Бурильная установка для скважин воды

Современный арсенал буровых установок насчитывает сотни разновидностей оборудования. Но если для добычи нефти и газа используются стационарные комплексы, то под скважину на воду подойдет малогабаритная модель. О том, какими эти модели бывают, как они работают и насколько сложно собрать самодельный компактный буровой агрегат мы и будем говорить далее.

Разновидности буровых устройств

Устройство стволов в газовой отрасли и нефтянке кардинально отличается от водяного направления. Там бур должен одинаково легко проходить вечномерзлый грунт и скальные породы. Плюс он изначально рассчитан под большое давление на глубине. Поэтому в нефтяной и газовой промышленности используются стационарные платформы.

Такое мощное оборудование для обустройства скважин на воду не нужно. В зависимости от сложности грунта и того насколько глубокая шахта нужна для скважины, есть 3 разновидности мобильных буровых установок.

1. Самоходные буровые агрегаты — название говорит само за себя, базой для оборудования здесь выступает автомобиль. Классикой автомобильных буровых считаются Уралы и Кразы. Для относительно мелких скважин на воду существуют установки на базе УАЗ, причем как на колесном, так и на гусеничном ходу;

2. Портативная передвижная установка с колесной базой — эксплуатационные характеристики таких установок не сильно отличаются от их автомобильных сестер. Хотя модели есть разные, ассортимент здесь большой, от маленькой двухколесной платформы под легковой автомобиль до сравнительно тяжелой модели «МГБУ-70».

3. Переносные и разборные модели — семейство переносных агрегатов чаще всего используется для обустройства водяных скважин. Мощность у них сравнительно небольшая, но зато эти аппараты можно установить в труднодоступных местах, к примеру, в подвале.

Популярные малогабаритные и передвижные варианты

Иллюстрации	Рекомендации
	Серия установок РБ-50/220. Монтаж таких установок не требует много места и особых условий. В комплект входят: Штанги — 1 метр, 1,5 м или 1,8 м; Бур 50 мм из стали Ст40Х; Станина с рельсовым механизмом; Электробур с двигателем 2,2 кВт. Работающий от стандартной розетки в 220 V. Максимальная глубина ствола для серии РБ-50/220 — 50-70 м. Стоить такой аппарат может от 59 тыс. руб. Для таких установок желательно еще купить грязевой насос поршневого типа с диаметром частиц от 20 мм.
	Серия установок РБ-100/380. Электроустановка мощностью 4 кВт рассчитана на питание от генератора 380 V; Максимальная глубина ствола — 100 м; В комплект входит электрический тельфер грузоподъемностью 1 тонна; Диаметр штанг 57 мм, штанги идут с замками и ключами к ним; Агрегат предназначен для роторного бурения твердосплавной шарошкой; Цена от 120 тыс. руб. В комплект не входит грязевой насос, но для роторного бурения он необходим.
	Серия установок УКБ-12/25. Семейство агрегатов УКБ-12/25 имеет 3 направления: Переносные модели; Модели на колесной паре, как на фотографии слева; Модели на автомобиле УАЗ. В зависимости от модели устанавливается электрический, дизельный, бензиновый или сторонний (от привода автомобиля) силовой блок. Цена начинается от 220 тыс. руб. Агрегаты этого типа разрабатывались под шнековый способ бурения.
	Серия установок ПМ-23. По классификации Протодьяконова такие установки могут работать на грунтах от IX, до XII класса. Это означает, что их можно использовать для бурения: Шурфов под бетонные сваи; Шурфов для взрывной закладки в карьерах; Стволов геотермальных скважин; Скважин на воду. Из тех, что есть в продаже, самый маленький агрегат базируется на автомобиле УАЗ, весит 800 кг, способен бурить стволы диаметром до 300 мм и глубиной до 190 м. Самый мощный ПМ-23 на гусеничном ходу весит 2 тонны, бурит стволы диаметром 300 мм, глубиной 300 м. Стоимость, без учета машины, 160-300 тыс. руб.
	Семейство установок «ROTOMAX». Компактные немецкие установки семейства «ROTOMAX» могут бурить сухим шнековым, пневмоударным и роторным способом с промывкой. Диаметр ствола — 219 мм; Глубина — до 120 м; Вес — 1,9-2,4 т; Цена договорная и начинается от 400 тыс. руб.

