Их основное преимущество перед установками с роторными вращателями заключается в наличии гидравлических механизмов подачи и средств механизации спуско-подъемных операций (СПО), а также электродвигателей в качестве привода основных механизмов. Другим важным преимуществом этих установок является возможность создания нормальных условий работы для обслуживающего персонала путем постройки передвижных буровых зданий.
Установки колонкового бурения применяются в основном для проходки разведочных скважин. Однако в последнее время для сооружения эксплуатационных скважин ПВ металлов используются модифицированные установки типа БПУ-650М и БПУ-1200М, изготовленные на базе буровых агрегатов ЗИФ-650А, ЗИФ-650М, ЗИФ-1200А, ЗИФ-1200МР. Глубины скважин при диаметре 243 – 295 мм в зависимости от применяемого бурового станка достигали 250 – 500 м. Основное буровое оборудование смонтировано в утепленном буровом здании, установленном на платформе на колесном ходу. Схема буровой передвижной установки БПУ-1200М дана на рис. 4. Перевозка установки производится с помощью транспортных средств. В рабочем положении платформа установки снабжена гидравлическими опорами, которые подключены к гидросистеме бурового станка.
В состав бурового оборудования, установленного на платформе, входят: буровой станок, буровой насос НБ-32, электропривод бурового станка и бурового насоса. Из средств механизации СПО применяются труборазворот РТ-1200М и полуавтоматические элеваторы.
Мачта телескопическая, двухсекционная, высотой 18,7 м, грузоподъемностью 11 т. Изменение высоты мачты осуществляется путем выдвижения верхней секции мачты с помощью гидроцилиндров, смотированных на платформе, или лебедки. Гидроцилиндры подъема мачты через распределитель подключены к гидросистеме бурового станка. Подъем и опускание мачты осуществляется с пульта управления.
Отапливается буровое здание двумя электрокалориферами типа СФОА, мощностью 25 кВт каждый. Питание бурового агрегата электроэнергией осуществляется от промышленной энергосистемы или от передвижной электростанции ЭСД-100.
Иногда в модифицированных установках колонкового бурения в качестве вращателя используется ротор типа Р-410 с проходным отверстием 410 мм от бурового агрегата 1БА-15В.
Применение модифицированных буровых агрегатов типа БПУ-650М и БПУ-1200М позволило повысить производительность сооружения технологических скважин ПВ и улучшить условия работы обслуживающего персонала.
Однако установки колонкового бурения не дают возможности использовать их при сооружении технологических скважин глубиной свыше 500 м при диаметре ствола 320 – 346 мм.
Техническая характеристика модифицированных буровых агрегатов и станков для бурения скважин из подземных горных выработок приведена в табл. 2.
Таблица 2
| Параметры | БПУ-1200М | БПУ-650М | БСК-2М-100 | НКР-100 |
| Глубина бурения, м, при конечном диаметре скважины, мм: | ||||
| 93 | 1500 | 650 | ||
| 152 – 190 | 700 | 500 | ||
| 46 | 100 | |||
| 105 | 50 | |||
| Диаметр бурильных труб, мм | 50; 63,5; 73 | 50; 63,5; 73 | 33,5; 42 | 43; 63,5. |
| Частота вращения бурового инструмента, об/мин | 75; 136; 231; 288; 336; 414; 516; 600 | 81; 118; 188; 254; 340; 460; 576; 800 | 300; 600 | 76 |
| Наибольшее усилие подачи, кН: | ||||
| вверх | 150 | 80 | ||
| вниз | 50 | 30 | 12 | 6,0 |
| Грузоподъемность лебедки, т | 5,5 | 3,5 | Нет | |
| Скорость навивки каната на барабан, м/с | 0,7; 1,24; 2,1; 2,6; 3,04; 3,75; 4,7; 5,24 | 0,7; 0,95; 1,5; 2,04; 2,72; 3,7; 4,6; 6,24 | ||
| Мощность электродвигателя для привода бурового станка, кВт | 55 | 30 | 7,5 | |
| Расход воздуха, м3/мин | – | – | – | 6 |
| Тип бурового насоса | НБ-32 | НБ-32 | НБ-63/40 | |
| Подача, л/мин | 540 | 540 | 63 | |
| Максимальное давление, МПа | 4,0 | 4,0 | 4,0 | |
| Приводная мощность, кВт | 32 | 32 | 3,0 | |
| Высота мачты, м | 18 | 18 | – | |
| Грузоподъемность, т | 11 | 11 | ||
| Механизм свинчивания и развинчивания труб | РТ-1200М | РТ-1200М | – | – |
| Транспортная база | Платформа на колесном ходу | – | – | |
| Укрытие | Буровое здание | |||
| Отопление | Калорифер СФОА | – | – | |
| Мощность калорифера, кВт | 25 | 25 | – | – |
При выборе конструкции эксплуатационных скважин для подземного выщелачивания ПИ с использованием кислотных растворителей металла необходимо учитывать следующее: 1) обеспечение высокой стойкости материала обсадных труб (ОТ) к химически агрессивным средам, а также механической прочности ОТ в условиях горного давления и гидродинамических нагрузок; 2) внутреннее сечение ОТ должно допускать производство ремонтно-восстановительных работ, цементирование скважин для создания гидроизоляции зон движения рабочих и продуктивных растворов и проведение необходимых геофизических и гидрогеологических наблюдений за ходом процесса ПВ; 3) возможность создания надежной гидроизоляции надрудного горизонта, особенно в случае эксплуатации маломощных рудных тел, находящихся в зоне водоносных горизонтов; 4) в процессе бурения не должна нарушаться целостность нижнего водоупора, в случае перебуривания водоупора необходимо предусматривать в дальнейшем его тампонирование; 5) утяжелитель для спуска в скважину полиэтиленовых обсадных колонн необходимо изготовлять из инертных материалов или же он должен быть извлекаемым; 6) при оборудовании нижней части фильтра отстойником с окнами для облегчения освоения скважины необходимо предусматривать возможность перекрытия окон после окончания работ по освоению; 7) для предохранения затрубного пространства скважин от проникновения с поверхности рабочих растворов следует использовать специальное оборудование устья; 8) срок службы скважин должен быть не менее срока отработки блока.