, извлекается кондуктор и скважина тампонируется. Устье скважины на местности закрепляется штангой.

По окончании бурения в скважинах производится инклинометрические замеры.

1.8.4. Геологическая документация

В геологическую документацию скважин входит составление полевого журнала и актов о заложении и закрытии (консервации) буровой скважины, замеров искривления и контрольных замеров ее глубин.

Геологическая документация керна скважин проводится в два этапа:

  •  геологическая документация керна и шлама у бурового станка
  •  документация керна скважины в кернохранилище

С целью оперативного пополнения геологической информации в процессе бурения скважины проводится регулярная полевая документация с предварительным выделением геологических интервалов, определением категории буримости, подсчитывается выход керна, составляется полевая геологическая колонка скважины, обеспечивается контроль за выходом керна и его укладкой. По результатам просмотра керна выявляются участки развития тектонических зон. Послойное описание пород и руд по всей скважине с увязкой литологических границ по результатам каротажа и проведение опробования выполняется в кернохранилище базы.

1.8.5. Топографо-геодезические и геофизические работы

Топографо-геодезические работы проводятся с целью создания топографического обоснования при производстве буровых работ, составления геологических карт, планов опробования. Топографические работы выполняются подрядчиком. Работы включают перенесение проекта расположения скважин, с расстоянием между ними до 100 м, плановую и высотную привязку пройденных скважин и угловых точек участков.

В качестве геофизических исследований во всех скважинах применяем инклинометрию с шагом 20м

В результате выполненных геофизических исследованиях будут определены зенитные и азимутальные углы скважин.

Так как невозможно применение инклинометров действующих в магнитных полях, то в целях выяснения закономерностей искривлений и для корректировки будущих добычных работ в проектных скважинах будет применяться гироскопический инклинометр.

1.8.6. Отбор керна

Керновое секционное опробование является основным видом опробования по всему интервалу бурения. В соответствии с техническим заданием необходимо оценить залежь полезного ископаемого, в частности золота и серебра в горной породе. Керновые пробы отбирались с учетом литологических границ секциями. Средняя длина керна составила 2,5 м. Общее количество отобранных керновых проб 348 штук, общая длина опробованных интервалов по ним 872 м. (длина интервала, подвергнутого керновому опробованию по пробуренным скважинам, составила 90% от общего пробуренного объема). Средний начальный вес 1 метра керна, при диаметре бурения 75,3 мм и объемном весе 3,37 - 3,47 т/м3 составит 4,8 кг.

В интервал опробования включаются такие породы как риолиты, игнимбриты, аргиллиты, алевролиты вторичные кварциты с рудной минерализацией. Материал опробования подвергается сушке. Пробы, добытые вблизи рудной жилы, отправляются на лабораторные исследование. Так как мощность жилы составляет 4 метра, то и керн, отправленный на лабораторные исследования, соответственно равен 4 метрам. Общее количество скважин 5, следовательно, в лабораторию будет отправлено 20 метров керна.

1.8.7. Камеральные работы

Работы включают обработку материалов бурения, опробования, результатов лабораторных работ, составление отчета.

1.8.8. Ожидаемые результаты работ

В результате проведения геологоразведочных работ будут уточнены вещественные составы руд и вмещающих пород на участке месторождения Дукат. Также будет исследовано строение и поведение рудоносной толщи в пространстве.

1.8.9. Сводный перечень проектируемых работ

Весь перечень видов и объемов проектируемых работ для удобства сведен в таблицу 1.3.

Таблица 1.3

Сводный перечень проектируемых работ

№ п/п

Наименование работ

Единица измерения

Объем работ

1

Основные работы

Бурение диаметром до 117,4 мм

п.м.

900

категория VI

п.м.

445

категория VII

п.м.

245

категория VIII

п.м.

70

категория IX

п.м.

65

категория X

п.м.

75

2

Вспомогательные операции

Монтаж-демонтаж буровой установки

м/д

5

Документация керна

п.м.

875

Керновое опробование

п.м.

875

Обработка проб вручную

Проба

348

Промывка проб

Проба

348

Лабораторные работы (физико-механические и химические испытания рудовмещающего керна)

Физ. мех. испытания   рудовмещающего керна

п.м.

20

Химсостав, Подготовка рудовмещающего керна

п.м.

20

2. Техническая часть

Проведение буровых работ определено геологическим заданием и планируется с целью уточнения вещественного состава руд и вмещающих пород, по результатам работ в 1970-1980 гг., отбор технологических проб первичных руд и их исследования по современным схемам и ГОСТам, заверка положения в пространстве основных рудных тел, отбор образцов пород и руд для оценки физическо-механических свойств.

Из вторых половинок керна будут отобраны технологические пробы для получения новых данных по обогатимости руд. Кроме этого, будет заверено положение в пространстве основных рудных тел.

Результаты бурения проектной скважины будут использованы для принятия решения о сгущении разведывательной сети.

2.1 Анализ выполненных ранее на объекте буровых работ

Нижнеамурская горная компания – динамично развивающийся независимый холдинг, способный обеспечить выполнение любых видов геологоразведочных работ на твердые полезные ископаемые. Компания выполняет весь комплекс геологоразведочных работ, от проектирования до защиты запасов в Государственной (или территориальной) комиссии по запасам РФ и подготовку отчетов в соответствии с международными стандартами.

За 10 лет активной созидательной работы в НГК удалось сформировать опытный коллектив единомышленников –геологов, геофизиков, буровиков, маркшейдеров, использующих в работе передовые информационные технологии, в том числе Micromine, Arc GIS и др.

Непрерывный процесс реинвестирования и привлечения ресурсов из внешних источников в развитие Компании позволил нарастить мощный потенциал современных моделей геофизического (Iris Instruments, Innov-X), бурового (станки Boart Longyear) и другого оборудования, гусеничной техники (бульдозеры Caterpillar, Komatsu), необходимый для выполнения поставленных задач.

Из анализа ранее проведенных буровых работ на проектируемой площади ожидаются следующие осложнения при бурении скважин:

- Потеря устойчивости мерзлых пород в процессе бурения при растеплении.

- Образования сальников и прихватов в интервалах алевролитов, разрушение стенок скважин в конгломератах и песчаниках .

- Образование обширных каверн.

- Потеря циркуляции в сильнотрещиноватых риолитах.

- Повышенный износ бурого инструмента в результате зашламования, в т.ч.: матрицы, корпуса коронки, расширителя, резьбовых соединений и уменьшение толщины стенок бурильных труб.

- Снижения процента выхода и качества керна, вплоть до полной потери в глинистых и мерзлых породах.

2.2. Геолого-технические условия бурения

Бурение скважин будет вестись на участке Хрустальный месторождения Дукат, представляющем собой разнообразные горные образования, изредка сменяющиеся низменностями, расположенными в тайге, где распространены многолетнемерзлые породы. Их мощность составляет примерно 300 м, минимальная температура мерзлых пород – -4 .

Проектом предусматривается бурение  разведочной сети 100 х 100 м из 5 скважин средней глубиной 180 м. Скважины бурятся вдоль простирания жилы под углом 50 С0 к горизонту. Общий объем бурения на участке составит 900 м (230;170;120;180;200).

С учетом материалов геолого-методической части проекта и собранных данных были определены основные свойства горных пород: буримость, абразивность, трещиноватость, устойчивость и пр.

Физико-механические свойства горных пород, слагающих разрез скважины, представлены  в  табл. 2.1.


Таблица 2.1

Статиграфический индекс

Мерзлота

Литологическое описание ГП

Интервалы пород

Плотность ГП

ρ, кг/м3

Твердость по штампу, Ршт, МПа

Динамическая прочность

Коэффициент абразивности, kабр

ρм

Категория пород по буримости

Степень трещиноватости

Степень

устойчивость

Степень

проницаемости

Выход керна

от

до

Q

-30С

Делювий

0

7

-

-

-

-

-

VI

-

Неустойчив.

проницаемые

б/к

К2t

Алевролиты

7

10

2200

2100

11,9

0,5

10,9

VII

трещиноватые

малоустойчив.

слабопрониц.

80

Сланцы углистые

10

13

2300

2000

14,5

0,4

10,2

VII

трещиноватые

среднеустойчив.

среднепрониц.

Алевролиты

13

18

2200

2100

11,9

0,5

10,9

VII

сильнотрещиноват

малоустойчив.

слабопрониц.

Конгломераты

18

25

2700

3100

13,2

1,3

21,6

VIII

трещиноватые

среднеустойчив.

слабопрониц.

Алевролиты с прослойками углей

25

46

2650

1700

6,5

0,4

6,8

VI

трещиноватые

среднеустойчив.

слабопрониц.

K1al2

Песчаники

46

65

2500

1600

4,3

1,1

9,8

VI

слаботрещиноват

среднеустойчив.

среднепрониц.

Алевролиты черные

65

78

2200

2100

12

0,5

10,9

VII

трещиноватые

малоустойчив.

слабопрониц.

Сланцы углистые

78

84

2450

1550

6,4

0,6

6,9

VI

сильнотрещиноват

малоустойчив.

среднепрониц.

Алевролиты трещиноватые

84

92

2200

2300

12

0.5

10,9

VII

трещиноватые

среднеустойчив.

слабопрониц.

90

T3r

-20С

Риолиты трещиноватые

92

103

2590

4300

13,8

1,3

33,5

IX

трещиноватые

устойчивые

слабопрониц.

Песчаники кварцевые

103

107

2550

5100

10,8

1,8

36,2

X

трещиноватые

среднеустойчив.

среднепрониц.

Риолиты с прослойками туфов, игнимбритов

107

177

2590

5300

14,3

1,9

39,4

X

трещиноватые

устойчивые

слабопрониц.

Риолиты сильнотрещиноватые

177

185

2450

5200

14,7

1,8

37,3

X

сильнотрещиноват

устойчивые

слабопрониц.

Риолиты монолитные

185

200

2650

4300

13,8

1,3

33,5

IX

монолитные

устойчивые

слабопрониц.

Геолого-технический наряд


2.3. Выбор и обоснование конструкции скважины

Конструкция скважины – это характеристика буровой скважины, определяющая изменение ее диаметра с глубиной, а так же диаметры и глубины обсадных колонн, установленных в скважине.

Согласно «Методические рекомендации по применению Классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых (серебряных руд)», минимальный диаметр керновых проб скальных пород для лабораторных испытаний должен быть не менее 43 мм. Основной диаметр керна проектных скважин 47,5 мм, что удовлетворяет требованиям инструкции. Минимальный конечный диаметр скважин определяется исходя из минимально допустимого веса лабораторной пробы, который составляет для керна диаметром 47,5 мм - 6,2 кг (при длине пробы 3 м), а так же учитывая опыт работ на аналогичных месторождениях. Эти допуски обеспечивает коронка с наружным диаметром 76 мм. Диаметр керна 47,5 мм. Основной диаметр при бурении принимается равным 76 мм, запасной – 59 мм. Выход керна по вмещающим породам планируется 80%, по рудным зонам – не менее 90%.

В зависимости от этого принимаем конечный диаметр бурения - 76 мм (интервал 13-200 м). Диаметром 93 мм бурится интервал 0-13 м. Стенки верхнего интервала бурения скважины (под направление), с целью предупреждения геологических осложнений, закрепляются обсадными трубами с наружным диаметром 89 мм. Зазоры между стенками скважины и обсадными трубами тампонируются.

Конструкция скважины изображена на рис.2.1.

Рис.2.1. Конструкция скважины

2.4. Выбор способа бурения

Учитывая геолого-технические условия бурения, а так же заданные параметры скважин (глубина – 200 метров, конечный диаметр бурения –  76 мм), категории буримости пород (в данном разрезе породы принадлежат к VI -Х категории по буримости), рациональнее всего применить вращательное колонковое бурение, которое является одним из наиболее широко распространенных способов проходки скважин. Целевым назначением проектируемых работ являются уточнение вещественного состава руд и вмещающих пород, отбор керновых проб первичных руд и их исследования по современным схемам, заверка положения в пространстве основных рудных тел, инженерно-геологические исследования образцов пород и руд, поэтому интервал 0-200м проходим с отбором керна по всему интервалу.

Основными преимуществами колонкового вращательного бурения являются: универсальность, то есть возможность проходки скважин почти во всех разновидностях горных пород, возможность получения керна с незначительными нарушениями природного сложения грунта, сравнительно большие глубины бурения, наличие сравнительно большого парка выпускаемых промышленностью высокопроизводительных буровых станков (самоходных и стационарных). Минимальные затраты (мощность, вес бурового оборудования и инструмента, материальные затраты, низкая стоимость и высокая производительность).

2.5. Выбор бурового инструмента и оборудования

В соответствии с выбранным способом бурения и конструкцией скважины, в зависимости от физико-механических свойств горных пород и условий отбора керна произведён выбор бурового инструмента исходя из оснащения базы. Буровой инструмент подразделяется на: технологический, вспомогательный, аварийный и специальный.

Коронки выбираются в зависимости от категории пород по буримости и от их физико-механических свойств (табл.2.2).

На интервале 0-10 м используем ОКТ, бурение ведется алмазной коронкой HQ Alpha 04. Она позволяет бурить в твердых, преимущественно осадочных горных пород, отличающихся неустойчивостью, легко размывающихся.  

Интервал 10-200 м проходим набором ССК-76 (NQ) (комплекс со съемным керноприемником) с применением импрегнированных алмазных коронок:

- на интервале 10-92 м используем коронку NQ Alpha Bit Abrasive 06

предназначенную для бурения пород средней крепости и крепких с невысокой абразивностью

- на интервале 92-200 м используем коронку NQ Alpha Bit Abrasive07

для крепких пород с большей абразивностью.

Таблица 2.2

Техническая характеристика породоразрушающего инструмента

Интервал бурения

Тип П.Р.И.

Диаметр,  мм

Категория по буримости

0-10

HQ Alpha 04

93

V-VII

10-92

NQ Alpha Bit Abrasive 06

75,4

VI-VIII

92-200

NQ Alpha Bit Abrasive 07

75,4

IX-X

В компоновку к алмазной коронке входит расширитель для калибровки стенок скважины NQSCFH(диаметр 75,7).

Бурильные трубы служат для: соединения колонкового снаряда с вращателем бурового станка, подачи бурового снаряда по мере углубления скважины и замены породоразрушающего инструмента, передачи на породоразрушающий инструмент осевой нагрузки и крутящего момента, подачи на забой промывочной жидкости. При колонковом бурении применяются стальные бурильные трубы NQ (табл.2.3). Бурильные трубы изготавливаются цельнотянутыми бесшовными из высококачественных сталей с резьбовым соединением труба в трубу.