Для личного разового использования нет смысла покупать новую МГБУ, гораздо выгоднее будет аренда агрегата или покупка техники б/у .

Достоинства и недостатки малогабаритных буровых

• МГБУ легко транспортируются, некоторые модели можно перенести своими руками;
• Ремонт и эксплуатация такой техники не требует фундаментальных знаний;
• Большинство агрегатов энергонезависимы, что очень удобно в поле или на неподготовленном участке;
• Себестоимость 1 погонного метра ствола низкая;
• Возможность использования переносных моделей в ограниченном пространстве;
• Относительно низкая цена, особенно когда речь идет о самодельных установках;
• Для обслуживания такой техники достаточно 2 подсобных рабочих.

Что касается недостатков, то легкие переносные и передвижные модели не способны бурить стволы глубиной более 100 м.

Насколько сложно собрать установку самому

Сделать своими руками такую технику можно, но для начала разберитесь, какую скважину вы собираетесь обустраивать. К примеру, артезианский источник самоделкой вы не пробурите, плюс ко всему на него нужно оформлять разрешительные документы, а эти документы вам не выдадут без профессионального подрядчика.

Алгоритм работ по обустройству источника

Если не брать в расчет артезианские источники, то алгоритм обустройства любой другой скважины будет состоять из следующих пунктов:

• Сначала вам нужно выбрать место, по правилам питьевой источник делается не ближе 30-50 м от сливных ям и полей с удобрениями. Но этим правилом можно пренебречь, если вы бурите скважину на песчаный горизонт глубиной от 30 м;

• Дальше собираете, арендуете или покупаете буровую установку и начинаете пробивать отверстие в грунте, о способах самостоятельного обустройства ствола мы поговорим чуть позже;
• Когда ствол готов, в него вставляется обсадная колонна. Как правило, это стальная труба, она нужна для того чтобы не произошло обрушение стен ствола, а также чтобы в чистую питьевую воду не попали примеси из верхних водоносных слоев;
• Теперь источник нужно промыть (несколько раз выкачать из него воду, пока не пойдет чистая);
• На последнем этапе устанавливается насосное оборудование.

Статьи по теме:

• Буровые установки для бурения скважин на воду

Ударно-канатные механизмы

Родиной ударно-канатного способа обустройства скважин считается Китай. Первый чертёж или скорее эскиз такой установки появился около 3000 лет назад. Тем не менее, схема актуальна и по сей день.

Ударно-канатные механизмы применяются при обустройстве 2 видов источников — это абиссинский колодец и скважина на песок с фильтрующей основой. Абиссинский колодец сделать проще, но отзывы о нем не самые лучшие. Обычно вода там годится только для полива, ведь наполняется колодец от верховодки или грунтовыми водами.

Принцип прост, в землю вертикально забивается так называемая игла. Она представляет собой трубу с отверстиями для воды, на конце которой приварена пика из прочной стали. Существует 2 способа забить иглу до водоносного слоя.

• Вначале, чтобы удержать трубу в вертикальном положении устанавливается тренога;
• На расстоянии метра от земли к трубе крепится так называемый «подбабок» — в сущности это обычный хомут, плотно прикрученный к трубе;
• Сверху на трубу надевается бабка — металлический груз весом от 30 кг;
• На верхнюю часть треноги, а иногда прямо на трубу крепится блок с двумя роликами;
• Через ролики продеваются 2 троса, которые крепятся к бабке;
• Дальше подсобные рабочие при помощи тросов подтягивают бабку вверх и бросают. Таким образом, игла забивается в грунт, когда подбабок дойдет до земли, его переставляют на метр вверх, труба наращивается и процесс повторяется. На схеме ниже показан принцип работы системы.

