БУРЕНИЕ

БУРЕНИЕ, гигиена труда — процесс сооружения в земной коре, реже в искусственном материале (бетоне, асфальте), скважины, шпура или шахтного ствола путем последовательного разрушения буримого материала в забое выработки и извлечения его наружу.

Область применения Б.: поиски и разведка полезных ископаемых; изучение свойств горных пород; добыча полезных ископаемых; производство взрывных работ; искусственное закрепление горных пород; осушение месторождений и заболоченных районов; прокладка подземных коммуникаций и др. Ежегодные объемы Б. огромны: только в Советском Союзе в год бурят более 45—50 млн. метров скважин.

По характеру разрушения породы применяемые способы Б. делят на механические и немеханические. Механические способы Б. подразделяют на вращательные и ударные, а также на вращательно-ударные и ударно-вращательные. Разрушение пород забоя скважины производится по всей его площади (Б. сплошным забоем) или по кольцевому пространству (колонковое Б.). Иногда Б. подразделяют по типу бурового инструмента (шнековое, штанговое, алмазное и т. д.), по типу буровой машины, по методу проведения скважины (наклонное, кустовое и т. д.). Из немеханических способов получило распространение термическое бурение взрывных скважин.

Б. развивается и специализируется применительно к трем основным областям техники: наиболее глубокие скважины (несколько километров) бурят на нефть и газ; менее глубокие (сотни метров) —для поисков и разведки твердых полезных ископаемых, пресных, минеральных и термальных вод; скважины и шпуры глубиной от нескольких метров до десятков метров бурят для размещения зарядов взрывчатых веществ (гл. обр. в горном деле и строительстве).

Профессиональные вредности

Некоторые производственные операции при Б. требуют от рабочих значительного физ. напряжения (спуско-подъемные операции, забуривание шпуров и скважин и др.). Основными профессиональными вредностями являются: выделение пневмокониозами (см.).

Для оздоровления условий труда наиболее часто применяют следующие способы улавливания пыли у источника ее образования: Б. с промывкой, чаще всего водой, и сухое пылеулавливание. При Б. с промывкой в шпур или скважину подается промывочная жидкость, к-рая смачивает частички пыли в момент их образования, а также в процессе перемещения продуктов бурения по скважине или шпуру.

Возможны два способа подачи жидкости: осевой и боковой. При перфораторном Б. предпочтение следует отдать боковому способу, исключающему аэрацию жидкости и повышающему эффективность пылеулавливания. Прибавление к воде в небольших количествах (доли процента) «смачивающих добавок», напр, мылонафта, сульфо- и неионогенных смачивателей и др., повышает ее пылеулавливающую способность. Выбор смачивателя зависит от физ.-хим. свойств пород.

Сухое пылеулавливание применяется там, где горнотехнические и климатические условия (выщелачивание полезного ископаемого, недостаток воды, низкие отрицательные температуры и др.) не позволяют применять промывку. Существуют два основных способа сухого пылеулавливания: индивидуальными сухими пылеулавливателями, рассчитанными на обслуживание одной, реже двух буровых машин, и групповыми, или централизованными, системами, обеспечивающими отвод запыленного воздуха по специально проложенному трубопроводу от всех машин, работающих на участке, горизонте (групповые) или на всей шахте (централизованные), с очисткой воздуха в одном пылеулавливающем устройстве. Сухое пылеулавливание успешно применяется при Б. взрывных скважин в карьерах; оно имеет некоторые гиг. преимущества перед промывкой (более полное улавливание мелких фракций пыли, смачивание которых затруднено при перфораторном бурении; устранение неблагоприятных условий, связанных с возможным промоканием спецодежды, обуви и др.).

Существенную роль в снижении запыленности при Б. играет вентиляция. Сочетание оптимальных по выносу пыли скоростей движения воздуха на рабочем месте бурильщика (0,6—1,2 м/сек для рудных и 1,5—2,0 м/сек для угольных шахт) с нормализованной промывкой или сухим пылеулавливанием обеспечивает снижение концентрации пыли в воздухе.

Б. обычно сопровождается вибрацией буровой машины. Воздействие вибрации особенно опасно при бурении ручными и в меньшей стпени телескопными перфораторами. Средний спектр вибрации ручных перфораторов без виброзащиты часто превышает допустимые нормы. При длительном воздействии высоких уровней вибрации у бурильщиков может развиться вибрационная болезнь (cм.). Для ее профилактики сочетают применение пружинных виброгасящих рукояток (каретки, к-рыми оборудованы все ручные перфораторы, выпускаемые в Советском Союзе) с такой организацией труда бурильщиков, при к-рой они заняты бурением не более 100 смен в году.

Б., в том числе наиболее глубоких скважин, сопровождается интенсивным постоянным шумом, уровни к-рого на отдельных частотах значительно превышают допустимые. Напр., во время работы двигателей нефтяной буровой установки октавный уровень шума при 1000 гц достигает почти 110 дб. Особенно вредно для органов слуха воздействие шумовых импульсов, которые при Б. могут появляться внезапно и отличаются большой силой. Для защиты рабочих от вредного влияния шума при Б. принимаются следующие меры: оборудование на буровых вышках кабин, изолирующих рабочее место от машинного отделения; использование дверей или занавесей из звукоизолирующего материала; устройство глушителей на выхлопе перфораторов; применение индивидуальных средств защиты — шлемофонов, специальных тампонов из ваты и др. (см. Противошумы). Эффективность этих мер может быть повышена путем организации во время смены регулярных «бесшумных пауз», напр, на 10 мин. после каждых 2 час. работы.

При термическом Б. в состав газообразных продуктов, выделяющихся из скважины, помимо тонкодисперсной пыли, обычно входят окись углерода и окислы азота. Содержание пыли и газов может быть весьма высоким. Для снижения токсичности выбрасываемых из скважин газов рекомендуется использовать Б. с повышенным коэффициентом избытка окислителя, оптимальные по газовому фактору параметры горелки, разжижение газов; применять нейтрализующие добавки к топливу или охлаждающие жидкости. Используют также пылеулавливающие установки (напр., ПГУ-3).

Неблагоприятные метеорологические условия при подземном бурении, а в зимнее и осеннее время на буровых установках, работающих на земной поверхности, влияя на теплообмен, могут способствовать простудным заболеваниям. В глубоких шахтах (более 1000 м), а также летом в южных районах страны в связи с высокой температурой воздуха возможно перегревание организма. Для профилактики простудных заболеваний применяется непромокаемая утепленная спецодежда (см. Одежда защитная). Снижение температуры воздуха достигается его охлаждением в холодильных машинах.

Библиография Кутузов Б. Н. и Михеев И. Г. Пневмотранспортные и обеспыливающие системы буровых станков на карьерах. М., 1970, библиогр.; Ушаков К. 3. и Михайлов В. А. Аэрология карьеров, М., 1975, библиогр.; Хухрина Е. В. и Ткачев В. В. Пневмокониозы и их профилактика, М., 1968, библиогр.; Шум и шумовая болезнь, под ред. Е. Ц. Андреевой-Галаниной, Л., 1972, библиогр.

В. В. Ткачев.