БУРІННЯ, *бурение, **drilling, boring; ***Bohren,
Bohrarbeiten - створення бурової свердловини, шахтного
стовбура, або шпуру руйнуванням гірських порід. Іноді
вдаються до буріння шпурів у штучних матеріалах (наприклад,
у бетоні). Основний спосіб буріння — механічний, рідше
використовують гідравлічний, термічний та інші способи. Буріння
застосовують з метою пошуків корисних копалин, видобування
нафти, газу, води і розсолів, спорудження шахт тощо. При
бурінні г.п. руйнується на всій площі вибою або тільки по
кільцю (колонкове буріння). Глибина Б. визначається його
призначенням - декілька м. - шпури, сотні й тисячі м. -
свердловини. Б. глибоких свердловин здійснюється буровими
установками, буровими станками, шпурів - бурильними
молотками. Технічні засоби Б. включають також буровий насос або
компресор для подачі бурового розчину і газу, бурильні
труби, бурову вишку з талевою системою, противикидне
обладнання, контрольно-вимірювальну апаратуру. При механічному Б.
буровий інструмент (бурове долото, бурова коронка)
діє на г.п, руйнуючи її. При Б. вибухових свердловин в кварцових г.
п. застосовують термічне буріння (струменем полум'я). Механічні
способи Б. за методом впливу інструмента на вибій поділяють на
обертальне і ударне, ударно-поворотне і
обертально-ударне. За типом породоруйнуючого інструмента
розрізнюють шнекове, шарошкове, алмазне Б, дробове і т.п.,
за типом бурової машини - перфораторне, пневмоударне,
гідроударне, роторне, турбінне і т.п. За напрямком і методом
проведення свердловин - кущове, вертикальне, похило
направлене, багатовибійне та ін. Б. розвивається і спеціалізується в трьох
осн. галузях гірн. справи: видобуток рідких і газоподібних к.к.,
пошук і розвідка к.к., видобуток твердих к.к. вибуховим способом.
Буріння для видобутку рідких і газоподібних
корисних копалин. Є відомості, що в Китаї понад 2 тис. років
тому ударним способом бурилися свердловини діаметром 12-15 см і
глиб. до 900 м для видобутку соляних розчинів. Буровий
інструмент (долото і бамбукові штанги) опускали в
свердловину на канатах товщиною 1-4 см, звитих з тростини.
Ударний спосіб Б. до появи в кін. ХІХ ст. роторного Б. практично залишався
єдиним. У 1846 франц. інж. Фовелем була уперше успішно пробурена
свердловина з очищенням вибою струменем води, що подається
насосом з поверхні в порожнисту штангу. У Росії
Г.Д.Романовський в 1859 уперше механізував роботи, застосувавши паровий
двигун для Б. свердловини поблизу Подольська. Першу
свердловину на нафту, пробурену станком ударного Б., заклав
Дрейк в 1859 (США, шт. Пенсільванія). При Б. свердловин на
нафту спочатку отримав розвиток ударний спосіб (Б. штангове,
канатне з промиванням вибою). У кін. 80-х рр. ХІХ ст. в США в
Новому Орлеані (шт. Луїзіана) впроваджується роторне Б. на нафту із
застосуванням лопатевих доліт і промиванням вибою глинистим
розчином. У 1901 на Бакинських нафтопромислах з'явилися перші
електродвигуни, що замінили парові машини. Морська свердловина
уперше була пробурена у 1897 р. в Тихому ок. біля о. Сомерленд
(шельф Каліфорнійського п-ова, США). На поч. ХХ ст. польським інж.
В.Вольським створений швидко-ударний вибійний гідравлічний двигун (таран
Вольського) - прототип сучасних гідроударників. У 1940 в
Баку пробурена перша свердловина електробуром, розробленим
А.П.Островським і М.В.Олександровим. На поч. 50- х рр. ХХ ст. в Махачкалі
вперше пройдена свердловина великого діаметра (бл. 1 м)
реактивно-турбінним способом, що дозволило почати роботи зі спорудження
шахтних стовбурів. На поч. 60- х рр. в США Харрісон
використав героторний ґвинтовий насос Муано для створення об'ємного
двигуна, який застосовують для викривлення свердловини при похило
направленому Б. У США в 1975 р. роторним способом пробурена одна з
найглибших свердловин в світі - 9583 м. Сучасне Б.
свердловин на нафту і газ характеризується
збільшенням глибини проходки, різким зростанням загальних об'ємів
Б. Очікується збільшення об'єму роторного Б. і розширення використання
героторних двигунів. Осн. напрями вдосконалення Б. пов'язані з поліпшенням
конструкцій доліт, двигунів, бурильних колон,
збільшенням проходки долота за рейс, використанням ефективних
промивних розчинів, автоматизацією процесу Б., поліпшенням конструкцій
свердловин і підвищенням якості їх кріплення.
Пошуки і розвідка твердих корисних копалин. Розвиток
розвідувального Б. на тверді копалини пов'язаний з винаходом швейцарцем
Ж.Лєшо алмазного бура (1862). У 1899 амер. інж. Дейвісом
запропоноване дробове Б. Розвідувальне Б. на тверді к.к. здійснюється в
осн. роторним способом, на який доводиться бл. 80% метражу пробурених
свердловин. Роботи в галузі розвідувального Б. направлені на
збереження керну, що витягується з великої глибини неушкодженим.
Вдосконалення технології розвідувального Б. пов'язане з впровадженням Б.
снарядами зі знімними керноприймальниками, гідроударного, безкернового - з
використанням бічних свердлильних ґрунтоносів, повною
автоматизацією всього процесу Б.
Буріння вибухових шпурів і свердловин. Машинне Б.
шпурів розроблене механіком Г.Гутманом (1683); розвиток його
пов'язний зі створенням бурових машин австр. інж. Гайншингом (1803)
і англ. механ. Травелом (1813). З поч. ХХ ст. впроваджується обертальне Б.
електросвердлами. На поч. ХХ ст. на кар'єрі в США вперше
використані ударно-канатні бурові станки. У 1947 в США на
кар'єрах перевірений один з перших станків для Б. вибухових
свердловин шарошечними долотами. Вперше для відбійки руд глибокі
вибухові свердловини застосовані в 30-х рр. ХХ ст. в Кривому Розі
та на Кольському п-ові. З того часу починають створюватися машини
для підземного Б. свердловин діаметром 60-150 мм. і глиб. 10-40 м.
В 1938 р. український інж. О.Сидоренко запропонував Б. зануреними
бурильними молотками. З 50-х рр. ХХ ст. створюються
самохідні бурові станки з потужними гідравл. та пневм. бур.
молотками. При підземному Б. на вуг. род. значне поширення дістало Б.
електросвердлами, а на руд. род. – бур. молотками, зануреними
пневмоударниками, шарошечними долотами. Див. також
алмазне
буріння, шарошкове буріння, буріння багатовибійне, буріння горизонтальне,
буріння кущове, буріння морське, буріння нахилено-направлене, буріння
обертальне, буріння обертально-ударне, буріння параметричне, буріння
підземне, буріння пневмоударне, буріння реактивно-турбінне, буріння
роторне, буріння термічне, буріння турбінне, буріння турбінно-роторне,
буріння ударне, буріння ударно-канатне, буріння ударно-обертове, шнекове
буріння, колонкове буріння.