Данная статья носит характер исторической справки и датируется 1932 годом. В современном бурении невьянский бур не применяется.
Рис.1 Ложка невьянского бура для глинистых пород
Так как точность подсчетов среднего содержания металла зависит от размера выработки, то наиболее удобным является такое бурение, которое дает наибольший диаметр скважины. Этому условию отвечает бур Невьянского завода, с которого мы и начнем свое описание, несмотря пока на сравнительно малое его распространение до настоящего времени в практике золото-платинового дела в СССР.
Рис.2 Ложка невьянского бура для песчанистых пород
Применение этого бура ограничено сравнительно небольшими глубинами (7 – 10 м). Употребляется он при разведках таких металлоносных россыпей, где попадается лишь небольшое количество валунов и породы сами по себе мягкие. По последним литературным данным бур этот применяется теперь все чаще и чаще на Урале при разведке золото-платиновых россыпей Нижне-Тагильского, Нейвинского округов и в других местах. Наиболее успешно бур работает в плывунах, глинах в слабых речниках. Плотные речники, особенно богатые галькой, поддаются проходке уже труднее. Кроме россыпей бур применяется для разведки старых дражных отвалов, где трудно или даже невозможно добиться положительных результатов шурфовкой, благодаря обилию в них воды. Равным образом удобно этим буром пользоваться при разведке россыпей, расположенных на дне реки, озера, пруда.
Невьянский бур имеет неоспоримое достоинство: при большом диаметре – 500 мм (20″) – и почти такой же высоте он, при заполнении ложки дает около 0,09 м3 породы, тогда как 8-дюймовый кийстон может дать (при такой же высоте столбика породы) только 0,015 м3. При подсчете содержания металла в россыпях это имеет огромное значение: подсчет будет тем точнее, чем больше взято песков.
Рис.3 Ложка невьянского бура в разрезе
Бур представляет собою ложку A (рис. 1, 2 и 3) большого диаметра — 0,5 м (или 20″) при такой же почти высоте (рис. 1 для глинистых пород, 2 – для песчанистых). Сквозь ложку проходит вертикальный стержень a из 4-гранного железа толщиною 37—50 мм, заостренный книзу. К этому стержню с одной стороны и к стенкам ложки – с другой, приклепываются три железных полосы b для придания ложке больше жесткости и прочности. Дно ложки улиткообразно изогнуто (рис. 2). Верх стержня кончается винтовой нарезкой, к которой прикрепляются сплошные квадратные штанги.
Рис.4 Копер для невьянского бура
Для бура устраивается копер (рис. 4), представляющий обыкновенную треногу из 150 миллиметровых бревен a, опирающихся внизу в деревянную раму b, и связанных вверху болтом c. К последнему прикрепляется блок d для подъема и опускания штанг и самого инструмента. Один конец перекинутого через блок каната (диаметром 15—8 мм) намотан на валок e, укрепленный в подшипниках двух ног копра. Другой конец его несет на себе подъемный крюк f. Самый бур привинчивается к сплошным штангам квадратного сечения (65×65 мм) длиною 2,3 м каждая. На одном конце штанги находится глухая муфта, на другом – винтовая нарезка. При соединении штанг друг с другом нарезка входит в соответствующую муфту. Для вращения штанг и с нею – ложки служат поворотные ключи (рис. 5), удерживаемые на соответствующих обварках штанг («яблоках»).
Рис.5 Поворотные ключи
Для закрепления стенок скважин от обвалов и осыпаний применяются обсадные трубы, клепаные, толщиною стенок 6,35 мм и диаметром, несколько превышающим диаметр ложки. На конце нижней трубы укрепляется также при помощи заклепок фрезер (рис. 6).
Рис.6 Фрезер
Выбрав место для скважины, устанавливают копер и укрепляют вертикально первую направляющую трубу, загоняя ее в грунт деревянной бабой. После этого начинается самое бурение. Ложка с привинчивающейся к ней штангой опускается в скважину, затем начинается вращение их по часовой стрелке при помощи поворотных ключей. Как только ложка опустилась на полную глубину (450 мм) или она идет вообще очень медленно благодаря твердому грунту, останавливается бурение, вынимают на поверхность ложку и освобождают ее от захваченной породы. Для подъема используют вороток и канат, крючком которого f подхватывают под обварку штанги. Когда первая штанга с ложкой погрузилась до верхнего края обсадной трубы, наращивают на нее вторую штангу.
При встрече крупного валуна или при прохождении твердой породы отвинчивают ложку, заменяя ее пирамидальным или полукруглым долотом (рис. 7). Подняв последнее при помощи воротка и каната на известную высоту, заставляют его падать, опуская ручки валка. После каждого падения рабочий поворачивает штанги на определенный угол.
Рис.7 Долото
Бур обслуживается семью человеками рабочих. Наибольшая скорость углубки в Нижне-Тагильском округе и Пышминско-Ключевском болоте достигла до 7 м в смену. Из практики ряда лет на Урале невьянским буром в среднем проходили от 2,16 до 2,91 м в смену. Стоимость бурения (средняя за 3 года) выразилась в 15,02 руб. за 1 пог. м. Параллельно с этим другой вид разведки дал такие цифры: кийстоном – 21,94 руб., шурфовкой – 20,32 руб. за 1 пог. м.
Рис.8 Бур горн. инж. Подъяконова
Упомянем, что попытки получения большего количества породы при разведке металлоносных россыпей делались уже давно. Из конструкций буров, преследующих эту цель, укажем вкратце на буровую ложку, предложенную горн. инж. Подъяконовым. Схематически она изображена на рис. 8. A – цилиндр, привинчиваемый к обыкновенным штангам; длина его 0,5—0,6 м. К концу его привинчивается при помощи штыкового затвора особого устройства башмак B. Последний заканчивается резаками e, вгоняющими при вращении ложки по часовой стрелке в нее породу. Внутри башмака находится специальное направляющее перо (рис. 8С). Верхняя часть ложки закрыта; в крышку b ввинчена гайка c, сквозь которую проходит стерженек d, кончающийся клапаном, который ложится в гнездо, когда буровая ложка не работает. При погружении же ее в грунт и при входе последнего в ложку, воздух над клапаном (и вода, если она есть) сжимается и приподнимает клапан.
Каковы результаты действия этой ложки, неизвестно, так как на практике она применялась повидимому только самим изобретателем.
Упомянем еще об опытах применения в качестве бурового снаряда трехлопастного ковша (черпака) при разводке речных россыпей. Практического значения способ этот не имеет.
Источник
- Проф. Арсентьев А.В. «ПОИСКИ И РАЗВЕДКИ ЗОЛОТА И ПЛАТИНЫ». Всесоюзное издательство Цветной и золото-платиновой промышленности Цветметиздат. Москва-Ленинград, 1932, стр. 116-118
См. также