Таблица 2.3

Техническая характеристика бурильных труб NQ

Параметры

Значения

Толщина стенки, мм

4,8

Наружный диаметр трубы, мм

69,9

Длина труб, мм

3000

Масса 1 м трубы, кг

7,6

Колонковые трубы являются частью колонкового набора, предназначенные для приема и сохранения керна.

Таблица 2.4

Техническая характеристика колонковых труб NQ

Параметры

Значения

Толщина стенки, мм

6,3

Наружный диаметр трубы, мм

73

Длина труб, мм

4000

Масса 1 м трубы, кг

9,3

Таблица 2.5

Техническая характеристика снаряда со съемным керноприемником

тип комплекса

NQ

 размер алмазной коронки, мм

 наружный

75,4

 внутренний

47,5

 ширина торца матрицы

13,9

наружный диаметр алмазного    расширителя, мм

75,7

1- импрегнированная алмазная коронка

2- алмазный расширитель

3- наружная колонковая труба

4- переходная муфта

5- эрлитовый переходник

6- корпус кернорвателя

7- кернорвательное кольцо

8- стабилизирующее кольцо

9- керноприемная труба

10- стальная шайба

11- сигнализаторы

12- упорное кольцо

13- подшипниковый узел

Рис.2.2 Снаряд со съёмным керноприёмником

Вспомогательный инструмент применяется при проведении спуско-подьемных операций с буровым снарядом это элеватор, ключи, а так же сами обсадные трубы.

Ключи с полным охватом(со стальными рукоятками). Конструкция ключа позволяет свинчивание/развинчивание тонкостенных коронок, керноприемников и обсадных труб без риска их повреждения. Ключи должны использоваться парой.

Для подъема и спуска бурильной колонны служит вертлюжная пробка, подвешенный на талевом стальном канате лебедки бурового станка. Вертлюжная пробка вкручивается в бурильную трубу при СПО. При проведении спуско-подьемных операций колонна бурильных труб удерживается на весу с помощью трубодержателя.

Инструмент для ликвидации аварий. По опыту ведения буровых работ ГРП  наиболее частые  аварии - оставление в скважине элементов бурильной колонны и обрывы труб, вследствие поломок в зоне резьбовых соединений.

Для извлечения бурильных труб  используются специальные метчики. Метчики предназначены для ликвидации обрывов бурильных, колонковых и обсадных труб. Изготавливаются с правой резьбой из легированной стали марки 40ХН. Метчики обычно используются для ликвидации обрывов, происшедших в соединении бурильной трубы или в ее утолщенной части (высадке).

Правый проходной колокол предназначен для извлечения оборванных бурильных труб из скважины с захватом их за муфту или замковое соединение, а так же за гладкую часть бурильной колонны.

В случае прихвата колонкового набора бурильную колонну развинчивают по частям инструментом с левой резьбой. Для уменьшения трудоемкости этой операции необходимо предусмотреть применение отсоединительных переходников. Переходник включается между колонной бурильных труб (КБТ) и колонковой трубой. При невозможности поднять бурильную колонну из-за прихвата колонкового набора ее отсоединяют левым вращением на минимальной скорости с натягом колонны.

Для улавливания и извлечения из скважины мелких стальных железных предметов и кусков металла применяются магнитные ловушки типа ЛМ-76.

Обсадные трубы применяются для закрепления неустойчивых стенок скважины, разъединения пластов горных пород.

Таблица 2.6

Техническая характеристика обсадных труб NW

Параметры

Значения

Наружный диаметр трубы, мм

88,9

Толщина стенки трубы, мм

6,35

Масса 1 м трубы, кг

12,8

Длина трубы, мм

1500, 3000

Спуско-подъемные операции (СПО) с бурильной колонной  проводятся для смены коронок. Бурильные трубы спускают и поднимают свечами. Свинчивание и развинчивание бурильных труб в процессе СПО  производится станком или вручную. Для поднятия керна используется овершот.

Исходя из дальнейших работ на Дукатском месторождении, а именно бурение глубоких скважин и разработки карьера, а так же, что не маловажно, исходя из проектных глубин скважин, диаметра и способа бурения для производства работ, затрат мощности на собственно бурение, применяется буровая установка Boart Longyear LF-90С  (рис. 2.3 и табл.2.7).

Таблица 2.7

Техническая характеристика установки Boart Longyear LF-90С

Параметр

Значение

Номинальная глубина бурения, м:

BRQHP/BQ

BRQLW/BQTK

NRQHP/NQ/NQ2"

NRQHP с высадкой

HRQHP/HQ

HRQHP с высадкой

HWT/PQ

1220

1525

940

1110

635

870

420

Силовая установка:

- максимальная  мощность:

- паспортная частота вращения:

- рабочий объем:

Дизельный двигатель Cummins 6BTA5.9 L с водяным охлаждением, турбонаддувом и охлаждением воздуха.

200 л.с. / 149 кВт

2200 об/мин

5,9 л.

Номинальные значения   частоты вращения:

- 1 передача

- 2 передача

- 3 передача

- 4 передача

Частота вращения, (об/мин.)/ Моменты (Нм)

122-199/5322-3254

246-400/2648-1620

439-714/1486-908

769-1250/849-520

Главный насос:

Производительность:

Максимальное давление:

Вторичный насос:

Производительность:

Максимальное давление:

Вспомогательный насос:

Производительность:

Максимальное давление:

Вращатель

Проходной шпиндель:

Привод вращателя:

Механическая трансмиссия:

Гидропатрон:

Смазка вращателя:

Аксиально-поршневой Parker, с регулируемой производительностью,

системой определения нагрузки, компенсатором давления и вспомогательной системой низкого давления

165 л/мин

31 МПа

64 л/мин

21 МПа

42 л/мин

14 МПа

Внутренний диаметр 127 мм

Гидромотор Rexroth с изменяемой скоростью

4х ступенчатая коробка передач Funk

Открывается гидравликой, закрывается  пружинами. Осевая

удерживающая способность 222,4 кН

Принудительная смазка подшипников, масляная ванна для редуктора и внешний

отстойник.

Характеристика гидромотора Rexroth

Потребляемый расход

Мощность при давление 300 бар

Крутящий момент

Масса

49-160 л/мин

26 – 93,3 кВт

25 – 5570 Нм

2,5 кг

Характеристика бурового насоса W11

Производительность:

Давление:

Вес:

132 л/мин

6,9 МПа

259,5 кг

Мачта и система подачи

Ход вращателя:

Скорость подачи:

Усилие подачи вверх:

Усилие подачи вниз:

Длина свечи:

Угол забуривания:

3,35 м

Регулируемая, быстрая, медленная.

111,793 кН

58,957 кН

6 метров

от 450 к горизонту до 900нисходящие

Грузоподъемные механизмы

Главная лебедка:

Нагрузка на крюк:

Характеристика троса:

Лебедка ССК:

Тяговое усилие:

Характеристика троса:

KPL16 грузоподъёмностью 7 258 кг

7258 кг

Диаметр 16 мм и длина 23 метра

993 кг

             Штампованный трос диаметром 4,8 мм

Вес снаряженного станка:

5656 кг

Рис.2.3. буровая установка Boart Longyear  LF-90.

В состав установки входят: 6-ти цилиндровый дизельный двигатель Cummins 6BTA с объемом двигателя 5,9 л, гидравлический модуль, грузоподъемные механизмы с канатами, вращатель с гидропатроном PQ, топливный бак на 190 л, трубодержатель, буровой насос W11, миксер для приготовления бурового раствора (максимальная скорость при полном потоке 2300 об/мин).  

Таблица 2.8

Техническая характеристика насосной установки W11

Подача, л/мин

До 132

Давление нагнетания, МПа

До 6,9

Число плунжеров

3

Двигатель привода насоса:

От гидросистемы станка

Габариты насоса, мм

длина

914

ширина

731

высота

688

Масса насоса, кг

259,5

2.6. Технология бурения

Выбор промывочной жидкости

Одним из основных факторов, определяющих эффективность бурения скважин в разнообразных горно-геологических условиях, является выбор промывочного агента и его параметров, это позволяет оптимизировать технологию промывки скважин.

Выбор типа промывочной жидкости определяется геолого-техническими условиями бурения, составом и свойствами проходимых пород, способом бурения, опытом буровых работ.

При бурении интервала от 0 до 10 м применяем сжатый воздух.

При бурении интервала от 10 до 92 м применяем пену. Плотность ρ=400 - 500 кг/м3. Свойства промывочной жидкости планируется регулироваться в процессе бурения.

При бурении интервала от 92 до 200 м в качестве промывочной жидкости используем полимерный раствор: техническая вода+0,15%ГПАА+0,2%Ксантановая ксислота+ противоморозная добавка 6,5%NaCl.

Эти добавки являются биоразлагаемыми, их характеристики приведены в табл.2.9.  

 Таблица 2.9

Химические добавки

Тип

Основное назначение

Преимущества

Типовой расход

Форма

Примечания

Superfoam

Сильное пенообразование

Отлично удаляет буровой шлам.

Стабилизирует глину и слабосвязанные породы.

Допускает применение соленой воды.

Полностью совместим с другими полимерными добавками.

3-7 л/м3


жидкость

Био-разлагаемый.
Не загряз-няющий
Нетоксичный

ГПАА

Повышение стабильности ствола скважины.

Легко смешивается с минерализоаванной водой при минимальном сдвиге.

Эффективная стабилизация глин и сланцев при более низкой вязкости.

Обеспечивает высокую смазывающую способность.

Не ферментируется.

Разрушается химическим способом при добавлении отбеливателя гипохлорита натрия.

0,1-0,2 кг/м3

порошок

Био-разлагаемый.
Не загряз-няющий
Нетоксичный

Ксантановая кислота

структурообразователь буровых растворов на водной основе, как пресных, так и сильно минерализованных.

Регулирует реологические свойства (пластическая вязкость, ДНС, СНС) буровых растворов, придает им высокую удерживающую и выносящую способность.

0,1-0,3 кг/м3

порошок

Био-разлагаемый.
Не загряз-няющий
Нетоксичный

Расчет режимных параметров бурения

Основными режимными параметрами при вращательном способе бурения скважин комплексами ССК являются:

Число оборотов в минуту, n  

Скорость бурения, (м/ч)

Частота вращения /Скорость проходки (об/см.)

Максимальное усилие подачи, (кН)

Расход очистного агента, (л/мин)

Проектирование режимов бурения импрегнированным башмаком

Интервал 0-10 м (под направление) будет пройден алмазной коронкой НQ Alpha 04диаметром 93 мм.

Рекомендуемая осевая нагрузка – Pос = 420 даН  

Частота вращения для данного интервала принимается 112 об/мин, так как это минимальная частота для данной буровой установки.

Расход сжатого воздуха  Q=1,15 м3/мин.

Проектирование режимов алмазного бурения:

Бурение на интервале 10-65 м  производится импрегнированной алмазной коронкой серии NQ Alpha Bit Abrasive  06 диаметром 75,4 мм.

1.Частота вращения (n), об/мин:

                                                                          (2.1)

где D и d соответственно наружный и внутренний диаметры коронки, м;

V – средняя окружная скорость коронки, принимаем V=3-4 м/с.

=930 об/мин

2.Осевая нагрузка на ПРИ, кН:

              (2.2)

- удельная нагрузка на квадратный сантиметр алмазной импрегнированной коронки  H/см2.  

Удельная осевая нагрузка для импрегнированных алмазных коронок рекомендуется брать в диапазоне – 600-1500 Н/см2

=600 [Н/см2 ]

- площадь рабочей поверхности см2.

- наружный диаметр, см.

           d- внутренний диаметр, см.

[кН]

3. Количество промывочной жидкости: так как на данном интервале осуществляется промывка пеной то получаем два определяющих параметра: расход воздуха и расход жидкости.

.

Бурение на интервале 65-92 м  производится импрегнированной алмазной коронкой серии NQ Alpha Bit Abrasive  06 диаметром 75,4 мм.

1.Частота вращения (n), об/мин:

=1026 об/мин

2.Осевая нагрузка на ПРИ, кН:

=650 [Н/см2 ]

[кН]

3. Количество промывочной жидкости: так как на данном интервале осуществляется промывка пеной то получаем два определяющих параметра: расход воздуха и расход жидкости.

.

Бурение на интервале 92-103 м  производится импрегнированной алмазной коронкой серии NQ Alpha Bit Abrasive  06 диаметром 75,4 мм.

1.Частота вращения (n), об/мин:

=1150 об/мин

2.Осевая нагрузка на ПРИ, кН:

=700 [Н/см2 ]

[кН]

3. Количество промывочной жидкости:

- удельный расход жидкости, л/мин на 1 см диаметра коронки.

- диаметр коронки в см.

Бурение на интервале 103-185 м  производится импрегнированной алмазной коронкой серии NQ Alpha Bit 07 диаметром 75,4 мм.

Так, как бурение ведется по полезному ископаемому, уменьшаем режимные параметры на 30%.

1.Частота вращения (n), об/мин:

=1080 об/мин

2.Осевая нагрузка на ПРИ: 

=800 Н/см2

кН

3. Количество промывочной жидкости:

Бурение на интервале 185-200 м  производится импрегнированной алмазной коронкой серии NQ Alpha Bit Abrasive  07 диаметром 75,4 мм.

1.Частота вращения (n), об/мин:

=1243 об/мин

2.Осевая нагрузка на ПРИ, кН:

=800 [Н/см2 ]

[кН]

3. Количество промывочной жидкости:

Таблица 2.11

Технологические режимы

Тип ПРИ

Интервал, м

Dнар,мм

Dвн, мм

Р,кН

n,об/мин

Q,л/мин;м3/мин

HQ Alpha 04

0-10

93

89

-

122

1,15

NQ Alpha Bit Abrasive06

13-65

75,4

47,5

12

900

10-12;

0,7-1,08

NQ Alpha Bit Abrasive 06

65-92

75,4

47,5

13

1000

12;

1,08

NQ Alpha Bit Abrasive 07

92-107

75,4

47,5

14

1150

40

NQ Alpha Bit Abrasive 07

107-185

75,4

47,5

11

1000

40

NQ Alpha Bit Abrasive 07

185-200

75,4

47,5

16

1200

40

2.7. Проверочные расчеты

Расчет потребной мощности для бурения на предельную глубину

Мощность двигателя, расходуемая в процессе собственно бурения, складывается из трех основных составляющих:

,             (2.3)

где,Nz – мощность, расходуемая на забое скважины;Nт  - мощность на вращение колонны бурильных труб в скважине;

При бурении алмазными коронками:

,     (2.4)

где, Р – осевая нагрузка, даН;

n – частота вращения коронки, об/мин;

Dср - средний диаметр коронки, м (Dср=(75,4+47,5)/2=61,4 мм);

кВт.

