МО, г. Одинцово,
ул. Союзная, д.7, ВЗОИ
ул. Союзная, д.7, ВЗОИ
Режим работы:
Пн–Пт с 09.00 до 18.00
Пн–Пт с 09.00 до 18.00
Заявка на консультацию
Оставьте ваши данные, мы перезвоним и подробно проконсультируем по всем вопросам
Блог ECOBENT · буровые растворы для ГНБ
Расход бентонита и бурового раствора при ГНБ: расчёт по СП 341
Время чтения — 8 мин
Расход бентонита при ГНБ считают в два шага. Сначала определяют объём бурового раствора по приложению Л СП 341.1325800.2017: объём канала по наибольшему диаметру расширения умножают на длину перехода с запасом на перебур и на грунтовый коэффициент F (от 3 до 10). Затем объём раствора умножают на концентрацию бентонита — 15–40 кг на кубометр в зависимости от грунта. Для перехода 100 м с расширением 300 мм в песке это около 28 м³ раствора и 850 кг бентонита. Главные множители — диаметр (в квадрате) и регенерация: с системой очистки нужно приготовить в 2–10 раз меньше раствора.
Формула СП 341 для установок классов «Мини» и «Миди»
Классы буровых установок — по таблице А.1 СП 341: «Мини» — расширение до 300 мм и длина до 250 м, «Миди» — расширение до 1000 мм и длина до 750 м. Для них объём раствора на все этапы — пилот, расширения, калибровку и протягивание — считается одной формулой (Л.2):
Vр = 0,785 × D² × (L + ΔL) × F
Vр — расчётный объём бурового раствора, м³;
D — наибольший диаметр расширения, м;
L — расчётная длина скважины по профилю перехода, м;
ΔL — возможный перебур: для полиэтиленовых труб принимают 0,1 L, для стальных — 0,03–0,05 L (п. 7.3.1.11);
F — грунтовый коэффициент расхода раствора по таблице Л.1.
Объём, который нужно приготовить, считается по формуле Л.1 с учётом стартового объёма и регенерации:
Vприг = V₀ + Vр × K
V₀ — начальный объём раствора: 3–8 м³ для установок «Мини» и «Миди», 20–50 м³ для «Макси» и «Мега»;
K — коэффициент учёта потерь: 0,1–0,5 при работе с системой регенерации; если регенерация проектом не предусмотрена, K = 1.
Важно. K в формуле — множитель, а не надбавка. Встречается прочтение «умножить на (1 + K)», и оно завышает объём: без регенерации — на 30–50 %, с регенерацией — в несколько раз. По СП система очистки уменьшает приготавливаемый объём, а не увеличивает его.
Масса бентонита и каждого полимера — по формуле Л.4: m = C × Vприг, где C — концентрация компонента в рецептуре, кг/м³.
Грунтовый коэффициент F
F показывает, во сколько раз раствора нужно больше, чем объём самого канала. Он учитывает крепость грунта, технологическую циркуляцию, поглощение раствора грунтом и вынос шлама. Значения — по таблице Л.1 СП 341 (группы грунтов по буримости — приложение И):
В трещиноватых породах F увеличивают до 1,5 раза. Если грунт на трассе оказался не таким, как в изысканиях, объём раствора корректируют по результатам работ (примечание 2 к Л.2) — удобнее всего после пилотной скважины, когда видно реальное поглощение.
Сколько раствора нужно на 1 метр перехода
Расчётный объём раствора Vр на погонный метр — для полиэтиленовой трубы (перебур 10 %), без учёта начального объёма V₀:
Диаметр работает в квадрате: расширение 600 мм вместо 300 мм требует вчетверо больше раствора на тот же метр.
Сколько бентонита: от объёма к килограммам
Концентрацию бентонита задают на кубометр воды. Ориентиры — по приложению Н СП 341 для модифицированного бентонита и по рекомендациям «Буровых материалов» для ECOBENT BASE:
Сколько бентонита BASE уходит на 1 метр перехода без регенерации (K = 1), при перебуре 10 %:
Пример: переход 230 м, расширение 800 мм
Параметры как на одном из объектов, выполненных на ECOBENT в Балашихе: длина 230 м, расширение 800 мм, труба 630 мм, смешанные обводнённые грунты. Установка класса «Миди», труба полиэтиленовая, F = 5 (песчано-глинистые грунты, обводнённые участки), V₀ = 5 м³.
