Оборудование для бурения скважин


Главные принципы нашей работы – разработка, внедрение и реализация самых современных технологий производства бурового инструмента для выполнения задач в области инженерно-геологических изысканий и бурения скважин на воду. Наш передовой опыт и профессионализм направлен на решение проблем потребителей по сокращению издержек, увеличению производительности и качества работ при бурении скважин. Цены на буровой инструмент, установленные на нашем предприятии, находятся на оптимальном уровне и всегда вызывает спрос среди самого широкого круга потребителей ценящих высокое качество по доступным ценам.

Инструмент для колонкового бурения

Главное преимущество колонкового бурения – возможность извлечения из скважины керна, то есть столбика породы без нарушения структуры при бурении крепких пород. Достигается путём применения колонковой трубы (керноприемник) и твердосплавных коронок (для пород большой твердости применяются алмазные коронки). Особенностью этого типа бурения является возможность бурения скважины под любым углом, а также при относительно небольшим диаметром скважины при её большой глубине. Ассортимент твёрдосплавных коронок для бурения пород V-VIII категорий насчитывает три десятка моделей. Кроме коронок, в перечень инструмента для колонкового бурения входят:


  • колонковые трубы;
  • обсадные трубы с ниппелями и оголовниками;
  • вспомогательные устройства для извлечения и подъема керна:
  • бурильные трубы;
  • буровые ложки;
  • четыре группы переходников.

Колонковое бурение незаменимо при геологоразведочных и исследовательских работах. Инструмент имеет относительно небольшую массу и пригоден для использования в любых геологических условиях.

Инструмент для ударно-канатного бурения

Ударно-канатное бурение используется для бурения скважин преимущественно при разведке слабых грунтов (рыхлых породах с большим содержанием гравийно-галечных отложений и валунов) а так же извлечения различных природных растворов. Глубина скважин в основном до 100 м, диаметры 150-850 мм. Для сбрасывания ударного снаряда используется буровые установки типа УРБ-12.ZBT, ПБУ-2, УГБ-001 оснащённые лебёдкой со свободным сбросом. Наш завод предлагает потребителям следующий инструмент:

  • забивные стаканы с поршнем с клапаном и без;
  • желонки с плоским клапаном;
  • ударные патроны;
  • зонды для вибробурения;
  • желонки с плоским клапаном;
  • штанги для вибробурения
  • штанги ударные;
  • керноотборники;
  • грунтоносы
  • башмаки стакана и башмаки желонки;
  • вспомогательный инструмент.

Производимый на нашем заводе инструмент для бурения скважин ударно-канатным способом насчитывает несколько десятков наименований, каждый из которых производится исключительно из высококачественных материалов и с соблюдением всех стандартов качества и ГОСТ, поэтому в ходе бурения сможет выдержать фактически любые нагрузки.

Инструмент для шнекового бурения

Для прохождения грунтов разной твёрдости применяются различные способы бурения. В частности, шнековое бурение используется для проходки нетвёрдых пород (I-V категорий). Осуществляется оно с помощью лопастного долота, армированного твёрдосплавным вооружением. Разрушенная, рабочей поверхностью бура, порода выносится на поверхность с помощью шнека – стальной спирали (реборды), закреплённой на буровой штанге. Буровой инструмент с завода для этого типа бурения насчитывает восемь групп:

  • долота лопастные;
  • шнеки буровые;
  • шнековые вилки;
  • шнековые пальцы;
  • шнековые штанги;
  • три группы переходников.

Шнековое бурение является разновидностью вращательного бурения и применяется преимущественно для бурения скважин до пятидесяти метров глубиной, в исключительных случаях – до ста двадцати метров.

