Буровая штанга передаёт удар и крутящий момент от перфоратора к коронке — и от того, насколько точно подобран её тип и резьба, зависит ресурс всего бурового става. На горнодобывающих участках 30–40% внеплановых простоев бурения связаны не с породой, а с несовместимостью штанги, хвостовика и коронки по соединению. Разберём, какие штанги бывают (MF, MM, конусные, интегральные), какие у них резьбы и типоразмеры и как подобрать штангу под конкретную установку.
Материал подготовлен техническим отделом UltraCom на основе поставок бурового инструмента горнодобывающим и подрядным предприятиям Казахстана.
Что такое буровая штанга и из чего её выбирают
Буровая штанга (бурильная штанга, drill rod) — это стальной стержень, который соединяет хвостовик перфоратора с буровой коронкой и передаёт ударную и вращательную энергию к забою. Изготавливают штанги из легированной стали (хромо-никель-молибденовые марки типа 23CrNiMo), термообработанной для стойкости к усталостным нагрузкам.
При подборе смотрят на четыре параметра: тип соединения (резьбовое MF/MM или конусное), типоразмер резьбы (R32, T38, T45, T51, ST58, ST68, GT60), длину (от 0,4 м для забурника до 3,66 м для проходки) и форму сечения — круглая, шестигранная (H22, H25, H28) или ребристая. Ошибка хотя бы в одном параметре — и штанга либо не соберётся в став, либо разрушится по резьбе за десятки метров бурения вместо сотен.
Типы буровых штанг
Все штанги делятся по типу концевого соединения. Это первое, что нужно определить перед покупкой — от соединения зависит, с какими хвостовиками, муфтами и коронками штанга совместима.
MF-штанги (Male-Female)
Самый распространённый тип для проходки и добычи. С одной стороны наружная резьба (Male), с другой — внутренняя (Female), поэтому штанги стыкуются напрямую друг в друга без муфты при наращивании става. Резьбы — T38, T45, T51, ST58, GT60. Длины 3,05 м, 3,66 м, 3,70 м. Применяют в подземном веере и при проходке восстающих. MF — рабочая лошадка большинства подрядных бригад.
MM-штанги (Male-Male)
Наружная резьба с обоих концов. Соединяются только через муфту, поэтому MM-штанги всегда идут в комплекте с соединительными муфтами того же типоразмера. Чаще применяют в длинных ставах на тоннелепроходке и при бурении глубоких скважин, где муфта работает как сменный расходник и принимает на себя износ резьбы.
Конусные штанги
На конце — гладкий конус (без резьбы), на который насаживается конусная коронка. Стандартные конусы: 7°, 11°, 12°, типоразмер хвоста H19, H22, H25. Конусное соединение проще и дешевле резьбового, быстро меняется в забое, поэтому конусные штанги массово используют на поверхностном бурении, в карьерах и при забуривании шпуров малого диаметра. Минус — меньший передаваемый момент, чем у резьбы.
Интегральные штанги
Цельная штанга, где коронка с твердосплавными вставками откована заодно с телом штанги — отдельно коронку не меняют. Бывают с конусным или резьбовым хвостовиком под перфоратор. Применяют на ручном и колонковом бурении шпуров: где не нужна частая смена коронки, интегральная штанга дешевле в эксплуатации и не имеет слабого резьбового стыка.
Удлинительные (extension) штанги
Разновидность MF/MM для наращивания става по мере углубления скважины. Стыкуются последовательно, общая длина става достигает десятков метров. Для них критична соосность резьбы — перекос на стыке за несколько штанг даёт увод скважины.
Резьбы и типоразмеры: R, T, ST, GT
Резьба бурового инструмента — это не метрический крепёж, а специальная упорная резьба под ударно-вращательную нагрузку. Тип обозначают буквой, число рядом — условный диаметр в миллиметрах. Ниже — рабочее соответствие типоразмеров и области применения по нашему ассортименту.
| Резьба | Условный Ø, мм | Тип нагрузки | Где применяют |
|---|---|---|---|
| R25 / R28 / R32 / R38 | 25–38 | лёгкая, забуривание | шпуры малого Ø, забурники, ручной перфоратор |
| T38 / T45 / T51 | 38–51 | средняя–тяжёлая | проходка, добычной веер, тоннели |
| ST58 / ST68 | 58–68 | тяжёлая | глубокие скважины, мощные гидроперфораторы |
| GT60 | 60 | тяжёлая, ресурсная | длинный став, высокая частота удара |
Буква R — round thread (округлая, для лёгких режимов), T — trapezoidal (трапецеидальная, основная для проходки), ST — speed thread, GT — guide thread с увеличенной площадью контакта и ресурсом. Подбирают резьбу под мощность перфоратора: чем выше энергия удара, тем крупнее типоразмер. Поставить T38 под установку класса ST68 — значит разбить резьбу за смену.