Второй способ аналогичный, но более простой, в нем не нужно постоянно переставлять подбабок. Плюс иглу можно забить самостоятельно, без помощника.

• Вначале игла забивается простой кувалдой примерно на 1 метр;
• Дальше ставите над иглой треногу с роликовым блоком;
• В качестве бабки выступает ударная штанга — кусок круглого металлического проката длиной 1-1,5 м и диаметром, чуть меньшим, чем диаметр трубы иглы;
• Игла забивается посредством подъема и сброса вниз ударной штанги.

Классическая «китайская» ударно-канатная установка работает немного иначе. Здесь основным рабочим инструментом выступает «желонка». Она представляет собой трубу длиной до 2 м. Нижняя кромка трубы заточена по периметру.

Там же, в нижней части установлен обратный клапан, лепестки этого клапана пропускают грунт внутрь, после чего закрываются. Для утяжеления внутрь желонки устанавливается металлический груз.

Система работает примерно так:

• Ставится тренога или какая-либо подобная конструкция с верхним роликовым блоком;
• Первый метр в грунте выбирается садовым буром по диаметру желонки;
• После этого снаряд сбрасывается в скважину и под собственным весом заглубляется;
• Когда желонка наполняется грунтом, ее вытаскивают, чистят и продолжают бурить дальше;
• Для подъема рабочего патрона используется лебедка. Патрон с грунтом штука тяжелая и голыми руками вытянуть его проблематично (руки устанут).

На мягких грунтах скважину можно пробить при помощи одной желонки. Если грунт каменистый, то вначале ствол углубляется острым долотом, которое разбивает камни, а потом мусор из ствола выбирается желонкой.

Шнековое бурение

Шнековое бурение среди профессионалов еще называют «сухим». Шнек — это не что иное, как «винт Архимеда». Такой своеобразный «штопор» вгрызается в грунт и поднимает его вверх по стволу.

Максимальная длина рабочего шнека 2 м, поэтому для стволов глубиной более 2 м штангу нужно наращивать и после забора грунта вынимать инструмент для очистки.

Для того чтобы сделать шнековую буровую в домашних условиях, вам кроме самого шнека понадобится еще силовая установка (ДВС или электродвигатель) и редуктор, который будет преумножать и передавать энергию от силовой установки к шнеку.

Для удержания редуктора с двигателем в вертикальном положении сооружается рельсовая колонна из 2 или 3 направляющих труб. В идеале для подъема шнека с грунтом желательно еще установить тельфер или мощную лебедку.

Бурение с промывкой

Если до этого мы рассматривали кустарные способы и установки, то роторное бурение скважин с промывкой уже ближе к профессиональному оборудованию. Но это совсем не означает, что такую технику нельзя собрать в домашних условиях.

Правда здесь я вынужден вас немного расстроить — из того, что можно сделать своими руками в роторной установке есть только рама с рельсовыми направляющими, все остальное оборудование придется покупать и собирать на месте.

• Бурение выполняется при помощи профессионального металлического бура (шарошки). В отличие от шнека хорошая шарошка легко проходит сквозь скальные породы. Базируется шарошка на пустотелой металлической штанге;
• Вращательный момент обеспечивается стандартным двигателем с редуктором;


• Для охлаждения бура и подъема на поверхность породы используется вода, поэтому способ и называется «Бурение с промывкой»;
• Одним из основных узлов конструкции считается «Вертлюг» — он обеспечивает прочное соединение силовой установки с буровой штангой и одновременно через него поступает или удаляется вода из скважины;
• Вся эта конструкция базируется на рельсовой раме, состоящей из 2 или нескольких труб. На ней же устанавливается тельферная лебедка для подъема механизма со штангой.

Не пытайтесь самостоятельно выточить вертлюг в кустарных условиях и не заказывайте его в Китае. Это один из важнейших узлов и экономить на нем нельзя, берите либо отечественное оборудование, либо европейское.