Nт  - мощность на вращение колонны бурильных труб в скважине складывается из двух составляющих: Nхв– мощности на холостое вращение колонны бурильных труб в скважине и Nдоп – дополнительной мощности, затрачиваемой на вращение сжатой части бурильной колонны.

Рассчитаем границу раздела  зон частот вращения колонны бурильных труб:  

          (2.5)

где, d - наружный диаметр бурильных труб, м; - радиальный зазор,            

=(D-d)/2=(0,076-0,07)/2=0,003 м, где D-диаметр скважины, м.

При высоких частотах вращения колонны бурильных труб при n>n0 (1200>508), формула Л.Г. Буркина:

;      (2.6)

[кВт],

где kc – коэффициент, учитывающий влияние смазки и промывочной жидкости, kc= 1; q – масса 1 м бурильной колонны,  q = 7,6 кг/м; δ – радиальный зазор, δ = 0,003 м; d– наружный диаметр бурильных труб, d = 0,07 м; L – глубина скважины, L =200 м.

   (2.7)

кВт.

;         (2.8)

кВт.

Следовательно, Nб=23,57+21,6= 45,17 кВт.

Проверим на крутящий момент для данной передачи, максимально возможный крутящий момент М=519 Н·м. Крутящий момент, необходимый для вращения колонны, рассчитывается по формуле:

                                             ,                 (2.9)

Н·м < 519 Н·м

Крутящий момент при частоте вращения 1250 об/мин равен = 326 Н.м. Исходя из технических характеристик гидродвигателя Boart  Longyear  LF-90, на предельной глубине бурение с использованием выбранного оборудования, инструмента и режимных параметров осуществимо.

Определение давления нагнетания насоса

Определим потребное давление в насосе на максимальную глубину скважины     200 м при конечном диаметре 76 мм. Промывка осуществляется низкотемпературостойким полимерным раствором с = 1040 кг/м3. Количество Промывочной жидкости Q = 40 л/мин = 0,00067 м3

Общее потребное давление, которое должен развивать насос:

,     (2.10)

где k - коэффициент, учитывающий необходимость запаса давления на преодоление дополнительных сопротивлений при зашламовании скважины, образовании сальников и т.п. (k= 1,3 - 1,5);P1 - давление на преодоление гидравлических сопротивлений при движении жидкости в нагнетательном шланге, сальнике, ведущей трубе, бурильных трубах, МПа; P2 - давление на преодоление гидравлических сопротивлений при движении жидкости в соединениях бурильной колонны, МПа не рассчитывается так, как используется соединение труба в трубу; P3 - давление на преодоление сопротивлений при движении жидкости в кольцевом пространстве скважины, МПа; P4 - давление на преодоление сопротивлений в колонковом снаряде, коронке или долоте, МПа.

Давление на преодоление гидравлических сопротивлений при движении жидкости в бурильных трубах, нагнетательном шланге, сальнике и в ведущей трубе.

,                            (2.11)

где, ρ – плотность промывочной жидкости, кг/м3, ρ=1040 кг/м3; d1 – внутренний диаметр бурильных труб, м, d1= 0,06м; l – длина колонны бурильных труб, м,  l=L-lкол=200-4=196 м; – скорость нисходящего потока промывочной жидкости, м/с:

                                                                                                        (2.12)

[м/с];

                          

λ1 – безразмерный  коэффициент  гидравлического  сопротивления  

(по формуле А. Д. Альтшуля):

,                            (2.13)

где, кШ- гидравлическая или эквивалентная шероховатость, кШ=0,05.10-3;

Rе – параметр Рейнольдса:

,                      (2.14)

где, Dэ – эквивалентный диаметр канала потока, м, Dэ=d1=0,06; -кинематическая вязкость промывочной жидкости (=110-6 м2/с)[1];

;

;

lэ – эквивалентная длина бурильных труб, потери давления на которой приравниваются к потерям давления в нагнетательном шланге, сальнике, ведущей трубе, м:

,                            (2.15)

где lш – длина шланга, lш=10 м; lс – длина сальника, lс=0,4 м; dш – диаметр шланга, dш=0,038м; dс – диаметр сальника, dс=0,03 м.

м,

Р1 = МПа

Давление на преодоление гидравлических сопротивлений при движении жидкости в кольцевом пространстве скважины.

,     (2.16)     

где, ρ1 – плотность промывочной жидкости, обогащенной шламом, кг/м3,

ρ1= 1050  кг/м3;Dэ – эквивалентный диаметр канала потока, Dэ=Dc-d=0,076-0,07=0,006м;

- скорость восходящего потока, м/с:

,      (2.17)

где   F    -   площадь   сечения   кольцевого   пространства   скважины:

м2,  (2.18)

м/с;

кр – безразмерный коэффициент гидравлического сопротивления в кольцевом пространстве скважины:

,

;

,     (2.19)

Р3 =  МПа

Давление на преодоление гидравлических сопротивлений в колонковом снаряде и коронке, как правило, не рассчитывается, а принимается на основании практических данных в зависимости от длины колонкового снаряда, наличия керна, расхода и свойств промывочной жидкости. Для практических расчетов можно принимать р4 =0,35 МПа.

Общее потребное давление, которое должен развивать насос.

МПа

Таким образом, общее потребное давление, которое должен развивать насос, будет 1,001 МПа < 6,9 МПа, что соответствует возможностям насоса W11 при подаче 40 л/мин.

Расчет колоны бурильных труб на прочность

Цель задания - определение напряжений у устья скважины при аварийном извлечении бурового снаряда из скважины.

  1.   Длина сжатой части колонны:

                                                                                       (2.12)

где Р - осевая нагрузка, Н; q - масса 1 м колонны бурильных труб, кг/м; - плотность промывочного агента, кг/м3 ;  - плотность материала труб, кг/м3. Для стали  = 7,85 ·103 кг/м3.

Вес, растягивающий колонну бурильных труб в процессе бурения:

                                                                (2.21)

где L - глубина скважины, м;  - средний зенитный угол скважины,  = 90°; -коэффициент трения бурильных труб о породу,  = 0,3.

2. Напряжения растяжения в верхнем сечении у устья по формуле:

,     (2.22)

где, F  -   площадь   сечения   кольцевого   пространства   скважины;

[Па] =13,6 МПа.

3. Касательные напряжения:

,

где, - полярный момент сопротивления кручению:

м3,

                  - максимальный крутящий момент 5322 Н*м

МПа.

7. Коэффициент запаса прочности у устья скважины при действии статических нагрузок:

                                                      (2.23)

где =568 МПа – предел текучести при растяжении.

Данные расчета показывают, что при бурении напряжения, возникающие в бурильных трубах, не выходят за пределы допустимых значений. Следовательно, при работе колонны обрывы не предполагаются или будут минимальны.

3. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

«Обоснование свойств и разработка рецептуры бурового раствора для устранения и предотвращения осложнений при бурении скважин в условиях вечной мерзлоты».

3.1 Актуальность темы

Буровые работы проводятся на месторождении Дукат, в области распространения многолетнемерзлых пород, в этих условиях как показывает практика, возникает большое количество осложнений, приводящих к авариям. На борьбу с осложнениями затрачивается в среднем до 20 – 25% календарного времени. Это выдвигает проблему предупреждения осложнений и борьбы с ними как весьма актуальную.

Главной причиной всех осложнений является нарушение целостности многолетнемерзлых пород, цементирующим материалом которых является лед, в результате теплового, эрозионного и физико-химического взаимодействия с циркулирующей промывочной средой.

Самый эффективный способ предотвращения осложнений возникающих в процессе бурения в ММП, является грамотный выбор состава и качественных характеристик промывочной среды, способной как сохранять целостность ствола скважины, так и иметь достаточную выносную способность.

3.2 Виды осложнений и причины их возникновения

Исходя из анализа геологических условий и из опыта ранее пробуренных скважин в толще многолетнемерзлых пород на участке Хрустальный месторождения Дукат, можно сказать о том, что наиболее часто встречающиеся осложнения это:

•  потеря устойчивости мерзлых пород в процессе бурения при растеплении;

• интенсивное кавернообразование, осыпи и обвалы пород, приводящие к прихвату, слому бурильного инструмента, размыв, провалы фундамента под буровой установкой в результате протаивания мерзлых пород, прилегающих к поверхности;

•   потеря циркуляции промывочной среды в сильнотрещиноватых риолитах;

• повышенный износ бурого инструмента в результате зашламования. В т.ч.: матрицы, корпуса коронки, расширителя, резьбовых соединений и уменьшение толщины стенок бурильных труб;

• снижение процента выхода и качества керна, вплоть до полной потери в глинистых и мерзлых породах.

Исходя из данных полученных в результате прохождения двух производственных практик на данном месторождении, наибольший объем среди различных видов осложнений по затратам времени и материальных ресурсов, приходится на ликвидацию последствий в результате потери устойчивости мерзлых пород в процессе бурения при растеплении. Основные факторы, влияющие на технико-экономические показатели бурения, - компонентный состав, плотность, вязкость, показатель водоотдачи, высокая смазывающая и охлаждающая способность.

3.3 Мероприятия по предупреждению осложнений

Скважина считается качественно построенной в интервале залегания ММП, если в результате применения выбранной конструкции и технологии бурения предотвращаются осложнения, перечисленные ранее.

Основным способом предотвращения осложнений при бурении в многолетнемерзлых породах является сохранение отрицательной температуры стенок скважины. Для этой цели применяют различные буровые среды — от охлажденного воздуха и буровых растворов до устойчивой пены. При использовании буровых растворов на водной основе приходится также решать проблему предупреждения замерзания раствора при длительном прекращении промывки.

В конкретном геологическом разрезе рекомендуется комбинированный способ бурения с использованием ГЖС в интервале глинистых и неустойчивых пород и полимерного бурового раствора в интервале свыше 100 м. глубиной.

Эффективными параметрами предлагаемых промывочных средств должны стать: низкая водоотдача (5-7 см3/30мин.), вязкость (22 -24 с), высокая смазывающая и охлаждающая способность.

Бурение верхней части разреза с промывкой пеной (водный раствор + Superfoam фирмы Atlas Copko + полимер) и с добавлением антиморозного агента.

Для бурения в интервале свыше 100 метров в трещиноватых риолитах и игнимбритах используем техническую воду с добавлением   полимеров и антиморозной добавки с предварительным его охлаждением в летний период.

Конструкция скважин в зоне залегания ММП должна обеспечивать надежную сохранность ее устья, предотвращать промыв буровым раствором затрубного пространства за направлением и кондуктором, а также образование воронок, провалов пород в приустьевой зоне скважины в процессе всего цикла строительства скважины.

Учитывая что зона многолетнемерзлых пород, как правило, состоит из неустойчивых пород, большое значение имеет продолжительность бурения, поэтому главное задачей является проходка всего ствола скважины в короткие сроки избегая осложнений.

Технология строительства и конструкция скважин должны отвечать требованиям охраны окружающей среды в условиях Крайнего Севера.

3.4 Роль промывочной среды в предупреждении осложнений при бурении в ММП

Наиболее интенсивно разрушаются породы с низким показателем льдистости и слабоуплотненные породы. Теплоемкость таких пород невысокая, и поэтому их разрушение происходит существенно быстрее, чем пород с высокой льдистостью.

Среди мерзлых пород встречаются пропластки талых пород, многие из которых склонны к поглощениям бурового раствора при давлениях, незначительно превышающих гидростатическое давление столба воды в скважине. Поглощения в такие пласты бывают весьма интенсивные и требуют специальных мероприятий для их предупреждения или ликвидации.

Процессы разрушения ММП достаточно сложные и мало изученные. Циркулирующий в скважине буровой раствор термо- и гидродинамически взаимодействует как с горной породой, так и со льдом, причем это взаимодействие может существенно усиливаться физико-химическими процессами (например, растворением), которые не прекращаются даже при отрицательных температурах.

В настоящее время можно считать доказанным наличие осмотических процессов в системе порода (лед) — корка на стенке скважины — промывочная жидкость в стволе скважины. Эти процессы самопроизвольные и направлены в сторону, противоположную градиенту потенциала (температуры, давления, концентрации), т.е. стремятся к выравниванию концентраций, температур, давлений. Роль полупроницаемой перегородки может выполнять как фильтрационная корка, так и прискважинный тонкий слой самой породы. А в составе мерзлой породы кроме льда как цементирующего ее вещества может находиться незамерзающая поровая вода с различной степенью минерализации. Количество незамерзающей воды в ММП зависит от температуры, вещественного состава, солености.

Из-за наличия в открытом стволе скважины промывочного бурового раствора, а в ММП — поровой жидкости с определенной степенью минерализации наступает процесс самопроизвольного выравнивания концентраций под действием осмотического давления. В результате этого может происходить разрушение мерзлой породы. Если буровой раствор будет иметь повышенную по сравнению с поровой водой концентрацию какой-нибудь растворенной соли, то на границе лед — жидкость начнутся фазовые превращения, связанные с понижением температуры плавления льда, т.е. начнется процесс его разрушения. А так как устойчивость стенки скважины зависит в основном от льда, как цементирующего породу вещества, то в этих условиях устойчивость ММП, слагающих стенку скважины, будет потеряна, что может явиться причиной осыпей, обвалов, образования каверн и шламовых пробок, посадок и затяжек при спускоподъемных операциях, остановок спускаемых в скважину обсадных колонн, поглощений буровых промывочных и тампонажных растворов.

Если степени минерализации бурового раствора и поровой воды ММП одинаковы, то система скважина — порода будет находиться в изотоническом равновесии, и разрушение ММП под физико-химическим воздействием маловероятно.

С увеличением степени минерализации промывочного агента возникают условия, при которых поровая вода с меньшей минерализацией будет перемещаться из породы в скважину. Из-за потерь иммобилизованной воды механическая прочность льда будет уменьшаться, лед может разрушиться, что приведет к образованию каверны в стволе бурящейся скважины. Этот процесс интенсифицируется эрозионным воздействием циркулирующего промывочного агента.

На процесс разрушения льда влияет также длительность воздействия соленой промывочной жидкости. Так, при воздействии на лед 3%-ным раствором NaCl потеря массы образца льда с температурой минус 1 °С составила: 0,62; 0,96 и 1,96 г соответственно через 0,5; 1,0 и 1,5 ч.