Как подобрать штангу под буровую установку
Подбор идёт от установки к забою, а не наоборот. Порядок такой:
- Шаг 1. Определите тип и резьбу хвостовика вашего перфоратора (shank adapter) — он задаёт типоразмер всего става. Хвостовик T45 → штанги и муфты только T45.
- Шаг 2. Выберите тип соединения штанги: MF — если наращиваете без муфт, MM — если став длинный и нужен сменный муфтовый стык.
- Шаг 3. Подберите длину под глубину скважины и габарит выработки: 3,05–3,70 м для проходки, 0,4–1,2 м для забуривания.
- Шаг 4. Согласуйте резьбу коронки с резьбой штанги — они должны совпадать (см. подбор буровых коронок по типу и резьбе).
Готовый став выглядит как цепочка: хвостовик → штанга → (муфта) → штанга → коронка. Все звенья — одного типоразмера резьбы. Подобрать совместимый комплект помогает наш каталог буровых штанг для забуривания, где штанги сгруппированы по резьбам и длинам.
На что смотреть, чтобы штанга не подвела
Главная причина преждевременного выхода штанги из строя — не износ, а перекос резьбы и пересушенная промывка. Контролируйте три вещи:
- Момент затяжки резьбы. Недотянутая резьба разбивается ударом, перетянутая — заклинивает и рвётся при развинчивании.
- Промывку/продувку. Центральный канал штанги должен быть чист — забитый канал = перегрев коронки и трещины тела штанги.
- Совместимость партий. Штанги разных производителей с одинаковым обозначением резьбы могут иметь разный допуск — стык «гуляет». Берите став из одной системы.
Твердосплавные элементы коронок, которые работают в паре со штангой, нормируются по ГОСТ 3882-74 «Сплавы твёрдые спечённые. Марки» (ВК6, ВК8 и др.) — на это стоит смотреть при выборе всего комплекта инструмента.
Часто задаваемые вопросы
Чем отличается MF-штанга от MM-штанги?
У MF-штанги один конец с наружной резьбой, другой с внутренней — штанги стыкуются напрямую без муфты. У MM оба конца с наружной резьбой, и соединяются они только через муфту. MF удобнее для коротких ставов, MM — для длинных, где муфта служит сменным расходником.
Как узнать, какая резьба у моей буровой штанги?
Резьбу определяют по хвостовику перфоратора и по маркировке на штанге (например, T45, ST58). Если маркировка стёрлась — замеряют наружный диаметр резьбы штангенциркулем и шаг резьбы: T38 ≈ 38 мм, T45 ≈ 45 мм, T51 ≈ 51 мм. Весь став должен быть одного типоразмера.
Можно ли соединить штанги с разной резьбой?
Напрямую — нет. Резьбы R32, T38, T45, T51, ST58, GT60 несовместимы между собой. Для перехода между типоразмерами используют переходные муфты (адаптеры), но в рабочем ставе их применяют ограниченно, так как стык снижает ресурс.
Какая длина буровой штанги нужна для проходки?
Для проходки и добычного веера стандарт — 3,05 м, 3,66 м и 3,70 м. Для забуривания шпуров берут короткие штанги 0,4–1,2 м. Длину наращивают удлинительными штангами по мере углубления скважины.
Что выбрать — конусную или резьбовую штангу?
Конусная проще и дешевле, быстро меняется в забое — её берут для поверхностного бурения и шпуров малого диаметра. Резьбовая (MF/MM) передаёт больший момент и держит более мощные перфораторы — это выбор для проходки, тоннелей и глубоких скважин.
Сколько служит буровая штанга?
Ресурс зависит от породы, режима и обслуживания резьбы — обычно от 300 до 1500 пробуренных метров. Правильный момент затяжки, чистая промывка и единая система става продлевают срок в 2–3 раза по сравнению с эксплуатацией «вразнобой».
Подобрать буровые штанги под вашу установку
UltraCom поставляет буровые штанги всех типов — MF, MM, конусные и интегральные — по резьбам R32–GT60 в комплекте с хвостовиками, муфтами и коронками, чтобы став был совместим с первого раза. Назовите модель перфоратора и резьбу хвостовика — подберём штангу, длину и сопутствующий инструмент. Смотрите наличие в каталоге «Штанга для забуривания» или свяжитесь с нами для расчёта комплекта.