Компания Halco в тесном сотрудничестве с компанией Stenuick Freres фактически инициировала разработку и распространение погружного пневмоударника в 1950-х годах первоначально по всей Великобритании, Австралии, Новой Зеландии, Африке и Индии.

До их внедрения в начале 1950-х годов взрывное бурение обычно осуществлялось с помощью колонкового оборудования, в то время как бурение на воду по твердым породам выполнялось с помощью установок для ударно-канатного или роторного бурения, использующих шарошечные коронки (Tricones).

Однако колонковое бурение становится все более медленным по мере продвижения вглубь, в отличие от погружных пневмоударников. Кроме того, погружной пневмоударник может обеспечить за один день бурение такого объема, на который установке для ударно-канатного бурения требуются недели. Поэтому в карьерной добыче, бурении на воду, инженерно-геологическом бурении, гражданском проектировании и горнодобывающих отраслях промышленности по всему миру все больше осознают выгоду, которую можно извлечь из применения погружных пневмоударников, не только в качестве альтернативы колонковым пневмоударникам, но и благодаря их более высоким эксплуатационным характеристикам по сравнению с обычным роторным бурением.

Концепция погружных пневмоударников оказалась столь популярной, что известные изготовители колонковой арматуры, коронок и дополнительных приспособлений последовали примеру компании Halco и разработали свою собственную номенклатуру погружных пневмоударников и коронок.

Пневмоударник называется «погружным» в том случае, когда появляется ударное действие, в отличие от колонковых пневмоударников, которые забивают на поверхности бурильной колонны. Поршень погружного пневмоударника всегда находится в контакте с буровой коронкой, при этом по мере продвижения пневмоударника вглубь обычно не происходит потери энергии проходящей волны, как в случае с колонковыми (выносной пневмоударник) буровыми установками.

Скорости проходки при использовании погружных пневмоударников почти прямо пропорциональны давлению воздуха, поэтому удваивание давления воздуха приведет к увеличению глубины проходки приблизительно в два раза.

КЛАПАННЫЙ ПНЕВМОУДАРНИК

Первые пневмоударники были оснащены клапанами и имели внутреннюю облицовку. Эта клапанная технология вместе с применением компрессора ограничила предельное давление воздуха первых пневмоударников, которые не могли выдержать давление воздуха выше 12бар (170фунт/дюйм²). Сам клапан давал при эксплуатации сбои, так как при прохождении через пневмоударники больших объемов воды или при попадании внутрь песка его работа нарушалась.

Современные пневмоударники, как правило, имеют бесклапанное строение, при этом меньшее количество внутренних частей обеспечивает незначительный объем обслуживания. Снятие клапана позволило исключить неисправности при эксплуатации, возникающие ранее. Современные пневмоударники также имеют жесткую конструкцию, позволяющую им выдерживать давление воздуха до 28бар (400фунт/дюйм²).

Дальнейшая разработка погружных пневмоударников будет связана с их конструкцией и будет направлена на сокращение затрат пользователя на бурение путем увеличения скорости проходки при более длительном сроке службы в скважине. Для увеличения скорости проходки потребуется изучить, как подводить к пневмоударникам воздух под давлением выше, чем в обычных конструкциях,или использовать альтернативные источники питания, например, воду или нефть.

Для получения более длительного срока службы компонентов пневмоударника потребуется провести исследование износостойких и ударопрочных материалов, которые, как правило, не используются при изготовлении обычных пневмоударников.

Гидроударники разрабатываются для применения в шахтах. Несмотря на обнадеживающие результаты работы, конструкция гидроударника ограничивает его применение площадками, где имеются большие объемы воды, к которой можно получить доступ и, что наиболее важно, обработать и очистить для возврата к гидроударнику.

Гидроударники были испытаны в некоторых карьерах, однако они требуют использования специально приспособленной буровой установки, бурильных труб и системы соединений. Утечкам и возможному загрязнению грунта уделено основное внимание. Кроме того,для промывки ствола скважины необходим отдельный источник подачи воздуха. Вследствие указанных ограничений гидравлический ударник и ударник, работающий на масляном топливе, медленно достигают грунта, при этом пневмоударники по-прежнему имеют конкурентное преимущество.

Ближайшей перспективой для погружных пневмоударников является развитие их применения на участках, разбуриваемых обычно другими способами. Например, неглубокое разбуривание нефтегазового месторождения, забивание свай в неглубокие широкие стволы скважин, системы непрерывного бурения и крепления обсадными трубами, отбор проб выбуренной горной породы с обратной промывкой, локаторное бурение, а также использование со стволами скважин,диаметр которых превышает 900мм (36”),требуются в горнодобывающей отрасли, гражданском проектировании и строительстве.

Несмотря на то, что первоначально погружные пневмоударники использовались в карьерах, сейчас их охотно применяют во всех отраслях буровой промышленности, где они стали предпочтительным вариантом благодаря значительным преимуществам над другими системами, в частности:

*Способность к бурению почти по всем породам (твердые,средние, мягкие).

*Скорости проходки, превосходящие другие системы.

*Сокращение расходов.

*Более прямые/чистые стволы скважин.

*Широкий диапазон размеров стволов скважин, без больших затрат.

*Меньше шума, по сравнению с другими системами ударного действия.