Чтобы свести к минимуму отрицательное влияние физико-химических процессов на состояние ствола бурящейся в ММП скважины, необходимо, в первую очередь, обеспечить равновесную концентрацию на стенке скважины компонентов бурового промывочного раствора и внутрипоровой жидкости в ММП.

К сожалению, это требование не всегда выполнимо на практике. Поэтому чаще прибегают к защите цементирующего ММП льда от физико-химического воздействия буровым раствором пленками вязких жидкостей, которые покрывают не только обнаженные скважиной поверхности льда, но и частично прилегающее к скважине внутрипоровое пространство, разрывая тем самым непосредственный контакт минерализованной жидкости со льдом.

Таким образом, для предупреждения кавернообразования, разрушения устьевой зоны, осыпей и обвалов при бурении скважин в ММП буровой промывочный раствор должен отвечать следующим основным требованиям:

-обладать низким показателем фильтрации;

-содержать количество солей, равновесное с жидкостью в ММП;

-обладать способностью создавать на поверхности льда в ММП плотную, непроницаемую пленку;

-обладать низкой эрозионной способностью;

-иметь низкую удельную теплоемкость;

-быть гидрофобным к поверхности льда;

- обладать низким показателем вязкость.

3.5 Методика выбора и испытания бурового раствора

3.5.1 Общие сведения о выборе бурового раствора

Учитывая, геолого-технические условия и возможные осложнения, в качестве основной промывочной жидкости выберем – полимерный безглинистый раствор. Эти растворы отличаются высокой гидрофильностью и псевдопластичностью — способностью разжижаться до вязкости, близкой к вязкости воды, при больших скоростях сдвига и загустевать при низких, так же низкой плотностью, что улучшает условия очистки, повышает эффективность процесса разрушения породы.

Для приготовления безглинистых полимерных буровых растворов будут использоваться: гидролизованный полиакриламид (ГПАА), ксантановая кислота (биополимер)и карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ 600).  В качестве противоморозной добавки используем NaCl.

Для обработки растворов противоморозной добавкой определены нормы введения в раствор NaCl (табл. 3.1).

Таблица 3.1

Ориентировочные нормы введения в раствор химических реагентов

Содержание соли в растворе в %

0,1

2,9

5,6

8,3

11,0

13,6

14,9

16,2

17,5

Температура замерзания в 0С

0

-1,8

-3,5

-5,4

-7,5

-9,8

-11,0

-12,2

-13,6

Исходя из геолого-технических условий бурения на участке Хрустальный, температура мерзлых пород до -4 0С, концентрация NaCl  в растворе – 6,5%.

3.5.2 Оборудование для исследования свойств бурового раствора

Воронка Марша.

Вискозиметр воронка Марша - простой прибор для быстрого измерения вязкости бурового раствора. Воронка Марша дает общие сведения о вязкости бурового раствора, они могут указать инженеру о необходимости изменения состава бурового раствора.

Вязкость по Маршу - это соотношение скорости прохождения бурового раствора через отверстие в воронке (скорость сдвига) и массы самого бурового раствора, которая заставляет буровой раствор двигаться (напряжение сдвига). Вязкость по Маршу записывается в секундах, в течение которых 500 мл. бурового раствора выходит из наполненной воронки

рис. 1 Вискозиметр воронка Марша

Фильтр-пресс Fann Series 300 API

Фильтр-пресс низкого давления - Series 300 API Предназначен для определения фильтрационных свойств буровых растворов и цементных смесей.

Рабочее давление 100 psi; площадь фильтрации 7,1 кв. дюйма.

Фильтрующей средой обычно является фильтровальная бумага, которая специально утверждается для тестирования фильтрата бурового раствора. Приемником фильтрата является мерный цилиндр объемом 10 или 25 мл.

Источники давления обеспечивают необходимое давление 100 ± 5 фунтов на квадратный дюйм (690 ± 35 кПа) и могут быть в виде баллонов с сжатым азотом или воздухом, картриджей с газом CO2, питаться от систем подачи высокого давления воздуха или воды или же от гидравлического балластного источника давления (Dead-Weight).

При замере показателя фильтрации на фильтре-прессе для перевода к Российскому стандарту (для прибора ВМ-6) значение фильтрации делится на 2 и умножается на 0,8 (или умножается на 0,4).

рис 2. Фильтр-пресс Fann Series 300 API

3.5.3 Разработка рецептуры бурового раствора и испытание его в лабораторных условиях

Для приготовления безглинистого полимерного раствора будем использовать гидролизованный полиакриламид ГПАА, КМЦ-600, ксантоновую кислоту, NaCl.

Используя имеющиеся полимеры и противоморозную добавку приготовим три различных по составу и консистенции буровых раствора. Готовые промывочные жидкости подвергаем лабораторным исследованиям.

Самыми важными свойствами являются водоотдача и вязкость, которые измеряются соответственно на фильтр-прессе Fann и воронке Марша. Так же измеряем плотность при помощи ареометра. Для высокой точности, каждое свойство измеряется по три раза при положительной и отрицательной температуре и записывается среднее его значение.

Конечные результаты опытных испытаний записаны в таблице 3.1.

Качественные показатели исследуемых растворов

Состав бурового раствора

Свойства

При комнатной температуре

При температуре -30С

Водоотдача см3/30мин

Условная вязкость, с.

Плотность

кг/м3

Водоотдача см3/30мин

Условная вязкость, с.

Плотность

кг/м3

0,23%ГПАА+6,5%NaCl

10

29

1030

8

31

1030

0,15%КМЦ600+6,5%NaCl

8

25

1010

6

26

1010

0,15%ГПАА+0,2%Ксантановая ксислота+6,5%NaCl

6

24

1040

5

25

1040

Таблица 3.1

рис. 3 Показатели вязкости

рис. 4 Показатели водоотдачи

Наиболее подходящим составом буровой жидкости для бурения в заданных геологических условиях является 0,15%ГПАА+0,2%Ксантановая ксислота+6,5%NaCl.

В ходе проведенной работы можно сделать вывод о том, что значительное снижение водоотдачи можно добиться при совместном использовании таких полимеров, как гидролизованный полиакриламид и ксантановая кислота, а для получения устойчивости раствора к отрицательной температуре NaCl.

3.6 Расчет экономического эффекта от применения выбранного раствора 

При бурении в условия ММП без добавления противоморозного агента с предварительным охлаждением бурового раствора происходит большое количество осложнений в результате растепления мерзлых горных пород. Время на ликвидацию аварий и осложнений составляет около 20% времени от общего времени бурения, то есть 26 ст/см.

При применении предлагаемого  состава бурового раствора происходит снижение времени работ на ликвидацию аварий и осложнений на 70-80%, что составляет 20 ст/см.

Таблица 3.3

Экономическая эффективность применения предлагаемого раствора

№№

п/п

Виды работ

Единица

измерения

Объем

работ

Единичная

сметная

расценка

Стоимость

объема в

ценах

2014г., руб.

1

2

3

4

5

6

Буровые работы

ст/см

133,8

21143

2828933

Буровые работы с применением предлагаемого состава бурового раствора

ст/см

113,8

21143

2406073

Экономический эффект

422860

Таким образом, можно сделать вывод о том, что использование безглинистого полимерного бурового раствора с добавлением противоморозной добавки и охлажденного на поверхности, по сравнению с использованием полимерного безглинистого раствора без антиморозной добавки, привело к уменьшению затрат времени на ликвидацию аварийных ситуаций. За счет чего, сократилось время на собственно бурение на 20 ст/см.

 Экономический эффект от использования предложенного состава буровой жидкости составляет 422860 рублей.

4.ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

4.1. Условия проведения работ

В административном отношении месторождение находится на на северо-востоке РФ в Омсукчанском районе Магаданской области в 650 км. от г.Магадан и в 40 км. от п.Омсукчан.    В области существует прямое автомобильное сообщение с г.Магадан, в котором расположен один из крупнейших на Дальнем востоке портов.

Дукат является крупнейшим в России и третьим в мире месторождением по запасам и объемам производства серебра.

Открыто в 1968 г. в ходе геологической съемки 1:50 000 масштаба (Т.И. Иевлева, 1968 г.; В.Г. Бростовская, 1970 г.).

Дукат функционировал с 1979 по 1995, в этот период там было добыто примерно 90 млн. унций (примерно 2,5 тысячи тонн) серебра. Распад Советского Союза привел к неплатежеспособности рудника в 1995, несмотря на спорадическую добычу, продолжавшуюся до 1998.

Рудный район (размером 30x50x200 км) охватывает удлиненный в север-северо-западном направлении Балыгычано-Сугойский гребенообразный прогиб

Месторождение расположено в малонаселенной и экономически слабо освоенной местности.

Коэффициенты, применяемые на геологоразведочных работах:

  •  районный коэффициент к зарплате – 1,7;
    •  северные надбавки в первые три года 10% заработка за каждые шесть месяцев работы, а в последующем — 10% заработка за каждый год ;
    •  коэффициенты, используемые в расчетах транспортно-экономических расходов: к материалам – 1,32 к амортизации – 1,18;
    •  коэффициент к основным расходам, учитывающим накладные расходы и плановые накопления – 1,44 (20 % и 20 %);
    •  температурная зона (по ССН-92) – VI;
    •  территориальный район (по ССН-92) – X.

Прямые сметно-финансовые расчеты (СФР) выполняются с применением поправочных коэффициентов:

  •  дополнительная заработная плата ИТР и рабочих 7,9 %;
    •  отчисление на социальное и медицинское страхование – 30 %;
    •  страхование от несчастных случаев на производстве- 1,1 %;
    •  общее страхование 31,1%;
    •  Т.З.Р. к «Материалам» - 1,32
    •  Т.З.Р. к «Амортизации» - 1,18 %;
    •  накладные расходы – 20 %;
    •  плановые накопления – 20 %.
    •  

В прямых расчетах зарплата ИТР и рабочих берется по тарифам «Инструкции….»1993 г., расходы по статьям «Материалы» и «Услуги» по рекомендации Госгеолэкспертизы исчисляются в размере 5 % и 15 %, соответственно, от основной и дополнительной зарплаты.

4.2. Сводный перечень проектируемых работ

Таблица 4.1

Сводный перечень проектируемых работ

Виды работ

Ед. измерений

Объем работ

Бурение геологоразведочных скважин

900

1. Скважина III группы (наклонная), ССК- 76

в том числе

200

- алмазное, диаметр 93, категория VI,  

м

13

- алмазное, ССК-76, категория VI,

м

42

- алмазное, ССК-76, категория VII,

м

26

- алмазное, ССК-76, категория VIII,

м

10

- алмазное, ССК-76, категория  IX,

м

24

- алмазное, ССК-76, категория X,

м

85

2. Скважины III группы (наклонные), ССК-76 мм в том числе

м

700

- алмазное, диаметр 93 мм, категория VI ,

м

52

- алмазное, ССК-76 мм, категория VI,

м

238

- алмазное, ССК-76 мм, категория VII,

м

219

- алмазное, ССК-76 мм, категория VIII,

м

60

- алмазное, ССК-76 мм, категория IX,

м

41

- алмазное, ССК-76 мм, категория X,

м

90

Вспомогательные работы при бурении

3. Промывка скважин перед ГИС, наклонные, интервал 0-200 м

1 промывка

5

4. Проработка (калибровка) ствола скважин, интервал 100-200 м

1 проработка

5

5. Крепление скважин обсадными трубами

- спуск обсадных труб с ниппельным соединением, диаметр 89 мм, скважины наклонные

100 м

0,54

-извлечение труб, диаметр 89 мм, скважины наклонные

100 м

0,54

6.Опрессовка колонны обсадных труб, скважины наклонные

1 опрессовка

5

7. Документация керна

м

872

8. Топоработы (разбивка и привязка скважин и определение географических координат)

точка

5

9. Монтаж-демонтаж и перемещение буровых

монтаж-демонтаж

5


4.3.Проектирование

Проектно сметная документация составляется на базе ООО «Нижнеамурская горная компания» в г. Хабаровск.

В состав работ по проекту входят:

-согласование методики работ.

-составление текстовой части проекта.

-составление графических приложений.

-чертежно-оформительские, множительные и машинописные работы.

-составление сметы.

-внесение изменений и исправлений в проект по замечаниям НТС, Комитета природных ресурсов и геологической экспертизы.

Стоимость проектирования определяется сметно-финансовым расчетом. На выполнении работ по проектированию будут заняты:

-начальник партии – 0.15 мес.

-геолог I категории – 1.5 мес.

-геофизик I категории – 0.5 мес.

-техник-картограф – 1 мес.

-инженер по бурению – 0.5мес.

Затраты труда составят – 3.65×25.4=101,6 чел/дн.

Этот состав выполнит все вышеописанные работы, включая чертежно-оформительские, машинописные и множительные.

Затраты времени экономиста на составление сметы при количестве расчетов норм основных расходов более 70 и наличие в смете более 5 СФР составят (Сборник разъяснений и дополнений …… к Инструкции по составлению проектов и смет на ГРР, 1998 г., т. 4, н. 2 и примечание к т. 4):

17.5 см × 1.05=18.37 чел/см.

Всего на проектирование затраты труда составят - 101.6+18.37=119,97 чел/дн.

Основные расходы определяются прямым расчетом – «Материалы» - 5%; «Услуги» - 15% от суммы заработной платы.

4.4.Обеспечение топогеодезическими материалами

Затраты на обеспечение топогеодезическими материалами включают в себя выписку данных, подбор необходимой геодезической основы (в том числе и за границами участка), выписку высот и координат пунктов, снятие копий и оформление заявки на приобретение топографической основы. Затраты на проведение этих работ составят:

-начальник партии – 0.05 чел/см.

-топограф I категории – 4.0 чел/см.

-техник картограф I категории – 1.0 чел/см.

Затраты труда составят – 5.05 чел/дн.

Рекогносцировочные работы

Рекогносцировочные работы проводятся с целью осмотра площади работ, выбора подъездных путей, мест лагерных стоянок, схемы отработки площади участка и пр. На выполнения этой работы потребуется три рабочих дня группе в составе:

-начальник партии - 3 чел/см.

-геолог I категории - 3 чел/см.

-топограф II категории - 3 чел/см.

-механик водитель вездехода ГАЗ-3309 - 3 чел/см.

Затраты труда - 12 чел/дн.

 4.5. Полевые работы

Полевые работы выполняются отрядом по разведке твердых полезных ископаемых компании ОАО «Полиметалл». Состав отряда: начальник отряда, геолог I категории, техник-геолог I категории, геофизик, водитель, топограф. Буровые работы выполняют бригады компании ООО «Нижнеамурская Буровая компания».

