Обеспечение хозяйственно-питьевого водоснабжения города Великий Новгород

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

1. Геолого-методическая часть

1.1 Общие сведения о районе и участке работ

1.2 Краткая характеристика района работ

1.2.1 Стратиграфическая характеристика

1.2.2 Тектоническая характеристика

1.2.3 Гидрогеологические особенности района работ

1.2.4 Физико-механические свойства пород

1.3 Методика проектируемых работ. Геолого-гидрогеологическая изученность

1.4 Буровые работы

1.4.1 Опытно-фильтрационные работы - одиночные откачки

1.4.2 Геофизические работы

1.4.3 Топографо-геодезические работы

1.4.4 Подсчет запасов подземных вод

1.4.5 Результаты подсчета эксплуатационных запасов подземных вод и категоризация запасов

2. Техническая часть

2.1 Анализ ранее выполненных работ

2.2 Геолого-технические и гидрогеологические условия бурения

2.3 Обоснование и выбор способа бурения

2.4 Разработка конструкции скважины

2.4.1 Выбор типа и конструкции фильтра

2.4.2 Расчет конструкции скважины

2.5 Выбор бурового оборудования

2.6 Обоснование и выбор бурового инструмента

2.6.1 Породоразрушающий инструмент

2.6.2 Бурильные трубы и соединения

2.6.3 Обсадные трубы

2.6.4 Вспомогательный инструмент

2.6.5 Аварийный инструмент

2.7 Технология бурения

2.7.1 Технологические режимы бурения

2.7.2 Проверочные расчеты

2.8 Спуско-подъемные операции

2.9 Промывка скважин

2.10 Тампонирование обсадных колонн

2.11 Технология вскрытия водоносного пласта

2.12 Специальная глава

Оборудование фильтра с гравийной обсыпкой

2.12.1 Расчет гравийной обсыпки

2.12.2 Технология устройства гравийной обсыпки

2.12.3 Расчет эрлифта

3. Охрана окружающей среды

3.1 Общая экологическая характеристика района

3.2 Основные нарушения и загрязнения

3.3 Мероприятия, обеспечивающие охрану окружающей среды

4. Безопасность жизнедеятельности

4.1 Характеристика условий и анализ потенциальных опасностей

4.2 Обеспечение безопасности при проектируемых работах

4.2.1 Обеспечение безопасности при монтаже и эксплуатации оборудования

4.2.2 Санитарно-бытовое и медицинское обслуживание

4.2.3 Мероприятия по предупреждению несчастных случаев при транспортировке людей и грузов

4.3 Обеспечение безопасности при чрезвычайных ситуациях

4.3.1 Предупреждение и ликвидация пожаров

5. Организационно-экономическая часть

5.1 Проектирование

5.2 Полевые работы

5.2.1 Буровые работы

5.2.2 Геофизические работы

5.2.3 Гидрогеологические работы

5.2.4 Оборудование оголовков скважин

5.2.5 Топографо-геодезические работы

5.3 Организация и ликвидация полевых работ

5.4 Транспортировка грузов и персонала

5.5 Камеральные работы

5.6 Лабораторные работы

5.7 Основные технико-экономические показатели

5.8 Организация работ

5.8.1 Расчет производительности труда при бурении скважин

5.8.2 План-график выполнения этапов геологического задания

5.8.3 Штатное расписание и фонд оплаты труда

5.9 Смета на производство геологоразведочных работ

5.9.1 Расчет основных расходов по видам работ

5.9.2 Компенсируемые затраты

5.9.3 Сводная смета

Заключение

Список литературы

ВВЕДЕНИЕ

Дипломный проект посвящен проблеме обеспечения хозяйственно - питьевого водоснабжения города Великий Новгород.

Город Великий Новгород - центр Новгородской области РФ с населением свыше 200 тыс. человек. Расположен на р. Волхов, у северного побережья оз. Ильмень.

Хозяйственно - питьевое водоснабжение города основано на использовании поверхностных вод р. Волхов. Производительность поверхностного водозабора составляет 93 - 96 тыс. м3/сут.

Потребность г. Великого Новгорода в подземных водах питьевого качества - 95 тыс. м3/сут.

Поисково - оценочные работы будут проводиться Федеральным государственным унитарным предприятием «Петербургская комплексная геологическая экспедиция» (ГП ПКГЭ МПР России). Территория г. Великий Новгород относится к району практически не обеспеченному пресными подземными водами из-за приуроченности его к Приильменской низине - очагу разгрузки глубоких горизонтов соленых вод. Практически с поверхности в гидрогеологическом разрезе района развиты солоноватые воды.

Граница появления пресных вод в верхней части разреза проходит ~ в 20 км к западу от города. Мощность зоны пресных вод в разрезе увеличивается в западном направлении от этой границы.

На основании геолого-съемочных материалов для поисково - оценочных работ были выбраны 2 участка. Один (Юрьевский), вблизи южной окраины города Великого Новгорода, второй (Батецкий), в 34 км к северо - западу от города, в верховьях р.Луги.

Основанием для выбора Юрьевского участка послужили сведения о приуроченности пресных подземных вод к межморенным горизонтам в древней долине р.Волхов.

Выбор Батецкого участка был обусловлен информацией о высокой водообильности саргаевско - семилукского и арукюласко - аматского водоносных горизонтов в долине р.Луги. Именно этот участок я и рассматриваю в своём дипломном проекте.

1. ГЕОЛОГО-МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 Общие сведения о районе и участке работ

Район работ охватывает частично Батецкий и Новгородский районы Новгородской области, а также Лужский район Ленинградской области (рис.1.1).

Рис. 1.1 Схема расположения участка работ

Условные обозначения: - участок Батецкий

Рассматриваемая территория находится на равнине в бассейне верхнего течения р. Луги, в междуречьи рек Оредеж-Луга и северо-западной части Приильменской низины. Рельеф района представляет собой плоскую и волнистую, участками всхолмленную равнину, полого наклоненную на юго-восток в сторону р.Шелонь и оз.Ильмень. Абсолютные высоты поверхности уменьшаются в этом направлении от 70-80 м до 20 м. Пониженная часть равнины в значительной степени заболочена.

Климат района умеренно континентальный с чертами морского. Среднегодовая температура воздуха +5о. Средняя зимняя температура -7о, летняя +17оС. Среднегодовая относительная влажность воздуха составляет 70%. Снежный покров устанавливается в декабре и сходит в конце марта - первой половине апреля.

Батецкий участок поисково-оценочных работ расположен в Батецком районе вдоль обоих берегов верховья р. Луги, в 34 км западнее г. Новгорода. Областной центр г. Великий Новгород расположен на обоих берегах р. Волхов и является крупным промышленным, административным, культурным центром и транспортным узлом.