Инструмент для шарошечного бурения


Шарошечное бурение – самый распространённый способ бурения в горнодобывающей промышленности. Долото для шарошечного бурения предназначено для проходки самых твёрдых пород. Конструктивно оно представляет собой блок из нескольких шарошек (конусовидной или цилиндрической формы) с фрезерованными на них выступами в виде зубьев разной конфигурации, которые и являются породоразрушающим устройством. Шарошки вращаются в буровом долоте, которое также вращается, прижимаясь к забою с большим усилием. Разрушенная порода (каменная пыль и мелкая крошка) выносится на поверхность пневматическим или гидравлическим способом. Шарошечное бурение применяется в нашей стране с тридцатых годов прошлого века.

Бурение скважин буровой установкой с использованием шарошечного долота используется для бурения скважин даже в гранитном массиве, прочность которого на сжатие довольно велика и достигает 300 МПа. Завод Буровых Технологий предлагает следующий инструмент для шарошечного бурения:

  • шарошечные долота (семь наименований), для твёрдых грунтов разных типов;
  • долото «Пикобур» (два типа);
  • переходники (пять типов, более пятидесяти наименований);
  • скважинные фильтры (девять наименований);
  • трубы направляющие;
  • трубы обсадные (три типа);
  • трубы бурильные;
  • замки для бурильных труб;
  • пробки опуска;
  • башмаки фрезерный.

Инструмент для бурения в сложных геологических условиях

Мы предлагаем потребителям около пятидесяти наименований разного вида инструментов и приспособлений для использования в сложных геологических условиях. К ним относятся:

  • полые шнеки
  • четыре типа переходников;
  • пневмоударные трубы;
  • несколько типов коронок;
  • гусеницы, предназначенные для установки на колёсную технику;
  • специальные приспособления позволяющие увеличить качество работ по отбору керна.

Эти инструменты могут использоваться в случаях, когда применяются самые разные способы бурения скважин.

Вспомогательный инструмент

Предприятие выпускает несколько десятков моделей различного вспомогательного инструмента. К нему относятся ключи шарнирные (шесть моделей), ключи отбойные (три модели), хомуты для обсадных труб (шесть моделей) и вилки подкладные, применяемые при наращивании или подъёме буровой колонны (шесть моделей), а так же некоторые другие инструменты.


О предприятии

Завод буровых технологий является современным предприятием, специализирующимся на производстве оборудования для производства геологоразведочных работ. Деятельность осуществляется по целому ряду направлений, от проектирования оборудования до его выпуска и подготовки квалифицированных специалистов. Полный производственный цикл и тесный контакт с европейскими и азиатскими предприятиями, работающими в области выпуска бурильного оборудования, позволяет на равных конкурировать с ведущими мировыми производителями.

Наши специалисты знают всё о буровом инструменте. Они предоставят горнодобывающим предприятиям и буровым компаниям оптимальное техническое решение: от подбора и комплектования буровой техники до адаптации буровых работ применительно к конкретным природным и геологическим условиям. Используя сотрудничество с зарубежными партнёрами, наше предприятие постоянно разрабатывает новые модели оборудования для бурения.

Продукция завода выпускается на самом современном оборудовании. Это позволяет при низкой цене добиваться высокого качества изделий, что удовлетворит самого требовательного пользователя. Купить буровой инструмент на нашем предприятии – значит приобрести и высококачественный сервис, обслуживание и техническую поддержку. Технологи и инженеры имеют большой опыт обслуживания оборудования в самых разных эксплуатационных и климатических условиях. Наш буровой инструмент, стоимость которого заметно ниже зарубежного аналога, по качеству нисколько ему не уступает. На все виды обслуживания предоставляется гарантия.

Источник: www.zavodbt.ru

Ударно – канатный способ


Самый простой метод проходки скважин, дающий наилучшие результаты по качеству вскрытия пластов, но, в то же время, самый трудоемкий. Оборудование для бурения по такой технологии наиболее простое, состоит обычно, из треноги с блоком.