Для перевозки бурового агрегата будет использоваться гусеничный бульдозер CAT, а для вахтовых перевозок и для вывоза проб автомашина УАЗ-3309. Буровые работы выполняются станком Boart Longyear LF-90C .

Перегон бурового агрегата от базы (п.Дукат) партии до подбазы составляет 10 км.

Полевые работы включают бурение, опробование, организацию и ликвидацию полевых работ.

4.5.1. Буровые работы

Проектом предусматривается бурение 5 разведочных скважин глубиной 230;170;120;180;200 м каждая. Общий объем бурения – 900 м.

Группы скважин распределены по номинальной глубине согласно ССН-5, т.3, п.39:

Все скважины относятся к III группе.

При расчете затрат времени и труда в связи с вышеописанными отклонениями бурения от принятых в ССН-5 применяются поправочные коэффициенты (ССН-5, т.4):

-наклонные скважины – 1.1;

-бурение пласта полезного ископаемого в сложных условиях отбора керна, при глубине скважин от 100 до 500 м – 1.3;

Распределение объемов бурения по категориям пород и группам скважин приведено в табл.4.5. Расчет затрат времени и труда на бурение скважин в табл.4.7.

Таблица 4.5

Распределение объемов бурения по категориям пород и группам скважин

Категория пород по буримости

Диаметры бурения

Всего, м

93 мм

76 мм

Объем, м

Объем, м

На 1 скв.

Объем, м

На 1 скв.

Всего

На 1 скв.

Всего

Скважины 3-й группы, наклонные, средняя глубина 180 м,                           5 скважин – 900 м

VI

13

65

42

280

55

345

VII

26

245

26

245

VIII

10

70

10

70

IX

24

65

24

65

X

85

175

85

175

Итого

200

900

4.5.2. Вспомогательные работы, сопутствующие бурению

Промывка скважин. Перед производством геофизических исследований в скважинах, с целью их очистки от шлама предусматривается промывка скважин чистой технической водой. Объем работ составит 5 скважины глубиной до 230 м.  Все скважины наклонные, диаметром до 93 мм.

Проработка скважин. Бурение скважин будет вестись в трещиноватых, ослабленных породах, склонных к обрушению. Проработка будет производиться на всех скважинах. Исходя из средней величины проходки одной коронкой – 60 м, объем работ составит: в интервале 0-100 м – 8 проработок, в интервале 150-230 м – 6 проработок. Диаметр скважин до 93 мм. Все скважины наклонные.

Крепление скважин обсадными трубами. Объем крепления составит 13,0 м на каждую скважину. Всего 5×13=65 м. Скважины наклонные. Трубы с ниппельным соединением диаметром до 93 мм.

Извлечение обсадных труб. Извлечению подлежат все обсадные трубы. Трубы диаметром до 93 мм, с ниппельным соединением. Объем работ составит 65 м в наклонных скважинах.

Ликвидационный тампонаж. После завершения каротажа и извлечения обсадных труб, все скважины будут ликвидированы путем заливки глинистым раствором. Закачивание раствора будет осуществляться буровым насосом в скважины диаметром до 93 мм. Всего, таким образом, будет ликвидировано 5 скважины глубиной до 230 м. Все скважины наклонные.

Расчет затрат времени и труда на вспомогательные работы, сопутствующие бурению приведены в табл.4.7.

Монтаж, демонтаж и перемещение буровых установок

Всего запланировано бурение 5 скважин. Всего потребуется 5 операций монтажа-демонтажа (табл. 4.6) с транспортировкой буровой установки гусеничным бульдозером CAT.

Таблица 4.6

Расчет затрат времени на монтаж-демонтаж

Вид работ

Сезон,

Объем

Нормативный

Норма на

Затрата

единица

работ, м/д

документ

единицу

времени на

измерения

времени

весь объем, ст/см

Монтаж -

Лето

5

ССН-5, т. 102,

1,8

9

демонтаж

м/д

стр. 1, н.5


Таблица 4.7

Объемы буровых и вспомогательных работ и расчет затрат времени на их производство

Виды работ

Ед.изме

рений

Объем работ

Нормативный документ

Норма времени по ССН-5 бр.-смен

Затраты времени, бр.-смен.

Попра-вочный коэф-фициент

Норма затрат труда чел.-дн. на 1 смену

Затраты труда, чел.-дн.

Бурение геологоразведочных скажин

900

1. Скважины III группы ССК-76 мм

900

133,8

427,5

импрегнированный башмак, диаметр 93 мм категория VI

м

65

ССН-5, т.5, с.76, гр.9, т.14, 15

0,13

9,3

1,1

3,51

32,6

алмазное, ССК-76 мм, категория VI

м

280

ССН-5, т.8, с.24, гр.5, т.14, 15

0,09

27,72

1,1

3,17

87,9

алмазное, ССК-76 мм, категория VII

м

245

ССН-5, т.8, с.24, гр.5, т.14, 15

0,1

26,95

1,1

3,17

85,43

алмазное, ССК-76 мм, категория VIII

м

70

ССН-5, т.8, с.25, гр.5, т.14, 15

0,12

9,24

1,1

3,17

29,3

алмазное, ССК-76 мм, категория IX

м

65

ССН-5, т.8, с.25, гр.6, т.14, 15

0,14

13

1,1×1,3

3,17

41,2

алмазное, ССК-76 мм, категория X

м

175

ССН-5, т.8, с.25, гр.6, т.14, 15

0,19

47,6

1,1×1,3

3,17

151

Вспомогательные работы при бурении

17,5

94,6

1. Промывка скважин перед ГИС, наклонные, глубина до 300 м

1 промывка

5

ССН-5, т.64, с.1, гр.3, т.14, 15

0,17

0,94

1,1

3,51

3,3

2. Проработка (калибровка) ствола скважин, интервал 100-200 м

1

проработка

3

ССН-5, т.65, с.2, гр.3, т.14, 15

0,41

1,35

1,1

3,51

4,75

3. Проработка (калибровка) ствола скважин, интервал 200-300 м

1

проработка

1

ССН-5, т.65, с.2, гр.3, т.14, 15

0,48

0,528

1,1

3,51

1,9

4. Крепление скважин обсадными трубами

2,5

8,7

- спуск обсадных труб с ниппельным соединением, диаметр 89 мм, скважины наклонные

100 м

0,54

ССН-5, т.72, с.1, гр.3, т.14, 15

0,8

0,48

1,1

3,51

1,67

- извлечение труб, диаметр  89 мм, скважины наклонные

100 м

0,54

ССН-5, т.72, с.1, гр.5, т.14, 15

1,35

0,8

1,1

3,51

2,8

5.Опрессовка колонны обсадных труб, скважины наклонные

1 опрессовк

5

ССН-5, п. 87, т.14, 15

0,22

1,21

1,1

3,51

4,24

6. Тампонирование скважин глиной (ликвидационный тампонаж)

2,4

8,3

Ликвидационный тампонаж Наклонные скважины 2 гр

1 залив

3

ССН-5, т.69, с.1, гр.3, т.14, 15

0,39

1,3

1,1

3,51

4,5

Ликвидационный тампонаж Наклонная скважина 4 гр

1 залив

2

ССН-5, т.69, с.3, гр.3, т.14, 15

0,49

1,1

1,1

3,51

3,8

7. Монтаж-демонтаж и перемещение на расстояние до 1 км буровой установки.

11

67,65

- глубиной до 300 м, летом

1 монтаж-демонтаж

5

ССН-5, т. 81, с.1, гр.5, т.82, с. 1, гр. 5+6

2,2

11

6,15

67,65


4.5.3. Расчет производительности и необходимого количества буровых установок

Общий объем бурения составляет – 900м. Затраты времени собственно на бурение скважин составят – 133,8 ст/см, на вспомогательные работы сопутствующие бурению – 17,5 ст/см. Общие затраты времени на бурение скважин составят – 151,3 ст/см.

Затраты времени для выполнения запроектированного объема бурения 900 м при годовом фонде рабочего времени 1224 ст./смен (ССН-5, п.43) при 12 часовой смене составит:

Затраты транспорта на выполнение буровых работ

При бурении скважин для доставки грузов предполагается использовать автомобиль повышенной проходимости грузоподъемностью 5 тонн Урал-4320.

Затраты транспорта на бурение скважин при годовом фонде рабочего времени 1224 ст/см (ССН-5, т.18, с.1, г.4) составят: 133,8*0.29=38,8 м/см

Для транспортировки оборудования при монтажно-демонтажных работах будет задействован бульдозер CAT .

Затраты транспорта на выполнение монтажно-демонтажных работ и передвижение стационарной буровой установки при бурении скважин, согласно ССН-5, т.106, с.2, 3,  г.5 (табл. 5.2.12) составят: 1 м/см

Итого затраты транспорта на выполнении буровых работ:

- автомобиль повышенной проходимости грузоподъемностью 5 тон Урал-4320 в условиях бездорожья – 28,42 м/см;

- Бульдозер CAT – 1 м/см.

Геофизические исследования в скважинах

Методика и техника проведения ГИС

Геофизические исследования выполняются во всех скважинах в масштабе 1:200 с детализацией минерализованных (аномальных) интервалов методом ГК в масштабе 1:50, что ориентировочно составит 20% от всего объема работ.

Исследования по каждой скважине предполагается выполнить за 1 выезд, среднее расстояние до скважин 2 км. Методика и качество работ должны соответствовать требованиям действующей «Технической инструкции по проведению геофизических исследований в скважинах». Особенности методики проведения каротажа не позволяют одновременного проведения нескольких методов и требуют раздельной записи каждого из них. Контрольные измерения производятся в количестве не менее 10% от общего объема. Для выполнения каротажа будет использоваться станция ПКС-2Э, смонтированная на базе автомобиля повышенной проходимости Урал-4320, которая постоянно будет базироваться на базе участка.

Расчет затрат времени и труда на каротажные работы приведены в табл.4.8, 4.9.

Таблица 4.8

Технико-экономические показатели геофизических исследований в скважинах

П о к а з а т е л и

П р о е к т н ы е  д а н н ы е

Назначение скважин

Разведочное бурение

Тип каротажной установки

ПКС-2Э

Группа дорог

Бездорожье

Среднее расстояние до скважин

2 км

Календарное время работы на объекте

июнь 2014 г – август 2014 г

В том числе:

Летний период

2 мес (100%)

Скважины 3-ой группы

наклонные – 5 скв.

Таблица 4.9

Затраты времени на геофизические исследования в скважинах

Виды исследований и операций

№№ ССН, таблиц, строк и граф

Скважины наклонные 5

3-ой группы

1

2

3

1. Исследования масштаба 1:200

СМ Норма времени на единицу (на 100 м)    

ССН-3, ч.6; т.31,       с.1; г. 1-4; с.3; г. 1-4;           с.4; г. 1-4

0,673

Кол-во единиц на 1 скв

2,41

Итого затраты на 1 скв. (отр/см)

1,622

ИК Норма времени на единицу (на 1000 м)

ССН-3, ч.5, т.13, с.1, г.16; с.3, г.16; с.4, г.16;                        т.1, с.2, г.1

0.48

Кол-во единиц на 1 скв

0,241

Итого затраты на 1 скв. (отр/см)

0,116

КВ Норма времени на единицу (на 1000 м)

ССН-3, ч.5, т.14, с.1, г.10; с.3, г.10; с.4, г.10;                        т.1, с.2, г.1

0,44

Кол-во единиц на 1 скв

0.241

Итого затраты на 1 скв. (отр/см)

0.378

2. Исследования масштаба 1:50

ГК Норма времени на единицу (на 1000 м)

ССН-3, ч.5, т.16, с.21, г.5; с.43, г.5; с.44, г.5;                        т.2, с.1, г.3; с.3, г.5; с.4, г.5;

2,23

Кол-во единиц на 1 скв

0,048

Итого затраты на 1 скв. (отр/см)

0,107

Всего каротаж по группам скважин

1,952

Кол-во скважин

5

Итого затраты времени на каротаж по группам скважин (отр/см)

9,76

Всего затраты времени на каротаж (отр/см)

                                              9,76

Отр/мес   

0,38

Таблица 4.10

Расчет затрат времени на выезды каротажного отряда

Среднее расстояние до скважин, км

Кол-во выездов на 1 скв.

Кол-во скважин

Общий

пробег, км

Норма в отр/см по ССН-3, ч.5, т.6, с.4, г.1

На 100 км

На объем

2

1

5

2×2×5=20

1.120

0.24

Итого нормализованные затраты времени на геофизические исследования скважин составят:

9,76+0,24=10 отр./смен.

Удельный вес выездов: 0,24 \ 9,76 =0.024 %, то есть <10 %.

Продолжительность бурения на объекте – 1,4 мес. Параметр «а» составит:

9,76 \ (25,4×1,4)=0,27

Так как на выполнении работ задействован один отряд, принимается параметр «а»= Кн (ССН-3, ч.5, п.22).

Согласно ССН-3, ч.5, т.5 Кн составит 0,35, Кпз менее 30 %. Кн менее 0,7, следовательно нормативные затраты времени на профилактику не учитываются.

Затраты времени с учетом коэффициента ненормализованности составят:

9,76\ 0,27=36 отр/см

Итого ненормализованные затраты времени: 36-9,76= 26,24 отр/см (1 отр/мес)

Затраты труда на геофизические исследования в скважинах (ССН-3, ч.5, т.20, 21) составят: (3.0+2.85)=5.85 (с учетом ненормализованных затрат –5.85×36=210 чел./дн.)

Норма включаемая в затраты времени на ожидание каротажа при буровых работах составит – 9,76 ст/см.

Для обработки материалов ГИС предусматривается работа камеральной группы, в задачу которой входит:

-  обобщение геологических и геофизических материалов по району работ;

- систематизация, окончательная обработка и геологическая интерпретация полученных материалов;

- составление сводных графических приложений; составление в окончательном отчете раздела о ГИС.

Затраты времени на камеральные работы, состав камеральной группы, нормы основных расходов взяты по ССН-3, ч.6, для скважинной геофизики методом СМ. В соответствии с методом СМ полученный материал относится к категории простого. Затраты времени на выполнение работ по камеральной обработке результатов геофизических исследований скважин, согласно ССН-3, ч.6, п.75 составят:9,76×0,75=7,32 отр/см. Затраты труда (ССН-3, ч.6, т.35) составят: 7,32×3,25=23,79 чел/дн.