Источником водоснабжения г. Новгорода и сельскохозяйственных предприятий являются поверхностные воды.

Участок работ пересекают шоссейная дорога Новгород-Батецкая-Луга и железнодорожная ветка, соединяющая Новгород с районным центром Батецкая.

1.2 Краткая характеристика района работ

1.2.1 Стратиграфическая характеристика

Девонская система представлена средним и верхним отделами. Отложения нижнего отдела, так же как силура и частично верхнего ордовика здесь отсутствуют. Средний отдел в составе наровской, арукюлаской и оредежской свит распространен на всей площади. В верхнем отделе выделяются снетогорская, староизборская, рдейская свиты. На дочетвертичную поверхность выходит верхняя часть разреза староизборской и, за пределами участка, рдейской свит. В ходе буровых работ пройдены отложения верхнего и среднего девона. Средний отдел девона, на рассматриваемой, территории представлен терригенными отложениями эйфельского и живетского ярусов.

Наровская свита(D2nr) несогласно залегает на отложениях среднего ордовика, распространена на всей территории и перекрывается породами арукюлаского горизонта. По кровле наровской свиты наблюдается незначительное падение в ЮВ направлении. Свита, сложена доломитами и мергелями с прослоями глин, реже песчаниками и алевролитами. Венчают разрез глины мергелистые, мергели с подчиненными прослоями песчаника крепкого, тонкозернистого, и алеврита. В средней части свиты наблюдаются отдельные маломощные прослои гипса и включения сульфидов. В подошве свиты отмечается конгломерат на известковистом цементе, состоящий из обломков подстилающих пород. Мощность свиты в районе работ составляет 60-65 м, в северном направлении она сокращается.

Арукюлаская свита (D2ar) согласно залегает на породах наровской свиты. В основании свиты залегают мелкозернистые, косослоистые, глинистые пески и слабо сцементированные песчаники, выше по разрезу маломощные прослои мергеля. Далее преобладают пески среднезернистые слабо пылеватые, почти кварцевые, обводненные, с единичными прослоями (не более 1 м) мергеля крепкого. Венчает свиту мергель (мощность 5 м) крепкий с подчиненными прослоями глины слабо алевритистой. Мощность свиты 75-80 м.

Буртниекская-аматская свиты (D2bt-D3am). Нерасчлененные образования с несогласием перекрывают отложения арукюлаской свиты, вскрыты всеми скважинами, пробуренными на Батецком участке. Под четвертичные отложения выходят западнее Батецкого участка в долине р. Луга, и далее, на западе выходят на дневную поверхность (рис. 2.1).

В основании разреза залегают пески мелко и среднезернистые, кварцевые с подчиненными маломощными прослоями алевритов и глин. В верхней части свиты мощность единичных прослоев глин увеличивается, но не превышает 1 м. Глины слабо алевритистые, пластичные. Среднюю часть слагают пески среднезернистые, кварцевые слабо пылеватые. В верхней части свиты преобладают пески тонкозернистые глинистые, слюдистые, большей частью кварцево-полевошпатовые. В кровле свиты залегают глины мергелистые, плотные, горизонтально слоистые, слабо алевритистые.

Почти во всех скважинах, пробуренных на участке, в 15-20 м ниже кровли терригенных отложений, наблюдаются признаки интенсивного размыва: песчаник слабо сцементированный косослоистый, песок крупнозернистый с включениями грубоокатанного гравия и мелкой гальки кварцита.

Мощность нерасчлененных отложений 87-90 м.

Образования франского яруса на территории района представлены, преимущественно, карбонатными отложениями саргаевско-семилукского горизонта в составе снетогорской и староизборской свит. Суммарная мощность карбонатной толщи не одинакова и увеличивается в южном и юго-восточном направлениях. Состав карбонатной толщи на правом коренном берегу реки Луга, является более «глинистым», чем в скважинах на левобережье, где глины или мергеля среди известняков маломощны или встречаются в виде примазок.



Рис. 1.2 Геологическая схема района работ

Условные обозначения:

Снетогорская свита (D3sn) согласно залегает на нижележащих терригенных образованиях буртниекской свиты, относительно ровная поверхность которой имеет незначительное падение в юго-восточном направлении. Верхняя граница проводится по замене доломитов и доломитовых мергелей глинистыми известняками псковских слоев. По литологическому составу свита хорошо выдерживается в разрезе по всей территории. Она представляет собой пачку микрокристаллических доломитов, массивных доломитизированных известняков, с подчиненными прослоями мергеля. В средней части свиты или ближе к подошве наблюдаются участки кавернозного доломита почти черного цвета. Подчиненные тонкие глинистые прослои и примазки, формирующие переслаивание карбонатных и глинистых пород представлены глинами известковистыми, глинами мергелистыми или мергелями. Свита в полном объеме соответствует снетогорским слоям. Мощность ее не более 9 м.

Староизборская свита (D3si)развита на всей рассматриваемой территории, выходит на дневную поверхность и согласно залегает на образованиях снетогорской свиты. В ходе работ вскрыта всеми скважинами. Формирование староизборской свиты происходило в условиях баровой зоны и открытого мелкого шельфа и представлена она водорослевыми известняками, доломитами, органогенно-обломочными известняками, мергелями и глинами.

Нижняя часть свиты представлена тремя, почти равными пачками; верхняя и нижняя - преимущественно карбонатные, средняя глинисто- мергелистая. Обе карбонатные пачки сложены известняками и доломитами толсто и тонко плитчатыми, доломиты иногда мелкокавернозные. Известняки слоистые, местами обломочные, с неравномерно распределенным органогенным детритом. По плоскостям напластования наблюдаются тонкие прослои и примазки глин.

В верхней части разреза следует чередование карбонатных и глинисто-мергелистых пород. Известняки преимущественно микрокристаллические массивные, разбиты на горизонтальные отдельности различной величины (не более 0,5 м), неравномерно глинистые. Глины плотные известковистые, слабо алевритистые по напластованию. Мощность прослоев глин в некоторых скважинах достигает 5,0 м. Для глин характерно переслаивание с тонкими, подчиненными прослоями известняка глинистого или мергеля известковистого. Глины гидрослюдистые с каолинитом и невысоким содержанием кальцита (2,5-8,4%) и доломита (0-5,94%). Мощность свиты не превышает 33 м.

Рдейская свита(D3rd) представлена глинисто-мергелистыми отложениями с подчиненными прослоями известняков. Глины гидрослюдистые, пластичные, часто с хорошо проявленной горизонтальной слоистостью, слабо алевритистые по напластованию. Мергели слоистые. Мощность образований увеличивается в восточном направлении и достигает в районе р. Веряжки, 20-24 м.