Рис.4. Установка для бурения ударно – канатным способом
Рис.4. Установка для бурения ударно – канатным способом

Буровой инструмент представляет собой трубу с желонкой (клапан для удержания разрыхленного грунта внутри трубы). За канат труба приподнимается на высоту приблизительно в полтора метра и резко отпускается. При падении она и разрыхляет грунт. После нескольких таких циклов трубу нужно поднять для выемки грунта.


Рис.5. Инструмент для ударно – канатного бурения, в середине долото для разрушения каменных глыб
Рис.5. Инструмент для ударно – канатного бурения, в середине долото для разрушения каменных глыб

Таким способом проходят шурфы глубиной до 70 метров в различных грунтах. По мере углубления скважины процесс становится все менее производительным.

Способ идеально подходит для исполнения своими руками, поскольку вышку и буровой инструмент легко изготовить самостоятельно.

Колонковый способ проходки

Сущность его состоит в том, что разрыхление породы происходит не по полному диаметру скважины, а только по ее краям. Середина остается цельной и через буровую колонну извлекается на поверхность.


Рис.6. Пример конструкции колонкового бура
Рис.6. Пример конструкции колонкового бура

Буровой инструмент нагружается значительно меньше, что позволяет увеличить скорость проходки и уменьшить нагрузки на механизм буровой установки. При бурении скважин на воду шурф в некоторых случаях дополнительно проходят шнеком. При бурении таким способом возможна проходка шурфа глубиной до 70 метров за один рабочий день.

Способ, по сложности оборудования, нельзя рекомендовать для исполнения своими руками при бурении скважин на воду.

Рис.7. Установка алмазного колонкового бурения
Рис.7. Установка алмазного колонкового бурения

При проходке скважин на воду колонковые установки применяются в мобильном исполнении на шасси различных транспортных средств, что обеспечивает их мобильность. Возможно использование установок такого типа для выполнения шурфов своими руками, при этом технику можно взять в аренду на несколько дней.

Роторное бурение

Название методу дали от способа приведение во вращения буровой колонны в при помощи ротора. Такой способ исключает создание усилий на буровой инструмент в осевом направлении. Подача производится только под собственным весом буровой колонны. В начале процесса, когда вес еще невелик, а также на тяжелых грунтах, для увеличения подачи используются УБТ – утяжеленные бурильные трубы.

Рис.8. Мини - установка для роторной проходки скважин

450">
Рис.8. Мини — установка для роторной проходки скважин

Особенностью процесса является высокая скорость проходки с усиленными нагрузками на породоразрушающий инструмент. При этом он нагревается и быстро выходит из строя. Чтобы избежать этого явления в шурф подается вода, как для охлаждения инструмента, так и для размягчения грунта. Для хранения запаса жидкости непосредственно у места производства работ необходимо отрыть две емкости в грунте: основную, являющуюся также шламосборником, и питающую, куда отстоянная в основной емкости вода поступает самотеком. Поступающая по внутреннему каналу буровой колонна, выполнив свое назначение, выносится наверх вместе с продуктами бурения.

Инструмент применяется самый разнообразный

Рис.9. Различные виды породоразрушающего инструмента для роторной проходки шурфов
Рис.9. Различные виды породоразрушающего инструмента для роторной проходки шурфов

При прохождении промежуточных водоносов производится обсадка стенок скважины до упора в нижний изолирующий слой, после чего бурение производится инструментом меньшего диаметра. Таким образом, скважина принимает вид телескопического устройства. Щелевой зазор между стенками обсадной колонны и шурфа заливается бетоном.

Производительность процесса роторного бурения высокая, что позволяет быстро произвести проходку и запустить процесс промывки скважины. Он может занять довольно продолжительное время, что вызвано необходимостью удалить из водоноса продукты промывки.

Несмотря на кажущуюся сложность процесса, такой способ довольно широко используется для выполнения скважин на воду своими руками.

Турбинное бурение

Это разновидность вращательного процесса проходки шурфов, при котором как породоразрушающий инструмент применяются турбобуры.