Документация керна скважин

Объем бурения скважин – 900 м. Документации коренных пород 872 м. По делювию (сложность геологического изучения 1 категории) – 65 м. Вся документация керна будет выполняться в летний период, у скважины.

Расчет затрат времени и труда приведен в табл. 4.11

Таблица 4.11

Затраты времени и труда на документацию керна скважин

Виды и условия работ.

Един. измер.

Объём работ

Категория сложности геологического изучения

Номер нормы по ССН-1, ч.1.

Затраты времени

Затраты труда

На единицу смен

На весь объём смен

На един., чел/см

На объём чел/см

Документация керна на месте бурения скважины

100 м

8.72

5

т.31, с.1, г.7, п.75, п.79.

3.48

30.34

2.14

65

То же

100 м

0.54

1

т.31, с.1, г.3, п.75, п.79.

2.10

1.13

2.14

2.43

Итого документация керна

 

9.26

 

 

 

31.47

 

67.43

В пересчёте на отр/мес затраты времени на документацию керна  1,23.

Керновое опробование

Керновое опробование проводится в летний период. В целом по всем скважинам будет отобрано 96 % из керна выбуренного диаметром 76 мм. Средний начальный вес 1 метра керна, при диаметре бурения 75,4 мм и объемном весе 3,37-3,47 т/м3  составит 4,8 кг.

Таблица 4.12

Затраты времени и труда на отбор проб

Виды и условия работ

Категория пород

Единица изм.

Объем работ

Затраты времени, бр/см

Затраты труда, чел/дн

Нормы по ССН-1, ч. 5

На еди-ницу

На весь объем

Нормы по ССН-1, ч. 5

На еди-ницу

На весь объем.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Отбор проб из керна скважин вручную летом

VI

100 м

3.17

т.29, с.1, г.7

3.21

10.2

т.30, с.9, г.4

2.1

107.9

VII

100 м

2.45

то же, г.8

3.89

9.53

VIII

100 м

0.7

то же, г.9

4.76

3.33

IX

100 м

0.65

то же, г.10

5.83

3.8

X

100 м

1.75

то же, г.11

7

12.25

Отбор технологических проб из керна скважин вручную, летом

X

100 м

1.75

т.29, с.1, г.11

7

12.25

Итого отбор керновых проб

100 м

8.72

51.36

В пересчёте на отр/мес затраты времени на отбор проб 2,84 отр/мес.

Таблица  4.13

Расчет затрат времени и труда на обработку проб

Вид работ, условия их выполнения.              (Машинный способ)

Ед.измер.

Объем работ

Затраты времени, бр/см

Затраты труда, чел/дн

Номер нормы по ССН-1, ч. 5

На единицу

На весь объем

Номер нормы по ССН-1, ч. 5

На единицу

На весь объем

Обработка керновых проб весом 4.8 кг, 2 категория дробимости, к=0.1

100 проб

3.26

т.40, с.3, г.5

2.0

6.52

т. 42, с.7, г.4

1.39

9

Обработка керновых проб весом 4.8 кг, 4 категория дробимости, к=0.1

100 проб

5.46

т.40, с.3, г.7

2.29

12.5

1.39

17.4

Всего обработка проб

19.02

26.4

В пересчёте на отр/мес затраты времени на отбор проб 0,74 отр/мес.


Таблица  4.14

Затраты времени и труда на лабораторные работы

Виды и условия работ

Един. измер.

Объём работ

Затраты времени

Затраты труда, чел/мес.

Номер нормы по ССН-7

На един. бр./час

На весь объём бр/час

На объём бр/мес.

Номер нормы по ССН-7

На 1 бр/мес.

На весь объём.

1

2

3

4

5

8

9

10

11

12

Полуколичественный спектральный анализ на 16 элементов

Подготовка проб и получение спектрограмм

1 проба

872

т.3.1, н.398

0.12

104.6

0.61

т.3.3, г.2

1.31

0.8

Определение элементов в пробах сложного состава (872 х 1.6)

10 элементов

1395.2

т.3.1, н.401

0.06

83.7

0.5

т.3.3, г.2

1.31

0.65

Итого спектральный на 16 элементов

 

 

 

 

 

1.1

 

 

1.45

Химический анализ

Золото, атомно- абсорбционный метод

1 проба

872

т.1.1, н.36

0,44

383.68

2.27

т.1.5, г.2

1.36

3

Золото в природных золотинах

1 проба

872

т.1.1, н.40

0.34

296.45

1,75

т.1.5, г.2

1.36

2.38

Серебро, атомно- абсорбционный метод (с предварительным концентрированием)

1 проба

872

т.1.1, н.126

0,54

470.9

2,8

т.1.5, г.2

1,36

3.94

Итого химический анализ

6,82

9.32

Пробирный анализ

Пробирный анализ на золото с выщелачиванием мешающих элементов

1 проба

872

т.4.2, н.438

1.40

1220.8

7.23

т.4.3, г.2

1.42

10.26

Концентрирование благородных металлов с окислительным обжигом проб

1 проба

436

т.4.2, н.446

0.96

418.56

2.47

т.4.3, г.2

3.13

7.73

Пробирный анализ на серебро

1 проба

872

т.4.2, н.433

0,78

680.2

4

т.4.3, г.2

1.42

5.68

Итого пробирный анализ

13.8

23.67

Всего лабораторные работы

21.65

 

 

34.44


4.6. Камеральные работы

Камеральные работы будут проводиться на всех стадиях проектируемых работ. Затраты труда и времени на окончательную камеральную обработку материалов топографо-геодезических работ приведены в соответствующем разделе проекта. По остальным видам работ, а также по составлению обобщающих материалов и окончательного отчета затраты времени и труда на камеральные работы приводятся в данном разделе. Расчет сметной стоимости камеральных работ, не включенных в сборники СНОР-93, производятся по сметно-финансовым расчетам.

Окончательная камеральная обработка включает составление и увязку геологических разрезов по скважинам с планами, разноску результатов анализов проб на планы и разрезы, увязку рудных тел на планах опробования и разрезах, и подготовку материалов для написания глав отчета.

Состав камеральной группы:

  •  ведущий геолог - 2.0 чел/мес;
  •  геолог II категории - 2.0 чел/мес;

Всего: 4 чел/мес.

Продолжительность камеральной обработки материалов буровых работ составит 4 чел/мес, затраты труда - 101.6 чел/дн.

Составление отчета. Согласно геологического задания, сдача отчета планируется в II квартале 2014 года. Отчет будет составляться на базе ООО НБК в г. Хабаровск.

В состав группы по написанию отчета войдут:

Таблица 4.15

 

чел.

чел/мес

ведущий геолог

1

4

геолог I категории

1

4

топограф

1

1

геофизик

I категории  

1

1

Всего

4

10

Продолжительность написания отчета составит 4 месяца, всего 10 чел/мес. Затраты труда составят 10×25.4=254 чел/дн.

Компьютерные работы. Вся геологическая информация, получаемая в процессе производства работ, обрабатывается на компьютере, тем самым, формируется база данных по объекту. В дальнейшем эта информация используется для построения геологических планов, карт и разрезов по буровым профилям, с использованием графических оформительских программ и утилит, позволяющих с максимальной точностью отражать геологические объекты. Для этих целей используется пакет программ «Microsoft Office», программы «Morin Kanaver», «GeoPlan», «RockWorks», «Surfer», «CorelDRAW», «Adobe Illustrator», «Adobe Photoshop» и др. Вся графическая информация отстраивается в электронном варианте, окончательно редактируется на стадии написания отчета и распечатывается на бумаге. Кроме этого, будет составлена электронная версия отчета для передачи в фонды. Для выполнения этих работ на базе партии необходимо иметь персональный компьютер (ПК) соответствующей системной комплектации, с необходимым программным обеспечением.

Заносить информацию в компьютер и производить ее обработку по видам геологоразведочных работ будут исполнители, задействованные на полевых, промежуточных и окончательных камеральных работах, т.е. затраты оператора ПК учтены в соответствующих камеральных работах.

Основные расходы определяются прямым расчетом – «Материалы» - 5%; «Услуги» - 15% от суммы заработной платы.

4.7. Строительство временных зданий связанных с полевыми работами

Планировка площадок под буровую установку. Под 5 скважины будет осуществляться планировка на общей площади 625м2 х 5= 3125 м2. Доп ССН - вып. 11, таб. 222, стр. 1, гр. 5 будет затрачено 3125 м2/1000м2 х 12,3 чел/час = 38.43 чел/час.

4.7.1. Ежесменная доставка буровых бригад

Продолжительность буровых работ в две смены составляет 1,5 месяца. Буровые бригады подвозятся от подбазы отряда до участка работы на расстояние 1 км - по бездорожью. Доставка будет осуществляться УАЗ - 3309: 1) по бездорожью - 1 км х 1,5 мес. х 25.4 см х 2 см х 2 (туда и обратно) = 203,2 км. Затраты времени по ССН-3, ч. 1, т. 2 составит (203,2км х 1,12см): 100км = 2,28 см.

4.7.2. Вахтовые перевозки

Вахтовые перевозки выполняются 2 раза в месяц на автомашине УАЗ - 3309 по дорогам II группы на расстояние 105 км. Количество вахтовых перевозок составит: 1,5 мес. х 2 (туда и обратно) – 2 = 1 перевозка. Пробег с учетом возврата составит 105 км х 1 х 2 = 205 км. Затраты времени по ССН-3, ч. 1, т. 2 составит (205 км х 0,332см): 100 = 0,68 см. За время переездов буровой бригаде: 2 бур. мастер, 4 машинист бур. установки, 4 пом. бурильщика выплачивается зарплата.

4.8. Прочие виды работ и затрат

4.8.1. Связь

Связь отряда с экспедицией и базой партии осуществляется по мобильному телефону 2 раза в неделю, на что потребуется: 2x5 мин. х 25 руб. х 4 недели х 1,5 мес. = 1500 руб.

4.8.2. Аренда помещений для проживания на полевых работах

Для проживания отряда в количестве 8 чел. в течении 1,5 мес. В поселке дукат потребуется 30000 рублей.

4.8.3. Организация и ликвидация полевых работ

В соответствии с «Инструкцией по составлению проектов и смет» затраты на организацию составляет 1,5%, на ликвидацию - 1,2 % от стоимости полевых работ.

4.8.4. Полевое довольствие, резерв

Согласно утвержденным сметным лимитам затраты составят: Полевое довольствие - 21% (Приказ №56 от 24.05.96г); Резерв - 4% (Инструкция п. 6.7.2.) от сметной стоимости работ по объекту.

4.9. Организация работ

Поправочные коэффициенты:

1). К заработной плате:

- районный 1,7;

- индексация 2,3;

- общий 3,932.

2). К отчислению на соц. нужды:

-общий 3,145;

-районный 1,7.

3). К материальным затратам:

- ТЗР 1,32;

- индексация 0,786;

- общий 1,037.

4). К амортизации:

- ТЗР 1,18;

- индексация 0, 644;

- общий 0,76.

Штатное расписание и фонд оплаты труда

Численность и профессиональный состав персонала на каждый вид работ определяют на основе рассчитанных по нормам ССН затрат труда на данный вид работ и срока их выполнения:

Таблица 4.16

Штатное расписание (партии, отряда)

Должность

Кол-во сотрудников

Продолжительность, мес

Затраты труда,    чел-мес

Основной оклад, руб

Оклад с учетом районного   к-та,руб

Всего, руб

Начальник партии

2

1,5

3

20000

78000

234000

Геолог

1

1,5

1,5

15500

60450

90675

Техник-геолог

1

1,5

1,5

10000

39000

58500

Буровой мастер

1

1,5

1,5

15000

58500

87750

Машинист БУ V разр.

4

1,5

6

18000

70200

421200

Пом.бур IV разр.

4

1,5

6

15000

58500

351000

Геофизик

2

1,5

3

15000

58500

175500

Водитель

2

1,5

3

15000

58500

175000

Итого:

17

1278225

Дополнительная зарплата – 7,9%

100977

Итого основная и дополнительная зарплата

1379202

Отчисления на соц. нужды – 27,1%

372384

Материалы – 5%

68960

Услуги – 5%

68960

Итого основных расходов

1889506

Стоимость 1%

18895

План-график выполнения этапов геологического задания

Календарный план-график строится, исходя из общего срока выполнения геологического задания, данных о производительности труда и сроке выполнения каждого вида работ (табл. 4.17).

Таблица 4.17

План-график выполнения этапов геологического задания, мес

Наименование этапа

Продолжи-тельность работ, мес

Календарный месяц

Перекрываемое время

Продолжи-тельность по кален-дарному времени, мес

1-й

2-й

3-й

4-й

5-й

1

Проектирование

1

-

1

2

Организация полевых работ

0,5

0,5

3

Буровые работы

1,5

-

1,5

4

ГИС

1,5

Периодически

1,5

5

Отбор проб

0,5

Периодически

0,5

6

Лабораторные работы

0,5

Периодически

0,5

7

Ликвидация полевых работ

0,5

0,5

8

Камеральные работы

1,5

-

1,5

Всего

5,0

1,5

5,0

Расчет сметной стоимости единиц производства геологоразведочных работ

Таблица 4.18

№№ п/п

Вид работ

Нормативный документ

Зарплата на оплату труда

отчисления на соц. нужды

Материальные затраты

Амортизация

Итого основных расходов

То же 1 см (1 мес. – 25,4 см)

2

3

4

5

6

7

8

9

1

Колонковое бурение с/х бур. уст. Boart Longyear 90C, ср. диам. до 132 мм

III гр скв. год фонд 1224 ст/см

СНОР-5 т.5 (ст/см)

8555

1761

9993

834

21143

2

Вспомогательные работы во время бурения скв. уст. Boart Longyear 90C, ССК-76

СНОР-5 (ст/см)

4277

880

4996

417

10571

3

Монтаж, демонтаж и перемещение бур. уст. Boart Longyear 90C на 1 км (бездорожье)

СНОР-5 т.17

(м/д)

14792

4667

13808

2209

35476

4

Геологическая документация керна у бур. скважины, без радиометрических исследований

СНОР-1 ч.1, т.5 стр.1

(1 мес.)

82793

25839

7092

557

116281

4578

5

Отбор проб из керна буровых скважин, вручную

СНОР-1 ч.5, т.1 стр.28

(1 мес.)

76815

23974

16152

-

116941

4604

4.10. Общая сметная стоимость ГРР

Таблица 4.19

Общая сметная стоимость геологоразведочных работ

№№

п/п

Виды работ и затрат

Единица

измере-

ния

Объем

работ

Единич-

ная

сметная

расц-ка

Стоимость

объема в

ценах

2014г., руб.