Четвертичные отложения имеют повсеместное распространение, залегают на денудированной поверхности верхнего девона и представлены комплексом ледниковых и водно-ледниковых, озерных и современных: аллювиальных, озерно-аллювиальных и болотных образований.Четвертичные отложения развиты практически повсеместно, средняя мощность их не превышает 10 м, увеличиваясь лишь в пределах древних долин р. Луга и ее притоков до 28 м. Рельеф дочетвертичной поверхности, представляет собой почти плоскую равнину, слабо наклоненную в сторону оз. Ильмень.

1.2.2 Тектоническая характеристика

В геолого-структурном плане рассматриваемая территория расположена на северо-западе Русской плиты в пределах Балтийской моноклинали.

Плитный осадочный чехол неметаморфизованных пород представлен разноплановыми структурными ярусами; нижнебайкальским, верхнебайкальским, каледонским и нижнегерцинским. В целом он повторяет положение поверхности дорифейского кристаллического фундамента сложенного гнейсами, гранитами, мигматитами и залегающего на абсолютных отметках -600 м (г. Луга) - 800 м (г. Новгород) с падением в доли градусов на ЮВ к приосевой части Московской синеклизы [13].

В кристаллическом фундаменте по характеру геофизического поля и геологическим данным выделяется ряд структур, в пределах одной из них - Новгородского блока - находится район работ.

1.2.3 Гидрогеологические особенности района работ

Рассматриваемая территория расположена в северо-западной части Московского артезианского бассейна (бассейн II порядка) и в центральной части Ленинградского артезианского бассейна (III порядок).

Подземные воды четвертичных отложений. Водоносные горизонты приурочены к современным и осташковским отложениям. Из современных водоносных горизонтов наиболее широко развит.

Болотный (bH), сложенный торфом. Уровень воды на болотах 0,1-1,0 м. В половодье торфяники полностью насыщаются водой, которая затем постепенно поступает в поверхностные водотоки.

Аллювиальный водоносный горизонт (аH) развит в пределах поймы и надпойменных террас рек Луги, Волхова и их притоков. Водовмещающие породы представлены песками от тонкозернистых глинистых до крупнозернистых с гравием и галькой, реже супесями и суглинками. Общая мощность горизонта от 1,0 до 5,0 м. Глубина грунтовых вод 0,4-3,0 м. Пополнение их запасов в межень осуществляется инфильтрацией атмосферных осадков, в паводковый период в питании принимают участие и речные воды. На участках, где имеют место тектонические нарушения, возможны подтоки из нижележащих напорных водоносных горизонтов.

Озерно-ледниковый и флювиогляциальный осташковский водоносный горизонт (lg,flllos) развит на небольших отдельных площадях в пределах всего района и залегает преимущественно на осташковской морене, реже на девонских породах. Водовмещающими породами являются пески от мелкозернистых до разнозернистых мощностью 1,0-6,0 м, в древних долинах р. Луги мощность водоносного горизонта увеличивается до 10-50 м. Уровень грунтовых вод залегает на глубине 0,5-4,0 м. На отдельных участках озерно-ледниковые отложения сложены суглинками с линзами и прослоями песков и представляют собой относительно водоупорный горизонт. В восточной части района на территории, примыкающей к рекам Веряжа и Волхов, широко развиты озерно-ледниковые водоупорные глины мощностью 2-10 м, залегающие на морене или перекрывающие озерно-ледниковые пески. Подземные воды, приуроченные к пескам, обладают напором равным 2,0 м. Удельный дебит скважины 0,01 л/с.

Относительно водоупорный осташковский моренный горизонт (glllos) распространен в районе практически повсеместно. Он сложен валунными суглинками, реже супесями, с линзами и прослоями песков, с которыми и связана обводненность морены. Мощность горизонта чаще 5-10 м, в погребенных древних долинах и на водоразделах увеличивается до 20-40 м. Подземные воды песчаных прослоев обладают напором до 1-5 м.

Для всех четвертичных водоносных горизонтов района характерна слабая водоносность. Удельные дебиты изменяются от тысячных до десятых долей л/с. Дебиты родников 0,02-0,5 л/с.

По химическому составу воды пресные гидрокарбонатные и хлоридно-гидрокарбонатные с переменным катионным составом и с минерализацией 0,2-0,9 г/дм3. Нередко отмечается повышенное содержание NO3 и NH4, что свидетельствует о поверхностном загрязнении.

Подземные воды четвертичных отложений широко используются для водоснабжения местным населением с помощью колодцев и каптированных родников. Однако для централизованного водоснабжения они не могут быть использованы из-за слабой водообильности и незащищенности от поверхностного загрязнения.

Подземные воды дочетвертичных образований.

Саргаевско-семилукский водоносный горизонт (D3sr-sm) развит повсеместно, за исключением северо-западной части территории и частично долины р. Луги. Он залегает непосредственно под четвертичными отложениями и приурочен к образованиям семилукского и саргаевского горизонтов среднефранского яруса верхнего девона. На большей части территории водоносный горизонт сложен карбонатными породами саргаевского горизонта и лишь восточнее д. Люболяды и Видогощь в его состав входят образования семилукского горизонта, представленного глинисто-мергелистыми породами с прослоями известняков.

Саргаевско-семилукский горизонт сложен известняками и доломитами в различной степени трещиноватыми и кавернозными с подчиненными прослоями глин и мергелей. Глубина залегания водоносного горизонта варьирует от 10 до 40 м. Мощность его возрастает в восточном и юго-восточном направлении от 5-10 м до 60 м. В пределах древних долин мощность горизонта составляет 8-30 м.

Подземные воды преимущественно напорные. Величина напора над кровлей горизонта увеличивается в восточном направлении от 3-15 м до 21-39 м на Приильменской низине. На отдельных возвышенных участках вскрываются безнапорные воды. Пьезометрический уровень в зависимости от рельефа дневной поверхности залегает на глубине 7-23 м в западной части территории, на Батецком участке глубина залегания уровня воды составляет преимущественно 1,9-3,8 м, в восточной части территории - на Приильменской низине - скважины обычно изливают. Уровень превышает поверхность земли на 1,6-6,0 м. Максимальные абсолютные отметки пьезометрического уровня 50-60 м приурочены к наиболее гипсометрически высоким участком современного рельефа в северной части территории. Падение их до 20-40 м направлено к долине реки Луги и оз. Ильмень, что свидетельствует о движении подземных вод в этом направлении.

Питание водоносного горизонта происходит за счет атмосферных осадков, на Приильменской низине и в тектонически ослабленных зонах также за счет подтока из нижележащего высоконапорного арукюласко-аматского водоносного горизонта.