Система с промывкой бывает 2 типов:

1. Прямой ход — вода подается через вертлюг в буровую колонну и после охлаждения бура, вместе с породой поднимается по стволу скважины наверх. Обходится такая промывка дешевле, но грязи вокруг ствола будет очень много;
2. Обратный ход — в этом случае вода заливается непосредственно в ствол. После чего грязевым насосом через буровую колонну и вертлюг вода высасывается вместе с породой. Придется заплатить за насос, но здесь вы можете организовать отстойники и не загаживать участок.

Вывод

По опыту, самодельные установки есть смысл собирать для обустройства стволов глубиной до 20 м на мягком грунте. Для глубокой скважины лучше взять какой-нибудь из выше перечисленных заводских агрегатов. На видео работа МГБУ показана наглядно. Если остались вопросы, пишите в комментарии, постараюсь помочь.

Источник: kolodec.guru

Виды бурения

Для бытовых скважин применяют четыре метода бурения — роторный, ударно-канатный, шнековый, ударно-вращательный. Каждому методу потребуются отдельные установки для бурения.

Роторный

Роторный метод позволяет разрушать специфические увлажнённые породы. Вращение бура обеспечивается ротором, который может быть как передвижным, так и стационарным. Установки, работающие по такому методу, используются для бурения скважин на малую и среднюю глубину — не более 50 метров.

Шнековый

Шнековый способ предназначен для бурения более глубоких скважин. Бурится она с помощью специального устройства, сваренного из труб. Шнек разрушает породу, и выводит её из скважины с помощью транспортёра. При работе на мягких породах можно использовать обычные буры. На твёрдых породах применяются буры с резцами.

Ударно-канатный

Ударно-канатный метод предназначен для бурения скважин до 300 метров. Тяжёлый снаряд опускается в скважину на канате. В его состав входят: долото, штанга, замок. Этот снаряд, прикреплённый к канату, падая с высоты, дробит твёрдый грунт, а потом поднимается и выбрасывает грунт. Скорость прохождения грунтов зависит от веса долота и скорости падения, а также от числа ударов. Буровое оборудование меняют по мере изменения структуры грунта.

Ударно-вращательный

Ударно-вращательный способ предназначен для бурения скважин на глубину от 600 метров и глубже. Для такого бурения применяются телескопические ударные штанги и бентонитовая глина, используемая для укрепления стенок скважины. Метод ударно-вращательным способом обычно применяется для бурения скважины на воду, но более популярен он в бурении нефтяных скважин. Такое бурение обеспечивается передвижными вариантами установок, размещёнными на тракторе или грузовике.

Самоходные буровые установки

Это самые распространённые буровые установки. Из названия следует, что для их перемещения специальный транспорт не нужен. Установки передвигаются на базе грузовиков, гусеничных тракторов, вездеходов и даже катеров. Размеры самоходок зависят от назначения и глубины бурения.

Буровые установки на своём ходу выполняют следующие работы:

• разведочное бурение при поиске запасов полезных ископаемых;
• сооружение берегоукрепляющих объектов на реках, каналах, а также в портах;
• буровые работы по устройству фундамента, заборов и др.;
• бурение водных скважин для жилых домов, фермерских хозяйств и других объектов;
• бурение крупных артезианских скважин.

Бурят самоходки с использованием бура, вращающегося за счёт двигателя или ударно-канатным способом.

Виды буровых самоходок

Самоходные буровые установки бывают гидравлическими, малогабаритными и колонкового бурения.

Установки гидравлические вручную не управляются. Для этих целей используется пульт, позволяющий автоматизировать процесс бурения. Работать на такой установке можно при любой погоде. Ещё один положительный момент: они не нуждаются в источнике электроэнергии. Питание происходит от автомобильного двигателя. Бурение обеспечивается тяжёлым буром, но при плотных грунтах бур может не справиться со своей задачей. Поэтому существует возможность увеличивать давление через гидроцилиндр.