1

2

3

4

5

6

I

Основные расходы

А. Собственно геологоразведочные работы, всего

8535712

1

Проектирование

174000

2

Полевые работы, всего

В том числе по видам и методам:

руб.

5996316

2.1

Буровые работы

ст/см

133,8

21143

2828933

2.2

Вспомогательные  работы, сопутствующие бурению

ст/см

17,5

10571

185001

2.3

Монтаж, демонтаж и перевозка передвижных буровых установок

1 мдп

5

35476

177380

2.4

Геофизические работы

отр/см

9,76

12700

123952

2.5

Опробование

ст/см

51,36

4606

236564

3

Организация работ 3%

руб.

225602

4

Ликвидация работ 2,4%

руб.

180481

5

Лабораторные работы

руб.

1420000

6

Камеральные работы

руб.

539313

Б. Сопутсвующие работы, транспортировка персонала и грузов, проживание и т.д., всего

руб.

334600

ИТОГО основных расходов

руб.

8870312

II

Накладные расходы 21.4%

руб.

1898246

ИТОГО основные и накладные расходы

руб.

10768558

III

Плановые накопления – 20% от суммы основных и накладных расходов

руб.

2153711

IV

Компенсируемые затраты, всего

в том числе:

руб

968360

Производственные командировки

руб.

55000

Полевое довольствие

руб.

385420

Компенсации и доплаты

Руб.

433640

Охрана недр и окр среды

руб.

94300

V

Резерв на непредвиденные расходы 4%

руб.

555625

VI

НДС 18%

2600325

Всего по объекту:

руб.

17046579


6. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

6.1.Охрана труда

6.1.1 Особенности местности

Месторождение "Дукат" расположено на северо-востоке РФ в Омсукчанском районе Магаданской области в 650 км. от г.Магадан и в 40 км. от п.Омсукчан. В области существует прямое автомобильное сообщение с г.Магадан, в котором расположен один из крупнейших на Дальнем востоке портов.

Район работ представляет таежную местность, в следствии район опасен по клещевому весенне-летнему энцефалиту, также существует возможность возгорания тайги.

В районе работ отсутствуют какие бы то ни было заводы, АЭС и другие объекты, являющиеся потенциальными источниками техногенной опасности.

В Омсукчанском районе суровый субарктический климат, с длинными, холодными зимами и коротким, прохладным летом.  Среднегодовая температура  —  -10,5°C. Относительная влажность воздуха — 75,8%. Средняя скорость ветра  — 3,2 м/с.

Окружающая территория очень редко населена и, в основном, покрыта тундровым лесом.

Работы предусматривается проводить с начала июня по конец ноября. Температуры в этот период колеблются от –22,9º до + 15,2º, также неблагоприятным явлением в период проведения работ являются осадки в виде снега и дождя приводящие к переохлаждению организма, что может привести к простудным заболеваниям, воспалению легких.

6.1.2. Опасные и вредные производственные факторы

Проектом предусмотрено выполнение следующих работ: буровые работы, ГИС, опробование, лабораторные работы.

Опасые факторы. Для бурения скважин используется буровая установка фирмы Boart Longyear LF 90С. При работе буровой установки возникает опасность попадания различных частей тела и одежды в движущиеся части механизмов. Наиболее опасными в этом отношении являются зона вращателя и вращения ведущей трубы.

Так как установка работает от двигателя внутреннего сгорания, создаётся риск возникновения пожаров (неосторожное обращение с огнем и ГСМ и т.п.).

Отбивание заклинивших буровых инструментов создают опасности травматизма мелкими осколками породы и элементами ремонтного оборудования. Наибольшая опасность при спуско-подъемных операциях связана с установкой колонны бурильных труб на подкладную вилку, развинчивание и свинчивание бурильных труб.

При  отборе керна источником опасности являются плохо закрепленные колонковые трубы, которые могут травмировать людей, а так же ручные керноколы, при использовании которых возможны травмы, связанные с осколками пород.

Для электроснабжения используется генератор, при работе с электрооборудованием возникает риск поражения электрическим током.

Вредные факторы. Длительная работа двигателя создаёт загазованность вблизи установки выхлопными газами. Так же возможно возгорание электропроводки автомобиля.

При эксплуатации буровой установки возникают вибрации и шумы во вращающихся частях агрегатов (ДВС, узлы трансмиссии, буровой насос).

6.1.3 Динамика производственного травматизма и профессиональных заболеваний

По собранным материалам в отделе охраны труда, на протяжении существования ООО «НБК» по настоящее время не выявлены какие либо хронические профессиональные заболевания у буровиков, так же за последние 2 года на данном предприятии не зафиксировано случаев травматизма.

6.1.4 Обеспечение безопасности при проектируемых работах

Обеспечение безопасности при монтаже и эксплуатации оборудования. На основании анализа потенциальных опасностей, а также выявленных недостатков в работе организации предусмотрены мероприятия по предупреждению производственного травматизма при проектировании буровых работ.

До начала монтажа буровой установки площадка для неё планируется и очищается. Рабочие проходят инструктаж по технике безопасности (вводный и на рабочем месте). Рабочий персонал обеспечиваются средствами индивидуальной защиты – спецодеждой, спецобувью, защитными касками. Спецодежда изготавливается из брезента (ткань льняная или полульняная с водоотталкивающей пропиткой). Для защиты рук используются прорезиненные рукавицы. Для защиты от повышенного уровня шума рабочие обеспечиваются наушниками фирмы Peltor. При высотных работах во избежание падения используются страховочные ремни, пояса и страховочные канаты на мачте.

Для предотвращения попадания на вращающиеся части и механизмы на оборудовании устанавливаются защитные кожухи, колпаки, сетки и оргстекло.

До выезда на полевые работы отряд обеспечивается средствами радиосвязи и предметами по оказанию первой медицинской помощи (бинт, вата, жгут, шина).

К работе, связанной с механизмами, допускаются только лица, имеющие удостоверение на право управления ими или обслуживания.

Для защиты  буровой установки от прямого попадания молнии буровая установка заземляется в двух местах.

В качестве токоотводов используют медный или стальной одножильный проводник диаметром не менее 6 миллиметров сопротивлением не более 10 Ом.

Перемещение буровой установки производится  в светлое время суток бульдозером CATERPILLAR 9. Расстояние от передвигаемой вышки до бульдозера не менее высоты вышки плюс 5 м. Двери кабин тяговых тракторов открываются и закрепляются.

Меры безопасности при бурении скважин. Установка размещается на заранее подготовленной для проведения работ площадке. Подъем и опускание мачты производятся плавно и на малой скорости. Строительно-монтажные работы (СМР) на высоте проводятся при ветре силой не более 5 балов (8-10,7 м/с), а также при отсутствии грозы, ливня и тумана видимостью менее 100 м. При установке вышка укрепляется растяжками из стальных канатов для удержания их от опрокидывания под действием сильного ветра. Оттяжные, стальные канаты располагаются в диагональных плоскостях вышки по четыре на одном уровне.

Рабочее место бурового мастера и его помощника находится внутри прочного тепляка из досок толщиной 40 мм и обшитым железными листами, что обеспечивает защиту от ветра, атмосферных осадков и солнечных лучей.

Захват очередной штанги элеватором при наращиваниях и спускоподъемных операциях производится только после полной остановки вращателя. Во избежание самопроизвольного включения вращателя, рукоятка золотника управления вращателем устанавливается в фиксированное нейтральное положение, при этом вентиль регулирования числа оборотов открыт.

Чтобы избежать открытия элеватора под действием собственного веса, проведение спускоподъемных операций осуществляется только при надежной фиксации затвора.

Свинчивание и развинчивание породоразрушающего инструмента выполняются только при соблюдении условия, что труба удерживается на весу тормозом, защелка затвора элеватора закрыта и зафиксирована

6.1.5. Производственная санитария

Для создания нормальных санитарно-гигиенических условий труда и быта планируется комплекс мероприятий по благоустройству жилых мест на базе партии.

Лагерь представляет собой вахтовый поселок Дукат. Для проживания персонала партий на участке проведения работ снимаются квартиры со всеми удобствами, по два человека в комнате, буровики и помбуры живут отдельно, как следствие, никто не мешает высыпаться после смены. Для приёма пищи в поселке имеется столовая с кухней. Имеется современная баня с отдельным водо и электроснабжением.

Район опасен по клещевому энцефалиту, поэтому все работники в обязательном порядке пройдут курс вакцинации. Приём на работу, обучение и инструктаж рабочих и ИТР безопасным методам труда будет проводиться в соответствии с «Положением о порядке обучения и инструктажа рабочих безопасным приёмам и методам работ в организациях, предприятиях и учреждениях МинГео СССР».

При работе на буровой установке проявляется негативное воздействие загрязненного воздуха продуктами отработки ДВС  (СО, NO2, SO2 , тяжёлые металлы, сажа ) . Объём выбросов зависит от качества потребляемого топлива и технического состояния агрегатов. Для уменьшения выбросов вредных веществ необходима правильная регулировка ДВС.

Значительное уменьшение выбросов вредных веществ в атмосферу будет достигнуто при использовании на буровых работах станков Boart Longyear LF 90С.

Фоновые концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе имеют следующие значения:

-двуокись серы - 0,06 ПДК, при ПДК = 0,5 мг/м3;

-двуокись азота - 0,038 ПДК, при ПДК = 0,085 мг/м3;

-окись углерода - 0,4 ПДК, при ПДК = 0,5 мг/м3;

Валовый выброс загрязняющих веществ, поступающих в атмосферу при штатном режиме строительства скважины предполагается в количестве:

-азота диоксид - 11,21 г/сек; 16,48 т/год;

-серы диоксид - 0,82 г/сек, 3,36 т/год;

-углерода оксид - 35,68 г/сек; 19,94 т/год;

Так как расчеты загрязнения атмосферы показали отсутствие превышения ПДК,   дополнительные мероприятия по снижению выбросов в атмосферу с целью достижения нормативов ПДК не планируются. Учитывая, что количество техники незначительное, работы краткосрочные и производятся в отдаленной незаселенной таежной местности, можно сделать вывод, что проведение работ практически не отразится на состоянии рабочих.

Мероприятия по снижению вредного воздействия производственного шума и вибрации. 

Опасности при длительном воздействии шума и вибрации: общее ухудшение самочувствия (изменение ритма сердечной деятельности, ухудшение слуха), снижение работоспособности, внимания, увеличение числа ошибок и как следствие этого – травматизм.

Применение различных средств и технологий позволяет снизить, а также исключить вредное воздействие этих факторов на здоровье буровиков. Источником шума и вибрации на буровой являются ДВС, узлы трансмиссии, буровой насос.

С целью снижения уровня шума и вибрации проектом предусматривается выполнение своевременного и качественного ремонта оборудования и ежедневный контроль качества крепления оборудования.

Так же, возможно применение антивибрационной смазки. Однако, при применении станка типа Boart Longyear LF 90С благодаря грамотному подбору величин частот вращения сильной вибрации при бурении удастся избежать.

Для защиты от вибрации рабочее место машиниста буровой установки оснащено виброгасящим ковриком.

Шумовое воздействие во время работы вызывает в основном привод станка и вращатель. Борьба с шумом несет в основном аспект комфорта и эргономики.

Для снижения вредного воздействия производственного шума на буровой применяются специальные беруши и шумопоглащающие наушники. Это позволяет заметно снизить вредное шумовое воздействие до приемлемого уровня.

6.1.6 Пожарная безопасность

В летний пожароопасный период будет разработан план мероприятий по предотвращению и борьбе с возможными лесными пожарами, в котором указываются пути и средства эвакуации людей из опасных зон. При поступлении на работу все работники проходят инструктаж по правилам пожарной безопасности согласно занимаемой должности.

В случае объявления повышенной пожарной опасности все работники проходят повторный инструктаж по правилам противопожарной безопасности. Приказом по ООО  «НБК» в партии назначаются лица, ответственные за пожарную безопасность на объектах работ. Все объекты производственного и хозяйственного назначения обеспечиваются противопожарным инвентарём: бочками с водой, вёдрами, комплектом инструментов.

Склад ГСМ расположен за пределами поселка. Топливо и смазочные материалы хранятся в закрывающейся таре.

Для курения предусматриваются специально отведенные места, оборудованные  урнами для окурков и емкостями с водой.

6.1.7 Заканчивание скважин

После завершения работ на буровых площадках будет производиться уборка от следов хозяйственной деятельности (сжигание мусора, засыпка ям, надёжный ликвидационный тампонаж, очистка от остатков ГСМ и глины). Использование промывочной жидкости предусматривает применение шламоотстойников. Шлам захоранивается на специально продуманных участках, чтобы не происходил его вынос в ближайшие водотоки. Вода после использования пропускается через специальные фильтры.

Устьевое оборудование всех консервируемых скважин должно быть защищено от коррозии.

Устья ликвидируемых скважин должны быть оборудованы репером, на котором электросваркой делают надпись: номер скважины, наименование площади и организации, пробурившей скважину, а также ставится дата начала и окончания строительства.

При проведении всех работ бытовые отходы предполагается хранить без вреда для окружающей среды. Для хранения органического мусора и отходов пищеблока выкапывается выгребная яма, (снятый дерн оставляется для последующей рекультивации), которая по заполнении закапывается. Туалеты устраиваются в удалении на 50 м от водотоков, глубина выгребной ямы не менее 1 м от поверхности земли.

После окончания работ территория тщательно убирается от мусора, выгребные ямы закладываются почвенным слоем.

Работы не будут наносить существенный вред растительному и животному сообществам. По возможности будет проводиться пересадка ценной растительности, контроль над её сохранностью, безущербное оттеснение фауны на прилегающие территории.

6.2. Безопасность жизнедеятельности при чрезвычайных ситуациях

6.2.1. Анализ потенциально возможных ЧС

Так, как при буровых работах используются горюче-смазочные материалы, наиболее вероятной чрезвычайной ситуацией является пожар; поэтому проектом предусматривается проводить следующие противопожарные мероприятия.

6.2.2. Обеспечение мер по защите людей

С целью защиты базы партии от возможных пожаров вокруг ее предполагается устройство защитных минеральных полос шириной 4.2 м. территория не залесена. Для хранения горюче-смазочных материалов будет построен склад ГСМ в емкостях на удалении 300-500 м от базы партии (рис 1). На всей площади склада создается минерализованная полоса, по периметру будет сделан предохранительный вал и ограда из колючей проволоки. Над складом масел – построен навес. В состав работ по строительству войдут:

  1.  устройство минерализованной полосы со снятием почвенно-растительного слоя;
  2.  устройство предохранительного вала;
  3.  устройство забора из колючей проволоки;
  4.  собственно строительство склада ГСМ для хранения нефтепродуктов в таре и в емкостях;
  5.  строительство навеса деревянного каркасно-обшивного.