Водообильность горизонта неравномерная и зависит от степени трещиноватости и глинистости водовмещающих пород. Наибольшая трещиноватость наблюдается в известняках, залегающих близко к дневной поверхности. Удельный дебит скважин изменяется от 0,003 до 6,1 л/с, чаще 0,2-0,8 л/с, коэффициент водопроводимости - от 0,3 до 680 м2/сут.

Химический состав подземных вод весьма неоднороден. На водоразделах развиты пресные гидрокарбонатные магниево-кальциевые воды с минерализацией 0,4-0,8 г/дм3. На площади вдоль р. Луги, в пределах Батецкого участка вскрываются гидрокарбонатные, хлоридно-гидрокарбонатные и реже гидрокарбонатно-хлоридные воды с переменным катионным составом и с минерализацией 0,3-0,7 г/дм3. На Приильменской низине наряду с пресными подземными водами гидрокарбонатно-хлоридного состава распространены солоноватые воды хлоридного состава с минерализацией 1,1-2,1 г/дм3. Граница зоны пресных вод удалена от участка работ на 28-30 км восточнее.

Аномальный состав - сульфатно-хлоридный с минерализацией 1,26-1,7 г/дм3 имеют подземные воды в долине р.Луги в районе деревень Заупора и Передольская. Здесь имеют место тектонические нарушения, вызвавшие подток солоноватых вод из нижележащих водоносных горизонтов.

Подземные воды саргаевско-семилукского горизонта используются для водоснабжения населенных пунктов на площади развития пресных вод скважинами глубиной 35-50 м. На Приильменской низине подземные воды находят применение в качестве природных столовых минеральных вод.

Подземные воды горизонта могут быть использованы для организации централизованного водоснабжения населенных пунктов.

Арукюласко-аматский водоносный горизонт (D2ar - D3am) распространен на рассматриваемой территории повсеместно. Выходы его под четвертичные отложения наблюдаются в северо-западной части территории, по долинам рек Луги и Удрайки, на остальной территории перекрыт саргаевско-семилукским водоносным горизонтом. В состав водоносного горизонта включены породы аматского и гауйского горизонтов верхнего девона, а также буртниекского и арукюлаского среднего девона.

Водоносный горизонт залегает на слабопроницаемых породах наровского горизонта, который вследствие преобладания плотных мергелей и глин служит относительным водоупором.

Водовмещающие породы представлены песками и слабосцементированными песчаниками от мелко- до среднезернистых с редкими прослоями глин, мергелей и алевролитов. Мощность горизонта довольно выдержанная и составляет 160-200 м.

Глубина залегания кровли горизонта под четвертичными отложениями составляет 2-20 м, при погружении под саргаевско-семилукский горизонт она изменяется от 8-10 м до 80м.

Подземные воды преимущественно напорные. Величина напора увеличивается с погружением кровли от 10-25 м до 55-83 м. На участках выхода водовмещающих пород под четвертичные отложения встречены безнапорные воды на глубине 5-16 м (д. Ташино, Раково, Вычербок). Пьезометрические уровни устанавливаются на различной глубине от 1-5 м до 20-25 м, на Батецком участке от 5,1 м до +3,7 м, на Приильменской низине скважины обычно изливают. Уровень превышает поверхность земли на 1-6 м. Абсолютные отметки пьезометрических уровней снижаются от 50-69 м на водоразделах до 30 м в долинах р.Луги и у озера Ильмень, являющихся основными дренами. Пополнение запасов подземных вод, в основном, происходит в северо - западной части района и далее на запад за пределами рассматриваемой территории, где водовмещающие породы выходят на дочетвертичную поверхность.

Водообильность горизонта оценивается как высокая. Удельный дебит скважин на разведанном участке достигает 1,2-4,2 л/с. Эксплуатационные на воду скважины, пробуренные в различных частях района и вскрывшие верхние слои горизонта, имеют дебит 0,2-2,2 л/с.

Коэффициент водопроводимости обычно не превышает 100 м2/сут в верхней части горизонта, в средней части возрастает до 255-560 м2/сут и в подошве уменьшается до 110-130 м2/сут.

Химический состав подземных вод изменяется по площади и в вертикальном разрезе. В западной части территории на водоразделах распространены гидрокарбонатные, реже хлоридно-гидрокарбонатные магниево-кальциевые воды с минерализацией 0,4-0,6 г/дм3. В восточном направлении наблюдается увеличение содержания хлора. Так, на Батецком участке преобладают гидрокарбонатно-хлоридные воды с переменным катионным составом с минерализацией 0,5-0,9 г/дм3. В скважине 28 с глубиной происходит изменение химического состава от гидрокарбонатно-хлоридного с минерализацией 0,5 г/дм3 (интервал опробования 120-160 м) до хлоридно-сульфатного с минерализацией 0,95 г/дм3 (интервал 160-200м). На Приильменской низине повсеместно развиты солоноватые хлоридные воды с минерализацией 1-2,5 г/дм3. Граница пресных и солоноватых вод (1 г/дм3) проходит в 13- 16 км восточнее от Батецкого участка. В зонах интенсивной разгрузки по тектоническим нарушениям в долине р. Луга и Иномерка скважинами вскрыты сульфатно-хлоридные воды с минерализацией 1,2-1,7 г/дм3.

Мощность зоны пресных вод значительно меняется в пределах района - от 300 м в западной части до 50 м - в восточной. В зонах тектонических нарушений сокращается до 0-20 м.

Пресные воды широко используются для водоснабжения населения, сельскохозяйственных и промышленных предприятий в Батецком районе. Водоносный горизонт перспективен для организации централизованного водоснабжения.

Наровский относительно водоупорный горизонт (D2nr) приурочен к наровскому горизонту эйфельского яруса среднего девона. Он залегает на карбонатных породах ордовикского горизонта и перекрывается арукюласко-аматским водоносным горизонтом.

Горизонт мощностью 60-65 м сложен мергелями и доломитами с прослоями глин и песчаника, с отдельными маломощными прослоями гипса. Наровский горизонт вскрыт в районе только скважиной № 956, а также в д.Вольное Загорье, расположенной севернее границы района. Глубина залегания кровли составляет 204,5-230 м. Горизонт является относительным водоупором, разделяющим водоносные горизонты терригенных отложений среднего девона и карбонатных пород ордовика. Залегающий ниже ордовикский водоносный горизонт содержит хлоридные натриевые воды с минерализацией 2,1 г/дм3.