Установки малых размеров используются для бурения скважин на глубину не более 100 м. Небольшие размеры позволяют монтировать в кузове легковой машины, например, пикапа. По характеру работ их делят на два типа: гидравлические и с электрическим двигателем. Буровые движения осуществляются с помощью электропривода, который управляет движениями троса. При этом установка перемещается вдоль мачты.

Электроэнергия может поступать от любого источника: генератора, двигателя автомобиля, сети.

В установках колонкового бурения используется гидравлика. Сам буровой процесс проходит по кругу, как при резке теста для пельменей с помощью рюмки. При этом участок грунта в центре остаётся не тронутым. В случае бурения на воду такая установка применяется только для работ по прокладке трубу с небольшим диаметром. Установка способна формировать отверстия шириной до 60 мм и глубиной от 1200 м. Колонковое бурение проводиться в разном грунте и под любыми углами.

Чаще всего этот способ применяется для разведочного бурения.

Плюсы и минусы

Преимущества:

• для перемещения не нужно транспортное средство;
• высокая проходимость установки;
• достаточная скорость передвижения;
• отсутствие необходимости проводить монтаж и демонтаж;
• низкая себестоимость и высокая скорость работ;

Недостатки у самоходных буровых установок, конечно, тоже есть:

• сложность бурения на большую глубину;
• низкая мощность, что снижает возможности бурения твёрдых грунтов;
• необходимость в обеспечении подъезда к месту бурения.

Мотобуры и бензобуры

Мини техника с возможностью рыть яму всегда пригодится в хозяйстве. С её помощью можно пробурить скважину на песок, для абиссинского колодца, яму для установки забора, посадки дерева, строительства столбчатого фундаменты, устройства проруби и т.п. В основе действия мото и бензобуров лежит шнековый принцип.

Несмотря на малые размеры, они способны совершать большие дела.

Мотобуры и бензобуры для бурения скважин надёжны, не нуждаются в подготовительных работах, отличаются лёгкостью и мобильностью, относительно дешёвые и в тоже время обладают большой мощностью и производительностью. Для бурения скважин разных размеров существует набор разных шнеков. Сменить бур легко, поскольку для этого существуют специальные съемники, как у дрели.

С бензобуром можно увеличить глубину бурения используя специальные стержни-удлинители.

Мотобуры и бензобуры делятся на двухтактные и четырехтактные. Последний вариант, конечно, мощнее. Работают они на бензине АИ 92, однако нуждаются в добавлении масла из расчета 25(бензин) к 1(масло) — как для мопеда.

В современных моделях мото- и бензобуров предусмотрена функция автоматического отключения. Автоматика срабатывает при потере управления и при заедании в сложном грунте. В последнем случае пригодится функция обратного хода. Для управления такими устройствами достаточно двух человек.

Цены

Если обобщить цены на оборудование, с помощью которого можно пробурить скважину, то стоимость будет большой — от 30 000 до 1 700 000 рублей:

• Дороже всего обходятся самоходные буровые установки, поскольку это фактически автомобиль или трактор, снабжённые специфическим оборудованием.
• Пневматические установки с гидравлическим приводом обойдутся будущему владельцу в сумму от 230 000 до 1 700 000 рублей.
• Буровые не самоходные установки с электрическим и пневматическим приводом — от 45 000 до 500 000 рублей.
• Установки для бурения мягких и средних пород могут обойтись в сумму от 70 000 до 140 000 рублей.
• Мотобуры и бензобуры самый доступный вариант для скважин под воду. Цены варьируют в зависимости от мощности, рабочего объёма двигателя и диаметра шнека. Больше всего на цену влияет мощность двигателя. Купить мотобур или бензобур можно от 6200 до 94 500 рублей.