Устройство минерализованной полосы заключается в снятии почвенно-растительного слоя на всей площади на глубину в среднем 0.15 м и выкладывании его в бурты.

Рис 6.1. План склада ГСМ

В соответствии с инструкцией по пожарной безопасности буровая установка снабжается двумя огнетушителями (один пенный ОХП-10 и  второй углекислотный ОУ-5), ящиком с песком вместимостью 0,2 м3, войлоком, кошмой или асбестовым полотном размером 2 X 2 метра, двумя комплектами пожарного инструмента (лом, топор, багор), бочкой с водой, емкостью 250 литров.

На территории буровой и полевого лагеря устанавливаются ручные звуковые извещатели. В качестве средства связи используется производственная радиосвязь (переносные УКВ радиостанции).

Пожарный щит обеспечивается противопожарным инвентарем и оборудованием в соответствии с действующими нормами (табл. 1).

Таблица 6.1.

Оснащение щитов

п/п

Наименование

Количество

1

Огнетушители ОП-8

1 шт

2

Ломы

2 шт

3

Ведра

2 шт

4

Топоры

2 шт

5

Лопаты

2 шт

Также для тушения пожаров предназначена мотопомпа бензиновая HONDA WB 20XT, производительностью 36000 л/ч, с несколькими напорными рукавами диаметром 51мм и длиной 20 м в скатке.  Она имеет габариты  455х365х420 мм  и используется в хозяйственно-бытовых и технических целях. Забор воды осуществляется из ручья с проточной водой, протекающем в 50 метрах от полевого лагеря.

Первой задачей при выявлении возгорания является эвакуация людей в случае угрозы их жизни. Дальнейшие действия пожарной команды должны быть направлены на локализацию пожара, что бы исключить распространение огня.

При внезапном возгорании на буровой: отключается подача электроэнергии на буровую; останавливается двигатель внутреннего сгорания; ставятся в известность должностные лица; работниками немедленно принимаются меры к ликвидации пожара своими силами и средствами; вызывается добровольная пожарная дружина, прекращаются все работы на буровой.

Пожар считается ликвидированным, если потушены все очаги горения и тления и предотвращена возможность его возобновления.

При возникновении смерчей и ураганов работающий персонал укрывается в кювете дорог, яме, рве, овраге и плотно прижимается к земле. Необходимо немедленно покинуть автомобиль, буровую установку и другие объекты со слабой конструкцией (фундаментом).

В заключении хотелось отметить, что все виды полевых работ, временное строительство, транспортировка грузов и персонала будут производиться в соответствии с:

- едиными правилами безопасности при геологоразведочных работах;

- правилами пожарной безопасности для геологоразведочных предприятий и организаций;

- правилами дорожного движения.

Все организационные, технические и социально-правовые мероприятия, направленные на обеспечение безопасных условий труда, должны осуществляться в соответствии с «Системой управления охраны труда в организациях и предприятиях «Роскомнедра» (СОУТ).


5. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

 5.1 Современное состояние природной среды

Запроектированные работы проводятся в Омсукчанском районе на северо-востоке Магаданской области в горной местности.

Рельеф района составляют разнообразные горные образования, изредка сменяющиеся низменностями.

Растительность Магаданской области представляет собой угнетенное редколесье из даурской лиственницы с кустарниками карликовой березы или кедрового стланика в подлеске. 

Животный мир небогат. Это обитатели тайги - лось, бурый медведь, вол, белка, лисица, суслик. Пернатые представлены совами, рябчиками, куропатками, местными и перелетными утками-гагами.

Экологическое состояние воздушного бассейна не исследовалось. Наличие вредных примесей и их концентрации в воздухе не определялось. Экономически район освоен слабо. Основными факторами воздействия на воздушный бассейн являются вредные выбросы в периоды проведения добычных и геологоразведочных работ на территории района.

Площадь работ находится в экологически благополучном районе и характеризуется следующими показателями:

- радиационная характеристика в пределах естественного фона;

- атмосферный воздух практически не загрязнен;

- островное распространение вечномерзлых пород;

- ландшафт территории подвергся частичному техногенному воздействию в результате отработки россыпей;

- редких охраняемых видов растительного сообщества и животного мира в пределах рудоперспективной площади и на прилегающих территориях не зарегистрировано;

- охраняемых и рекреационных территорий, а также исторических памятников на площади работ и в ее окрестностях нет.

Исполнителями будет проведена разъяснительная работа по вопросам охраны природы, правилам охоты и рыбной ловли, а также о мерах ответственности за нарушение этих правил.  Проектируемые работы, связанные с использованием природных ресурсов,  их выполнение будет производиться по согласованию и разрешению администрации области, района, комитета по охране природы и органов государственной земельной и лесной охраны.

В целях сохранения природных ресурсов полевые работы будут проводиться при соблюдении требований:

- рубку леса осуществлять только при наличии порубочных билетов и с соблюдением правил санитарной гигиены леса. Деловая древесина должна складироваться и использоваться при временном строительстве, а отходы использоваться как дрова;

- исключить возможность охоты без лицензий и в сроки, установленные правилами охоты на диких животных

5.2  Характеристика источников и мероприятия по охране недр и окружающей среды

В соответствии с требованиями охраны недр до начала полевых работ будет получена вся разрешительная документация на право проведения геолого-поисковых работ. Проектируемые работы будут выполняться в 40 км от п. Омсукчан, на неплодородных землях. В процессе производства запроектированных геолого-геофизических работ негативному воздействию в той или иной мере подвергаются воздушный бассейн, почвы, недра, растительный и животный мир.

Источниками загрязнения окружающей среды при бурении скважин являются:

  •  выхлопные газы двигателя бурового агрегата;
  •  нефтепродукты для заправки двигателя;
  •  шлам, образуемый при бурении скважины.

Учитывая наличие вышеперечисленных источников загрязнения окружающей среды, проектом предусмотрены мероприятия, исключающие загрязнения.

Экологическое состояние воздушного бассейна в районе проектируемых работ опасений не вызывает. Ввиду отсутствия вблизи крупных населенных пунктов и промышленных предприятий, воздушный бассейн не загрязнен вредными промышленными выбросами и качество воздуха характеризуется естественной чистотой. В этих условиях незначительные выхлопы газов, образующихся при работе буровых установок и транспортной техники, не окажут заметного воздействия на качество воздуха. Однако, для уменьшения расхода горючего и выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, будут производиться систематические регулировки топливной системы двигателей буровых установок, транспортной техники.

Учитывая, что количество техники незначительное, работы краткосрочные и производятся в отдаленной незаселенной таежной местности, можно сделать вывод, что проведение работ практически не отразится на состоянии воздушной среды.

Основными видами воздействия на земельные ресурсы являются нарушения и загрязнения почвенного покрова. Для охраны земельных площадей, нарушенных в процессе горнопроходческих работ, от возможности эрозионных процессов предусматривается засыпка канав. Проходка горных выработок будет осуществляться без применения взрывных работ.

Для предотвращения загрязнения земель нефтепродуктами при производстве буровых работ под двигатель бурового станка устанавливается металлический поддон для улавливания протечек масла. Промасленная ветошь собирается и утилизируется сжиганием. Отработанные масла собираются в специальные емкости и сжигаются в топке на базовом поселке. В случае пролива нефтепродуктов принимаются оперативные меры по их сбору и утилизации сжиганием. Загрязненный почвенно-растительный слой снимается с этих площадей на мощность в среднем 0,15 м  и подлежит захоронению в местах, исключающих затопление поверхности и подтопление грунтовыми водами.

В целях исключения загрязнения земель хозяйственно-бытовыми отходами в базовом поселке и на лагерной стоянке твердые и жидкие отходы складируются в помойных ямах, которые по мере заполнения закапываются. Местоположение помойных ям выбирается на не затапливаемых участках со слабо проницаемыми глинистыми грунтами.

Проходка скважин открывает доступ к недрам атмосферного воздуха и поверхностных вод. Для исключения доступа к подземным водам и засорения недр после завершения буровых работ и проведения необходимых исследований, обсадные трубы извлекаются и производится ликвидационный тампонаж скважин заливкой глинистым раствором. Устье скважины закрепляется штангой с нанесенной стандартной маркировкой.

В целях предотвращения загрязнения поверхностных вод нефтепродуктами временные пункты хранения ГСМ устраиваются за пределами охранных вод водотоков. По периметру такие хранилища ГСМ огораживаются земельным валом высотой не менее 1 метра. Категорически запрещается мойка буровой и другой техники в водотоках. Дороги внутри поисковых участков прокладываются за пределами охранных зон водотоков. Проезд через ручьи осуществляется только по специально сооруженным временным мостовым переходам, которые по окончании эксплуатации разбираются для исключения заторов на водотоках.

В целях охраны и рационального использования лесной растительности порубочные работы будут выполняться в пределах проектных просек с соблюдением правил рубки леса. Места стоянок буровых отрядов выбираются на участках, частично покрытых лесом. Вырубленная деловая древесина будет полностью использована для удовлетворения хозяйственных нужд. Отходы лесопиления (сучья, ветки, комли) приземляются, что обеспечивает их быстрое гниение.

При обнаружении на просеках особо охраняемых видов растений предусматривается их обход. Компенсация ущерба лесному хозяйству будет осуществляться по договоренности с Территориальным Агенством по недропользованию Магаданской области.

Работа буровых станков и бульдозеров привнесет фактор некоторого беспокойства в среду обитания диких животных, однако, она не может привести к существенному нарушению исторически сложившегося природного баланса. Как показывает опыт работ, дикие животные, при проведении работ покидают данную территорию, а по окончании работ - возвращаются. В районе проектируемых работ отсутствуют ярко выраженные пути миграции животных, поэтому специальных мероприятий по их охране, кроме профилактической работы по исключению браконьерства, не предусматривается.

Охрана рыбных запасов обеспечивается выполнением проектных мероприятий по предотвращению загрязнения водотоков нефтепродуктами и другими вредными веществами.

5.3 Охрана воздушного бассейна

В условиях  слабой экономической освоенности территории главными факторами, отрицательно влияющими на качество воздушного бассейна, являются выбросы в атмосферу вредных веществ. Основными источниками загрязнения атмосферы являются двигатели внутреннего сгорания.

Основными вредными компонентами выхлопных газов при работе двигателя внутреннего сгорания являются окись углерода, окислы азота, альдегиды и сажа (табл.1).

Таблица  1

Характеристики выхлопных газов

Наименование загрязняющих веществ

ПДК, мг/м3

Состав отработавших газов двигателя, % по объему (для сажи мг/м3)

Класс опасности

Окись углерода

2

0,01-0,5

4

Двуокись азота

20

0,001-0,4

3

Сажа (аморфный углерод)

4

10-1100

3

Альдегид масляный (бутаналь)

5

0-0,009

3

Углерода двуокись

30000

1-10

4

Объемы и качество выхлопных газов при работе ДВС зависит от количества потребляемого топлива и технического состояния агрегатов. Для уменьшения выхода выхлопных газов и их очистки при работе двигателя предусмотрен специальный удлиненный патрубок с фильтром.

5.4 Охрана водных ресурсов

Защита водных ресурсов регламентируется Постановлением Совета Министров «О порядке разработки и утверждения схем комплексного использования и охраны вод», «Правилами охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами». При соблюдении требований всех вышеназванных документов ущерб поверхностным водам, связанный с производством геологоразведочных работ будет минимальным.

Выполнение запланированных видов и объемов ГРР сопряжено с определенным водопотреблением. При этом вода используется на хозяйственно-бытовые нужды и в производственно техническом процессе в объёме не более 10 м3/сут.

Водозабор осуществляется с поверхностных водотоков мотопомпой бензиновой HONDA WB 20XT или её аналогами, с несколькими напорными рукавами длиной 20 м в скатке.

Гидрогеологические условия месторождения являются сравнительно простыми, и не будут препятствовать ведению горно-эксплуатационных работ. Они определяются наличием трех водоносных горизонтов с незначительными дебитами: трещинными водами изверженных пород, водами метаморфических пород королевской и рудоносной свит и водами аллювиальных и делювиальных отложений.

В проекте выполнены общие и специальные мероприятия, обеспечивающие защиту подземных и поверхностных вод:

- соблюдение специального режима хозяйственной деятельности на территории с целью предотвращения загрязнения, засорения и истощения водных объектов, а также среды обитания животного и растительного мира и благоустройство территории,

- запрещена заправка топливом, мойка и ремонт машин и механизмов на участках в пределах водоохранных зон, а также размещение стоянок транспортных средств.

- применение только герметичных контейнеров для транспортировки и хранения ГСМ, слив топлива производить только в определённых для этих целей местах, для предупреждения загрязнения поверхностных и подземных вод горюче-смазочными материалами необходимо максимально осторожно осуществлять заправку и смазку машин и механизмов,

- для предотвращения попадания ГСМ на поверхность при случайных проливах топлива рекомендуется применение специальных металлических поддонов или других непроницаемых материалов в местах перелива топлива. Случайные проливы промакиваются ветошью или сливаются из поддонов в предназначенные для этого емкости,

- поддержание в чистоте прилегающих к площадкам территорий, не допускается складирование мусора в пределах водоохранных зон.

В связи с незначительным количеством бытовых сточных вод, накапливаемых в туалетах и выгребной яме за период проведения геологоразведочных работ, по окончанию работ туалетные ямы и выгреб засыпаются грунтом.

5.5 Охрана земельных ресурсов

Земля в пределах поисковых работ относится к госфонду и не используется в качестве сельскохозяйственных угодий. Земельный отвод должен быть оформлен с соблюдением всех юридических норм.

При производстве работ нарушение почвенного покрова осуществляется при:

проходке канав        

устройстве буровых площадок для бурения    

строительстве дорог и подъездных путей    

строительстве склада ГСМ      

- противопожарные защитные минерализованные полосы на базе партии

Почвенно-растительный слой снимается с этих площадей на мощность в среднем 0.15 м и складируется в бурты для использования его при последующей рекультивации по завершению работ. Рекультивация включает в себя:

-  засыпку канав

-  планирование поверхности нарушенных земель

-  выполаживание или террасирование откосов

- выполнение противоэрозионных мероприятий (устройство перемычек на пониженных участках нарушенного рельефа)

-  укладка и разравнивание почвенно-р