1.2.4 Физико-механические свойства пород

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

Таблица 2.1

Физико-механические свойства пород

Индекс	Описание пород	Интервал, м	Мощность, м	Плотность, кг/м3	Твердость, МПа	Fдин	Абразивность	Объединенный показатель	категория пород по буримости
		от	до
gIIIos	Песок средне и тонко зернистый	0	11	11	1920	-	-	-	-	V
	Известняк	11	15	4	2500	-	-	-	-	VI
	Мергель с тонкими прослойками известняка	15	30	15	2600	-	-	-	-	VI
	Известняк доломитизированный	30	36	6	2800	-	-	-	-	VII
	Песчаник тонкозернистый	36	42	6	2300	-	-	-	-	VI
	Глина плотная	42	50	8	2150	-	-	-	-	IV
	Песок средне, тонко и мелко зернистый	50	80	30	1920	-	-	-	-	V

1.3 Методика проектируемых работ. Геолого-гидрогеологическая изученность

Основными источниками сведений о геологическом строении и гидрогеологических условиях территории являются геолого-съемочные работы масштабов 1:200000 и 1:50000, разведочно-эксплуатационные на воду скважины, данные мониторинга подземных вод, региональные работы.

С 1959-1960 гг. ро 1982 г. выполнялись комплексные гидрогеологические и инженерно-геологические съемки масштаба 1:50 000 для мелиоративного строительства в бассейнах рек Луга и Плюсса и в междуречьи рек Луга и Шелонь. В результате этих работ получена детальная гидрогеологическая характеристика верхней части разреза, включающей в себя четвертичные и дочетвертичные водоносные горизонты, изучены инженерно-геологические свойства пород.

В кадастрах подземных вод СССР, вышедших в 1975 и 1989 годах, сведены данные по скважинам как геолого-съемочных, так и поисково-разведочных работ и эксплуатационных на воду скважин, пробуренных на территории Новгородской области.

В 1995 г. проведено обследование и инвентаризация эксплуатационных и бесхозных скважин на воду на территории Батецкого и Новгородского районов Новгородской области.

В 1999 г. по заказу Северо-Западного регионального геологического центра МПР РФ была выпущена книга «Геология и полезные ископаемые Новгородской области» Авторы: И.И.Киселев, В.В.Саванин и др., в которой в доступной форме изложены представления о геологическом строении территории, подземных водах, перспективах новых открытий месторождений.

В 2001 г. специалистами ГП ПКГЭ составлена гидрогеологическая карта основных водоносных горизонтов Новгородской области в масштабе 1:500000. Карта выполнена по геолого-гидродинамическому принципу, где приоритетом в выделении горизонтов являются тип коллектора и характер циркуляции подземных вод.

В настоящее время ФГУП «Петербургская комплексная геологическая экспедиция» ведет мониторинг состояния недр на территории Новгородской области. Ежегодные выпускаемые Информационные бюллетени включают изучение уровенного режима и качества подземных вод, а также состояние ресурсов.

Целевое назначение поисково-оценочных работ - определение возможности водоснабжения города Великого Новгорода за счет подземных вод.

Задачи работ:

- уточнение геологического строения и гидрогеологических условий района работ;

- обоснование и выбор участков, перспективных для постановки поисково-оценочных работ;

- изучение качества подземных вод и гидрогеологических параметров перспективных водоносных горизонтов;

- оценка эксплуатационных запасов пресных подземных вод в количестве 95 тыс. м3/сут по категории С1.

На стадии проектирования, на основании материалов геолого - съемочных работ и сведений по эксплуатационным скважинам на воду, в качестве объектов разведки были выбраны 2 участка. Один - Юрьевский, вблизи южной окраины города, второй - Батецкий, в 34 км к северо - западу от города, в верховьях р. Луги.

Батецкий участок выбран на основании данных о высокой водообильности пород саргаевско - семилукского и арукюласко - аматского водоносных горизонтов в долине р. Луги. Для подтверждения правильности выбора, была выполнена прогнозная оценка эксплуатационных запасов обоих горизонтов, позволявшая надеяться на получение положительного результата. Удаленность участка от границы пресных и солоноватых вод исключала процесс подтягивания солоноватых вод к водозабору при эксплуатации.

Полевые работы проводятся в две стадии - поисковую и оценочную.

1.4 Буровые работы

На поисковой стадии на Батецком участке запланировано бурение 13 поисковых скважин (№№ 1, 5, 7, 9 - 13, 15, 16, 18 - 20) глубиной 80 м.

Задача поисковых скважин глубиной 80 м - изучение саргаевско -семилукского и верхней части (интервал 40 -80 м) арукюласко - аматского горизонта.

1.4.1 Опытно-фильтрационные работы - одиночные откачки

Саргаевско-семилукский водоносный горизонт будет вскрыт полностью. Фильтрационные свойства известняков саргаевско-семилукского горизонта будут изучаться с помощью одиночных откачек из всех поисковых скважин глубиной 80 м.

Откачки проводятся из открытого ствола по мере вскрытия водоносного горизонта на полную мощность. Четвертичные отложения предварительно перекрываются трубами 219 мм. Перед проведением откачки ствол скважины промывается водой через буровой снаряд и прокачивался эрлифтом в течение 1бр/см.

Откачки проводятся эрлифтом с одним понижением уровня воды. Продолжительность откачек 1 - 3 бр/см. В конце каждой откачки отбираются пробы воды на полный химический, радиологический и бактериологический анализы. После откачек наблюдается восстановление уровня.

Арукюласко-аматский водоносный горизонт вскрывается до проектной глубины.Изучение фильтрационных свойств пород арукюласко - аматского водоносного горизонта проводится с помощью одиночных откачек из скважин глубиной 80 м. Откачки выполняются эрлифтом.

1.4.2 Геофизические работы

Геофизические работы на Батецком участке проводятся для:

- уточнения геологического разреза по площади;

-выделения и прослеживания зон повышенной трещиноватости и закарстованности известняков саргаевско-семилукского водоносного горизонта;

-установления границы пресных и солоноватых вод в разрезе арукюласко-аматского водоносного горизонта и определения закономерности изменения минерализации с глубиной и по площади участка.

Поставленные задачи решаются с помощью метода вертикального электрического зондирования (ВЭЗ) и электрокаротажа (КС). Применение этих методов основано на различии удельных электрических сопротивлений (УЭС) пород, в частности, четвертичных отложений и карбонатных пород саргаевско - семилукского горизонта. В качестве регистрирующего прибора применяется аппаратура АЭ-72 № 373.

В состав комплексного каротажа входят: радиоактивный каротаж (ГК), электрометрия (КС), резистивиметрия. Комплексный каротаж выполняется во всех поисковых скважинах.

1.4.3 Топографо-геодезические работы

Задачей топографо-геодезических работ является плановая и высотная привязка скважин. Плановая привязка скважин проводится посредством спутниковых определений геодезических координат приемником GPS в статическом режиме.