Буровой инструмент

К буровому инструменту для бурения скважин относится:

• Буры. Их отличия определяются состоянием грунтов. Буры бывают: конусными, скальными, траверсными, короткошнековыми, шнеками телескопическими и т.д.
• Труба бурильная. Это категория бесшовных металлических труб, предназначенных для производства геологического бурения. С их помощью осуществляется спуск и подъем инструмента, передача вращательного момента на резцы, создание осевой нагрузки на инструмент, транспортировка в буровую шахту раствора или сжатого воздуха.
• Труба обсадная. Используют для предотвращения осыпания грунта после бурения скважины. Скважина может состоять из одной трубы или из целой колонны обсадных труб.
• Устройства для подъёма и извлечения керна. Это устройство помогает выдавливать керн с грунтом. При разведочном бурении керн сохраняется как источник информации, при рабочем его выбрасывают.
• Долото. Это инструменты, которым разрушают грунт при бурении скважины. Различают долота по характеру разрушающих воздействий: режущие, скалывающие, разрушающие и т.п.
• Переходники. Предназначены для соединения труб. Прежде всего, они применяются при соединении бурильной трубы с колонковой трубой.
• Вилки шнековые. Применяются для удержания шнека на устье скважины.
• Фильтры. Являются обязательным элементом любой скважины на воду, кроме классического колодца.
• Стаканы забивные. Используются при бурении скважин забивным способом в грунтах мягких и рыхлых.
• Желонка. Это цилиндр с режущим башмаком и обратным клапаном внутри. Используется в том случае, если грунт рыхлый и мягкий, и есть необходимость очищать скважину от песка.
• Буровая ложка. Применяется для работы с сыпучими грунтами. Это металлический цилиндр с продольной прорезью. В ней один край заточен как резак, другой завёрнут вовнутрь. Величина прорези формируется под структуру грунта.
• Хомуты обсадных труб. Предназначены для захвата обсадной трубы или колонны труб и их перемещению по скважине. Состоят из двух частей, охватывающих поверхность трубы.

Часть инструментов носят универсальный характер и используются при всех видах бурения. Другие могут использоваться только в особых случаях. Чем больше скважина, тем сложней бурение, тем больше требуется инструментов. Перечислить все из них сложно.

Главное, чтобы были бур, обсадная труба и фильтр, всё остальное совершенствует скважину, делает её надёжней и производительней.

Вместо заключения

Любая скважина — это очень узкий колодец. Чтобы пробурить самый простой колодец, необходимо иметь: ручной бур, штанги и набор обсадных труб. Но на покупке, всегда можно сэкономить. Например, штанги делаются из обычных труб, соединённых крестовиной. Режущие насадки умельцы изготавливают из листовой стали в 3 мм толщиной. Затачивать их нужно с учётом вращения лезвий бура по часовой стрелке.

Источник: otlad.ru

Особенности установок

Лучше, конечно же, привлечь профессионалов для изготовления колодца, но бурение установкой промышленного типа стоит довольно дорого, поэтому чаще приходится отказываться от такого варианта.

В этом случае применяются малогабаритные бурильные установки, которые вполне можно собрать самостоятельно. Трудно будет тем, кто первый раз сталкивается с таким видом работ. Для этого понадобятся хотя бы небольшие слесарные навыки. Конструкция, изготовленная своими руками, не только значительно сократит материальные затраты при разработке собственного колодца, но и окупится, если понадобится выполнять работы на соседних участках.

Скважина представляет собой сооружение в форме цилиндра, уходящее вглубь земли и укреплённое с помощью специального жёсткого каркаса. Изготовление таких конструкций выполняется установками для бурения, которые появились достаточно давно, так как применялись для добычи полезных ископаемых. Позже стали использоваться и для бурения водяных скважин. Функциональность буровых установок позволяет выполнять операции для различных целей:

1. Изготовление отверстий небольшого диаметра, которые используются для решения различных инженерных задач.
2. Бурение разведочных скважин. Выполняются они для получения сведений о состоянии грунта, водоносных горизонтах.
3. С целью поиска или добычи жидких или газообразных ископаемых, например, нефти.
4. Бурение скважин для воды.