1
Перебур: ΔL = 0,1 × 230 = 23 м.
2
Расчётный объём: Vр = 0,785 × 0,8² × (230 + 23) × 5 ≈ 636 м³.
3
Без регенерации (K = 1): Vприг = 5 + 636 ≈ 641 м³.
4
С регенерацией (K = 0,3): Vприг = 5 + 636 × 0,3 ≈ 196 м³.
5
Бентонит ECOBENT BASE при 28 кг/м³: без регенерации ≈ 17,9 т (718 мешков по 25 кг, 78 кг на метр); с регенерацией ≈ 5,5 т (220 мешков, 24 кг на метр).
6
Полимеры при 0,5 кг/м³: DR-VIS и DR-PAC HV — примерно по 320 кг без регенерации и по 100 кг с регенерацией.
Регенерация здесь экономит больше 12 тонн бентонита. По п. 9.3.1 СП 341 системы очистки позволяют вернуть в работу до 90 % раствора — отсюда и нижняя граница K = 0,1.
Посчитаем расход под ваш переход
Пришлите длину, диаметр и грунт — рассчитаем объём раствора и материалы по СП 341
Установки «Макси» и «Мега»: расчёт по этапам
Для больших установок СП 341 требует считать раствор отдельно на пилотное бурение, каждое расширение, калибровку и протягивание — через интенсивность подачи раствора и скорость проходки (Л.3–Л.7). На пилот интенсивность подачи берут по длине участка, а объём умножают на 1,2 — запас на спуско-подъёмные операции и промывку инструмента:
При расширении интенсивность подачи в м³/мин принимают не меньше диаметра текущего расширения в метрах; при калибровке и протягивании — как на последнем расширении. Скорость протягивания трубы — от 30 до 180 м/ч.
Почему цифры из интернета не сходятся
В сети встречаются нормы вроде «2 литра на метр» или «300 литров на 100 метров». Они не учитывают диаметр, а без него расход не посчитать. Даже канал 150 мм в песке по СП 341 требует около 60 литров раствора на метр. Проверка на живых данных сходится с методикой: для трубы 110 мм на 100 м поставщики называют 6–9 м³, и формула Л.2 при расширении 150 мм и F = 3–4 даёт 5,8–7,8 м³.
Как снизить расход без риска
Регенерация. Самый сильный рычаг: K падает с 1 до 0,1–0,5, а объём раствора — в 2–10 раз.
Подготовленная вода. В жёсткой воде на ту же вязкость уходит больше бентонита.
Марка с более высокой реологией. ECOBENT SUPER при 25 кг/м³ даёт такую же вязкость, как BASE при 30 кг/м³, — минус шестая часть бентонита и меньше полимеров.
Коррекция после пилота. Расчётный F по изысканиям уточняют по фактическому поглощению.
Без кратного запаса. V₀ и F уже включают технологический запас; заказ «вдвое на всякий случай» оборачивается остатками и утилизацией.
Объём шлама с изменением № 1 к СП 341 тоже нормирован: он не должен превышать расчётный объём бурового раствора (Л.6). Буровые отходы при отсутствии опасных включений в грунте относятся к V классу опасности.
Частые вопросы
Зависит от диаметра и грунта. При расширении 300 мм в песке (F = 3) без регенерации: Vприг ≈ 5 + 23 = 28 м³ раствора, при 30 кг/м³ — около 850 кг, это 34 мешка по 25 кг. При расширении 500 мм в том же грунте — около 70 м³ раствора и 2,1 т бентонита.
Квадратично: объём канала пропорционален квадрату диаметра. Увеличение расширения с 400 до 800 мм увеличивает расход раствора и бентонита в 4 раза.
Отдельный кратный запас не нужен: начальный объём V₀ и грунтовый коэффициент F уже учитывают технологическую циркуляцию и поглощение. Объём корректируют по факту, если грунт отличается от изысканий.
Через коэффициент K: без регенерации K = 1, с системой очистки — 0,1–0,5. Приготавливаемый объём раствора и расход бентонита уменьшаются в 2–10 раз.
Для ECOBENT BASE — 15–20 кг в глине, 20–25 кг в суглинке, 25–30 кг в смешанных грунтах, 30–40 кг в песках и галечнике. Марки OPTIM и SUPER дают ту же вязкость при меньшей дозировке.
Оставьте заявку на сотрудничество прямо сейчас
и экономьте до 50% на стоимости бентонита в сравнении с импортными аналогами