1.4.4 Подсчет запасов подземных вод

При подсчете эксплуатационных запасов принимается:

- расчетный срок эксплуатации месторождения - 10000 суток;

- режим работы - круглосуточный.

Оценка эксплуатационных запасов арукюласко - аматского водоносного горизонта проводится гидродинамическим методом по формуле неустановившегося движения.

Расчет сводится к определению понижения уровня в скважинах к концу амортизационного (расчетного) срока работы водозабора с учетом взаимодействия всех водозаборных скважин.

На начальном этапе эксплуатации водозабор будет работать в условиях напорного режима, затем, по мере сработки напора, - в напорно - безнапорном режиме. Поскольку допустимое понижение уровня к концу срока эксплуатации будет меньше половины мощности горизонта (интервала), расчет величины понижения проводится по формулам для напорных вод.

Величина понижения определяется по формуле:

[Qсум. х Rn - (Qlnro + Q1lnr1 + Q2lnr2 + … + Qnlnrn)], (1.1)

где km - cредняя величина коэффициента водопроводимости, 891, 52 м2/сут; Qсум. - расчетный дебит водозабора, равный величине водопотребности г. Великого Новгорода, 95000 м3/сут; Q - дебит скважины, для которой рассчитывается понижение уровня воды, 5590 м3/сут; Q1, Q2, Qn - дебиты скважин, вызывающих срезку и находящихся на расстоянии r1,r2, rn от скважины, в которой определяется понижение, 5590 м3/сут; Rn - радиус влияния водозабора, м; а - средняя величина коэффициента пьезопроводности, 1,45х 106 м2/сут; t - время работы водозабора, 104 сут; r1,r2rn - расстояние скважин водозабора от скважины, для которой определяется величина понижения, м; ro - радиус водозаборных скважин принимается равным радиусу центральной скважины при кустовой откачке - 0,23 м.

Rn = . (1.2)

Расчет величины понижения приводится для скважины, находящейся в «худших условиях» при эксплуатации - в центре водозабора и для крайних скважин.

Подставляя исходные значения в формулу 1.1, определим расчетное понижение для скважины, расположенной в центре водозабора:

S = [95000 ln 180624 - 5590 (ln 0.23 + 2 ln 1000+ 2 ln 2000 + 2

ln 3000 + 2 ln 4000+ 2 ln 5000 + 2 ln 6000 + 2 ln 7000 + 2 ln 8000)] =

[95000х12,1 - 5590 (-1,47+2х6,9

+2х7,6+2х8,0+2х8,29+2х8,52+2х8,7+2х8,85+2х8,99) ] = [1149500

- 5590 х 130,23] = 0.0001786 (1149500 - 727986) = 75,3 м.

Понижение в крайних скважинах водозабора составит:

S =[1149500 - 5590 (ln 0,23 + ln 1000 + ln 2000 + ln 3000 + ln 4000 + ln 5000 + ln 6000 + ln 7000 + ln 8000 + ln 9000 + ln 10000 + ln 11000 + ln 12000 + ln 13000 + ln 14000 + ln 15000 + ln 16000)] = 0,0001786 [(1149500 - 5590 (-1,47 + 6,9 + 7,6 + 8,0 + 8,29 + 8,52 + 8,7 + 8,85 + 8,99 + 9,1 + 9,21 + 9,3 + 9,39 + 9,47 + 9,55 + 9,61 + 9,68)] = 0,0001786 (1149500 - 5590·139,69) = 65,84 м.

Расчетные понижения меньше допустимого (78,2 м), что свидетельствует о возможности обеспечения заявленной водопотребности города полностью за счет подземных вод арукюласко - аматского водоносного горизонта.

Динамический уровень в горизонте к концу амортизационного срока будет располагаться в центре водозабора на глубине ~ 72 - 73 м (абсолютная отметка минус 25 - 28 м), в крайних скважинах на глубине ~ 62 - 65 м (абсолютная отметка минус 18 - 20 м).

1.4.5 Результаты подсчета эксплуатационных запасов подземных вод и категоризация запасов

Рассматриваемое месторождение по степени сложности гидрогеологических условий относится ко 2 группе (сложные гидрохимические условия).

Проведенные расчеты гидродинамическим методом подтверждают возможность обеспечения заявленной водопотребности города за счет подземных вод арукюласко - аматского водоносного горизонта.

Подсчитанные эксплуатационные запасы в течение всего периода работы водозабора будут обеспечиваться естественными (упругими и емкостными) запасами горизонта.

По условиям геолого-гидрогеологической изученности эксплуатационные запасы оцениваются по категории С1:

- изучены условия залегания водоносного горизонта, мощность, литологический состав пород;

- запасы подсчитаны применительно к условной расчетной схеме водозабора в соответствии с заявленной водопотребностью;

- проектные дебиты скважин и гидрогеологические параметры горизонта обоснованы опытно - фильтрационными работами;

- источники формирования эксплуатационных запасов изучены приближенно в степени, позволяющей оценить обеспеченность водоотбора применительно к принятой условной схеме водозабора;

- химический состав подземных вод изучен в соответствии с требованиями СанПиН 2.1.4.1074-01. Проведено поинтервальное гидрохимическое опробование горизонта, выполнено санитарно - экологическое обследование участка. Подтверждена сложная гидрохимическая обстановка на разведанном месторождении. Дан расчетным путем прогноз изменения качества подземных вод к концу срока эксплуатации водозабора. Рассчитаны зоны санитарной охраны.

Ожидаемые результаты:

- уточнено геологическое строение и гидрогеологические условия района работ;

- обоснован и выбран участок, перспективный для постановки поисково-оценочных работ;

- изучено качество подземных вод и гидрогеологических параметров перспективных водоносных горизонтов;

- произведена оценка эксплуатационных запасов пресных подземных вод в количестве удовлетворяющем потребность в 95 тыс. м3/сут по категории С1.

2. ТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Анализ ранее выполненных работ

Основными источниками сведений о геологическом строении и гидрогеологических условиях территории являются геолого-съемочные работы масштабов 1:200000 и 1:50000, разведочно-эксплуатационные на воду скважины, данные мониторинга подземных вод, региональные работы.

С 1959-1960 гг. ро 1982 г. выполнялись комплексные гидрогеологические и инженерно-геологические съемки масштаба 1:50 000 для мелиоративного строительства в бассейнах рек Луга и Плюсса и в междуречьи рек Луга и Шелонь. В результате этих работ получена детальная гидрогеологическая характеристика верхней части разреза, включающей в себя четвертичные и дочетвертичные водоносные горизонты, изучены инженерно-геологические свойства пород [20, 23].