Используются несложные механизмы для изготовления неглубоких отверстий. Существуют и их разновидности:

1. Трубчатый колодец. Это неглубокий ствол — до 12 м, который предназначен для разработки верхних водоносных горизонтов.
2. Скважина на песок. Колодец средней глубины — до 30 м. Срок эксплуатации такой системы около 15 лет, затем ствол может заилиться или забиться песком. Тогда нужно будет чистить его или бурить новый слой.
3. Артезианская скважина. Глубина ее может достигать 100 м и разрабатывается для нескольких частных домостроений, поэтому для изготовления отверстий применяются специальные технологии и механизмы. Срок службы таких источников воды доходит до 50 лет. Буровые установки наделены высокой мощностью и сложностью.

Разработка скважин — искусная работа, так как результат невозможно предсказать, а каждая конструкция уникальна.

Процесс заключается в следующем: в грунте нужно сделать глубокую и узкую шахту непосредственно к водоносному слою и установить в неё обсадную трубу, чтобы укрепить стенки выработки. Во время сооружения системы приходится извлекать достаточное количество грунта, причём он может быть разным: от крупных камней до песка, смешанного с водой.

Виды конструкций

Современные станции в газовой и нефтяной отрасли кардинально отличаются от устройств водяных скважин. Там мощный бур свободно проходит через мёрзлый грунт и скальные породы. К тому же способен функционировать под давлением на большой глубине. Поэтому в промышленных отраслях применяются стационарные платформы, в быту передвижные и самоходные буровые установки.

Изготовление скважин на воду в таком мощной технике не нуждается. Сегодня существует большое разнообразие малогабаритных буровых установок, в том числе и самостоятельного изготовления, для бурения колодцев для воды.

Многие из них наделены ручным приводом, но эффективность недостаточна для качественного выполнения работ. Их свободно можно использовать для бурения стволов небольшой глубины и по мягким почвам. Поэтому лучше отдать предпочтение установке с механическим приводом. Она обеспечит хорошую производительность и бурение глубоких скважин.

В зависимости от состояния почвы и требуемой глубины шахты, существует три вида мобильных установок:

1. Устройство для вращательного бурения. В конструкцию включён буровой шнек, который при вращении разрушает грунт. Такая техника предназначена для неглубокой разработки.
2. Установки для вращательно-ударного бурения. Процесс выполняется за счёт ударов по вращающемуся элементу. Разрушающим породу элементом является долото, усиленное режущими вставками. Приспособление такого вида может использоваться для изготовления скважин глубиной до 200 метров.
3. Станок для ударного бурения. Он выглядит в виде треугольного каркаса с прочным основанием. К нему крепится гибкий высокопрочный трос с байлером и стамеской, которые запускаются в шахту. Также удары могут наноситься по снаряду, установленному в забое. Байлер выхватывает породу из скважинного канала и поднимает её на поверхность. Хотя это трудозатратный метод, подобные конструкции легко устанавливаются и функционируют с высокой производительностью.

Установка для ударного бурения используется на мягких подвижных породах. На твёрдых грунтах способна заглубляться не более, чем на 100 метров.

Способы разработки скважин

Продолжительность рабочего процесса зависит от глубины водоносного горизонта. Иногда он пролегает на глубине 10 м, а порой скважину приходится углублять до нескольких десятков или даже сотен метров. Каждому методу соответствует определённая установка. Всего четыре способа бурения:

1. Роторный. Используется принцип вращения: ротор обеспечивает вращение бура. Внутрь бура доставляется вода (бурильный раствор). Она выносит наружу шлам (раздробленную породу), а бур при этом остаётся в колодце. Его постепенно наращивают, устанавливая дополнительные штанги. Существуют ещё роторные установки «сухого» бурения, работающие без растворов. Такие механизмы требуют больших усилий, а скорость бурения гораздо ниже. Роторные станки применяются на малую и среднюю глубину — не более 50 метров.
2. Шнековый. Внедрение в почву происходит за счёт шнека — штанги с расположенными винтом лопастями. Вручную можно пробурить всего лишь на два метра, например, под фундамент на сваях. Но чтобы пройти твёрдый слой глины или плотного песка необходимо приложить большое усилие. В этом случае понадобится двигатель с большим вращающимся моментом — ротор. Шнек разрыхляет грунт и выводит его наружу. На податливом грунте используются обычные буры, на твёрдом — буры с резцами, на каменистом шнековые установки бесполезны.
3. Ударно-канатный. Этот способ применяют для бурения колодцев до 300 метров. Тяжёлый груз бросают в скважину на канате. Груз состоит из таких составляющих, как долото, штанга, замок. Падая с высоты, он дробит грунт, после чего его поднимают и снова бросают. Процесс повторяется, пока ствол не достигнет требуемой длины.
4. Ударно-вращательный. Применяется для бурения шахт на глубину от 600 м и глубже. В этом случае используются телескопические ударные штанги, а также бентонитовая глина, благодаря которой укрепляются стенки шахты. Таким методом разрабатываются не только скважины для воды, но и для добычи нефти. Процесс работы обеспечивают передвижные агрегаты, расположенные на тракторе или грузовике.

Пользуясь ударно-вращательной установкой, тратится гораздо меньше физических сил. Однако конструкция довольно сложная и требует определённых затрат, так как некоторые детали нужно будет покупать или изготавливать под заказ.

Бурение с промывкой

Это наиболее эффективный способ разработки скважины глубиной до 35 м, обеспечивающий скорость проходки до 12 м/ч. Этот показатель значительно превышает производительность других методов. Процесс включает в себя прямую и обратную промывку скважины:

1. При прямой промывке раствор поступает в скважину для вымывания грунта и выброса его на поверхность.
2. При обратной раствор также подаётся в ствол, но затем выполняется откачка грунтовой массы при помощи насоса.

Вязкий промывочный раствор, кроме охлаждения режущих элементов и очистки скважины от пород, выполняет ещё одну функцию — укрепляет стенки скважины, препятствуя их обрушению, даже если разрабатываются песчаные или глинистые почвы.

Преимущества малогабаритных станков

Портативные буровые установки для бурения скважин используются для разработки колодцев до 200 метров. Такие конструкции имеют малый вес, они легко собираются, разбираются, а также транспортируются. Некоторые из них можно перевозить в прицепе или багажнике автомобиля.

Ещё одним достоинством такого вида оборудования является то, что к рабочему месту её можно доставить вручную и нет необходимости организовывать удобный подъезд. Такие конструкции часто называют переносными. Следовательно разработка скважины выполняется в любых местах, где невозможен въезд тяжёлой техники.

Функционируют переносные устройства для бурения чаще от электрической сети в 220 В. Но есть такие модели, которым необходимо питание 380 В. Они применяются гораздо реже из-за того, что не везде имеется такое питание.

Бурение малогабаритной установкой обходится гораздо дешевле, чем другими видами агрегатов. Сейчас они очень востребованы, благодаря простому и доступному способу применения. Множество фирм предлагают свои услуги по разработке скважин, используя как отечественные, так и заграничные модели. Производство выпускает большое количество разновидностей установок и в продаже можно подобрать относительно недорогое оборудование для водоносных скважин.

Одним из основных недостатков малогабаритной установки является невысокая средняя мощность. Поэтому рабочий процесс будет более длительным по сравнению с крупногабаритной техникой. К тому же производительность установки значительно падает на глиняных и скалистых почвах.

Нужно учитывать, что все качества малогабаритных конструкций: положительные и отрицательные достаточно условны, и рассматривать их следует в соответствии с конкретными целями и условиями эксплуатации. Конструкция у них довольно простая и понятная, но характеристики абсолютно разные: производительность, метод бурения, срок службы, стоимость. Поэтому разработку скважины лучше поручить настоящим профессионалам, ведь процесс бурения имеет множество тонкостей и сложностей, в которых трудно сразу разобраться.

Источник: proagregat.com