В кадастрах подземных вод СССР, вышедших в 1975 и 1989 годах, сведены данные по скважинам как геолого-съемочных, так и поисково-разведочных работ и эксплуатационных на воду скважин, пробуренных на территории Новгородской области.

В 1995 г. проведено обследование и инвентаризация эксплуатационных и бесхозных скважин на воду на территории Батецкого и Новгородского районов Новгородской области [14, 16].

В 1999 г. по заказу Северо-Западного регионального геологического центра МПР РФ была выпущена книга «Геология и полезные ископаемые Новгородской области» Авторы: И.И.Киселев, В.В.Саванин и др. [7], в которой в доступной форме изложены представления о геологическом строении территории, подземных водах, перспективах новых открытий месторождений.

В 2001 г. специалистами ГП ПКГЭ составлена гидрогеологическая карта основных водоносных горизонтов Новгородской области в масштабе 1:500000. Карта выполнена по геолого-гидродинамическому принципу, где приоритетом в выделении горизонтов являются тип коллектора и характер циркуляции подземных вод [12].

В настоящее время ФГУП «Петербургская комплексная геологическая экспедиция» ведет мониторинг состояния недр на территории Новгородской области. Ежегодные выпускаемые Информационные бюллетени включают изучение уровневого режима и качества подземных вод, а также состояние ресурсов.

2.2 Геолого-технические и гидрогеологические условия бурения

С учетом материалов геолого-методической части проекта и собранных в период производственной практики данных определяются основные физико-механические и гидрогеологические свойства горных пород. Геологотехнические и гидрогеологические условия бурения представлены в табл.2.2.

Объединенный показатель по буримости рассчитывается по формуле:

, (2.1)

где коэффициент динамической прочности, а коэффициент абразивности.

Для глин с тонкими прослойками песчаника:

Для глин плотных:

Для слабосцементированного песчаника:

Для остальных горных пород, представленных в разрезе определить и по методу К.И. Сыскова и М.М. Протодьяконова (метод толчения) не представляется возможным, поскольку породы сыпучие и рыхлые.

Таблица 2.2

Геологотехнические и гидрогеологические условия бурения

Индекс	Описание пород	Интервал, м	Мощность, м	Плотность, кг/м3	Твердость, МПа	Fдин	Абразивность	Объединенный показатель	категория пород по буримости
		от	до
gIIIos	Песок средне и тонко зернистый	0	11	11	1920	-	-	-	-	V
	известняк	11	15	4	2500	-	-	-	-	VI
	Мергель с тонкими прослойками известняка	15	30	15	2600	-	-	-	-	VI
	Известняк доломитизированный	30	36	6	2800	-	-	-	-	VII
	Песчаник тонкозернистый	36	42	6	2300	-	-	-	-	VI
	Глина плотная	42	50	8	2150	-	-	-	-	IV
	Песок средне, тонко и мелко зернистый	50	80	30	1920	-	-	-	-	V

2.3 Обоснование и выбор способа бурения

На поисковой стадии на Батецком участке запланировано бурение 13 поисковых скважин (№№ 1, 5, 7, 9 - 13, 15, 16, 18 - 20) глубиной 80 м.

Задача поисковых скважин глубиной 80 м - изучение саргаевско -семилукского и верхней части (интервал 40 -80 м) арукюласко - аматского горизонта.

2.4 Разработка конструкции скважины

2.4.1 Выбор типа и конструкции фильтра

Основное назначение фильтра - пропуск воды из водоносного горизонта внутрь скважины и предохранение ее водной части от завалов в результате оплывания и обрушения пород.

Ко всем фильтрам водозаборных скважин предъявляются следующие основные требования:

- обеспечение проектного поступления воды в скважину при минимально возможных гидравлических сопротивлениях на весь расчетный период эксплуатации (не менее 25 лет);

- достаточная механическая и химическая прочность, включая периоды периодического импульсивного воздействия для разрушения кольматирующих отложений и регенерации водоприемной поверхности химическими реагентами;

- предотвращение попадания в эксплуатационную колонну частиц водосодержащей породы (продуктов солевых отложений и коррозии);

- удовлетворение санитарно-гигиеническим нормам для питьевого водоснабжения;

- ремонтопригодность и экономичность.

Фильтр обычно состоит из рабочей части (перфорированная труба с сеткой или без нее), отстойника, в котором при откачке оседают частицы песка, и надфильтровой (вспомогательной) части, расположенной выше рабочей. Длина отстойника 2 - 4 метра (для мелкозернистых порд длина отстойника увеличивается максимум до 10 м). Перед спуском фильтровой колонны в нижнюю часть отстойника забивают деревянную пробку или заваривают дно, чтобы предупредить возможность зпоподания песка в скважину при откачках воды.

В соответствии с гидрогеологическими условиями бурения выбирается фильтр с гравийной обсыпкой. Фильтр состоит из рабочей части (перфорированных обсадных труб, обтянутых сеткой галунного плетения из нержавеющей стали), надфильтровой (вспомогательной), части и отстойника, куда оседают частицы песка при откачке. Длина отстойника составляет 6 м. Поскольку водоносные породы представлены мелкозернистыми слабосцементированными песчаниками, каркас фильтра предусматривается обтягивать сеткой. С учетом размера частиц выбирается сетка галунного плетения номер 16/100, размер ячейки 0,23 мм, диаметр проволоки 0,5 мм [5]. Скважность фильтра составляет 30 %. Перед натягиванием сетки на каркас фильтра по спирали наматывается проволока диаметром 3 мм.

Определение наружного диаметра фильтра центральной (разведочной) скважины:

(2.2)

где Q- дебит скважины, 5500 м3/сут, lp =40 м- длина рабочей части фильтра, - допустимая скорость фильтрации, м/сут.

, (2.3)

где k - коэффициент фильтрации, 45 .

м/сут.

Исходя из полученных данных, выбираем ближайший по типоразмеру диаметр трубного каркаса, . С учетом сетки и проволоки.

Выбор насоса для откачки воды

Откачка подземных вод из водоносного горизонта на земную поверхность осуществляется только из центральной скважины. Для откачки используется артезианский погружной центробежный насос с электродвигателем ЭЦВ-6-16-75. Параметры насоса (табл. 2.3) удовлетворяют необходимым условиям.

Таблица 2.3

Технические характеристики погружного насоса ЭЦВ-12-250-70 НРО

Подача воды,	250
Напор, м вод. ст.	70
Мощность привода, кВт	75
Напряжение привода, В	380
Частота вращения привода, 1/мин	3800
Поперечный размер, мм	281

2.4.2 Расчет 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.

Основными факторами, определяющими конструкцию скважины, являются:

гидрогеологическое строение;

конструкция фильтра и способ его установки;

глубина бурения;

проектный дебит;

способ откачки.

Расчёт конструкции центральной скважины.

1. Конечный диаметр бурения (диаметр долота под фильтр):

при 10 мм, (2.4)

где - диаметр фильтра, мм; - зазор между фильтром и стенкой скважины(мм);

DД =189+2*10=209 мм.

Принимаем DД =219 мм.

2. Внутренний диаметр труб эксплуатационной колонны:

при мм, (2.5)

где DНФ - диаметр надфильтровой трубы, мм;- зазор между надфильтровой трубой и внутренним диаметром труб эксплуатационной колонны (мм).

=196+2*50=296 мм.

Принимаем внутренний диаметр эксплуатационной колонны =312 мм, наружный - =325 мм, толщина стенки труб 6,5 мм.

Выбранный для проведения откачек погружной насос ЭЦВ-12-250-70 НРО имеет поперечный размер равный 281 мм, то есть свободно помещается внутри колонны обсадных труб.

3. Диаметр долота под эксплуатационную колонну (с учётом цементирования затрубного пространства):

при мм, (2.6)

где- зазор между стенками скважины и наружным диаметром труб эксплуатационной колонны ().

мм.

Принимаем = 345 мм.

4. Внутренний диаметр кондуктора:

где - зазор между долотом и внутренним диаметром кондуктора ().

=190+2*5=355 мм.

Принимаем внутренний диаметр кондуктора = 355 мм, наружный - = 361 мм, толщина стенки труб 8 мм.

5. Диаметр долота под кондуктор (с учётом цементирования затрубного пространства):

= 361+2*10 мм = 381 мм.

Принимаем = 381 мм.

6. Внутренний диаметр направляющей трубы:

при 8мм, (2.7)

где - зазор для свободного прохода долота ().

dнв=381+2*5=391 мм.

Принимаем внутренний диаметр направляющей трубы dнв= 393 мм, наружный Dн=407 мм, толщина стенки труб 7 мм.

7. Диаметр долота под направляющую трубу. Поскольку верхний интервал бурения представлен мягкой рыхлой породой, направляющая труба будет опускаться под действием собственного веса. В том случае, когда труба не будет самостоятельно опускаться, её будут осаживать ударами стальной «бабой» по наголовнику. Подбуривание под трубу будет осуществляться тем же долотом, которое будет использоваться для бурения под кондуктор.

Таблица 2.4

Интервалы и диаметры бурения

Интервал бурения, м	Диаметр бурения, мм
0-4	407
4-40	325
40-80	219

2.5 Выбор бурового оборудования

Исходя из проектных глубин скважин, диаметра и способа бурения для прохождения наблюдательной скважины применяется буровая установка УРБ-3А3. Установка самоходная, состоит из механизмов, смонтированных на общей раме, которая крепиться к раме шасси автомобиля МАЗ-5337.

Буровая установка типа УРБ-3А3 представляет собой модификацию комплекса унифицированных самоходных агрегатов БА15 и применяются для бурения структурно-поисковых скважин на нефть и газ, для водоснабжения, водопонижения и для других целей с прямой промывкой забоя при соответствующей комплектации. УРБ-3А3 является модернизацией буровой установки УРБ-3АМ, увеличена величина подроторного пространства и высота над рамой установки, улучшена система управления при транспортировки блока и уменьшена транспортная ширина блока. В качестве привода используется автономный двигатель повышенной мощности. Мачта складывающегося типа. Подъем и опускание мачты осуществляется гидродомкратами двойного действия. Тормоз лебедки ленточный с ретинаксовыми колодками. Ротор имеет повышенный ресурс работы. На палубе установки расположен генератор мощностью 30 кВт, питающий электромеханизмы, лампы освещения и другое. Вращения палубного двигателя через трансмиссию передается на раздаточный редуктор и коробку передач. Буровой насос с клиноременной трансмиссией монтируется на автоприцепе.

Установка имеет механизм свинчивания и развинчивания бурильных труб с электродвигателем, а также механизм-противозатаскиватель. Бурильные трубы устанавливаются на подсвечник. На мачте установлена стрела грузоподъемностью 10 кН с передвижной талью для вспомогательных работ. Установка снабжена легкосъемными укрытиями над рабочим местом бурильщика и верхового рабочего. Управление механизмами осуществляется с пульта. Общий вид установки представлен на рис. 2.3, техническая характеристика - в таблице 2.5.

Рис. 2.3 Схема буровой установки УРБ-3А3

Таблица 2.5

Техническая характеристика буровая установка УРБ-3А3

Наименование показателей	Величина
1. Глубина бурения, м:
бурильными трубами диаметром 60,3 мм и 63,5 мм	500
73,0 мм и 89,0 мм	300
2. Диаметр бурения, нач/кон
трубами диаметром 60,3 и 63,5 мм	243/93
трубами диаметром 73,0 и 89,0 мм	394/190
3.Максимальная грузоподъемность установки, кН	80
4.Скорость подъема талевого блока при оснастке 2 на 1, м/c	0,54; 0,94; 1,56
5.Лебедка	Однобарабанная с фрикционной двухдисковой муфтой и одноленточным тормозом
6.Максимальное натяжение каната, кН	30
7.Вращатель	Ротор
8.Диаметр проходного отверстия стола ротора, мм	250
9.Частота вращения ротора, об/мин	110;190;314
10.Буровой насос	НБ-50
11.Приводной двигатель	Дизель Д54А
12.Мощность двигателя, кВт	88
13.Высота мачты от земли до оси кронблока, м	16
14.Генератор	Трехфазный, синхронный ЕССБ1-4М мощностью 8кВт
15.Габариты установки, мм:
Длина	10700
Ширина	2800
Высота	3400
16.Масса установки без насоса, т	13,2
17.Общая масса оборудования, т	16,0
18.Дополнительная осевая нагрузка от механизма подачи, кН	34,0

Техническая характеристика бурового насоса НБ-50 установки УРБ-3А3, приведена в табл. 2.6.

Таблица 2.6

Техническая характеристика насоса НБ-50

Подача, л/мин	330; 498; 660
Давление нагнетания, Мпа	6,3
Высота всасывания, м	3
Ход поршня, мм	160
Частота вращения трансмиссионного вала, об/мин	394
Мощность электродвигателя, кВт	50
Габариты насоса, мм	1860х740х1330
Масса насоса, кг	1040

2.6 Обоснование и выбор бурового инструмента

2.6.1 Породоразрушающий инструмент

Выбор породоразрушающего инструмента (ПРИ) производится в соответствии с выбранным способом бурения, конструкцией скважины, а также в зависимости от физико-механических свойств горных пород.

Техническая характеристика выбранного ПРИ приведена в табл.2.7.

Таблица 2.7

Техническая характеристика породоразрушающего инструмента