Рис.10. Семейство турбобуров различных размеров
Рис.10. Семейство турбобуров различных размеров

Такой способ проходки шурфов применяется для глубокого и сверхглубокого бурения. Применяются бурильные головки, изготовленные из сверхтвердых и композитных материалов, режущие части выполняются из твердых сплавов или с алмазными напайками. При использовании в качестве промывочной жидкости чистой воды, ее подают в скважину под увеличенным давлением по сравнению с вариантом использования глинистого раствора. В процессе проходки мягких грунтов скорость вращения снижается, что увеличивает стойкость инструмента и величину проходки за один рейс.

Целенаправленно такой метод проходки шурфов для добычи воды применяется только при бурении артезианских скважин промышленного назначения на большую глубину. Для бурения на песок он нерентабелен.

Заключение

Выбор способа бурения скважины зависит от гидрогеологической обстановки на месте выполнения работ. Поэтому ее изучение, как и бурение разведочных скважин, является обязательным элементом процесса строительства собственного водозабора. Успехов вам!

Советуем почитать: Малогабаритная буровая установка

Источник: oburenie.ru

Виды скважинных установок для бурения

Используются такие виды скважинных установок:

  1. Аппараты с ручным приводом. Характеризуются невысокой производительностью, небольшими габаритами, эффективностью на глубинах до 10 м. Не используются на тяжелых и твердых видах почвы.
  2. Ударно-канатные конструкции. Просты в монтаже и использовании, имеют высокий функциональный диапазон. Адаптированы для бурения колодцев на глубину от 100 м, применяются на каменистой местности. Скорость пробивания низкая.
  3. Шнековые системы. Эффективные конструкции с высокой производительностью. Применяются на пористых и сухих видах грунта. Нуждаются в регулярной чистке рабочей детали.
  4. Вращательно-роторное бурильное оборудование, или бурение с промывкой. Это оборудование является инновационным и наиболее производительным, подходит для почв любого типа и разных глубин. Характеризуется быстротой проходки.

Достоинства самодельных бурильных установок

Самодельные малогабаритные скважинные установки обладают следующими преимуществами:

  • небольшие размеры, что позволяет не испортить ландшафт приусадебного участка;
  • длительный эксплуатационный период, возможный благодаря промывочной жидкости, из-за которой оборудование не перегревается;
  • простота использования – с бурением можно справиться даже в одиночку;
  • экономическая выгода – для бурения не нужно оплачивать работу специалистов, покупать дорогостоящее буровое оборудование.

Самодельная скважинная система выгодна, когда пользователь хочет не только проводить работы на своей территории, но и помогать другим людям.

Бурение ударным способом

Ударный метод бурения был единственным до 40-х годов минувшего века. Это устаревший трудоемкий способ с медленной проходкой, но с помощью этой технологии можно получить колодец с длительным эксплуатационным периодом – 50 лет и больше.

Основными комплектующими выступают простые элементы, собирающиеся на месте монтажа системы:

  • забивной стакан;
  • лебедка;
  • ударная штанга;
  • каркас конструкции.

Забивной стакан изготавливается из патрубка. Нижняя часть заканчивается крепким режущим краем, имеющим скос внутрь стакана – это увеличивает производительность станка. Лебедка приводит в движение рабочий элемент. Он захватывает грунт и доставляет некоторую его часть наружу. Чтобы скважина не имела искривлений, лучше использовать буровой стакан длиной около 2 м.

Ударная штанга совершает повторяющиеся удары по верхушке патрубка, за счет этого оборудование все глубже проходит в землю. На каркасе крепятся все вышеперечисленные детали, а также блок и трос для лебедки. Трос должен быть устойчивым к разрыву. Лучше предусмотреть запас, так как нагрузка на трос может резко увеличиваться.

В процессе пробивания колодца ударным способом нужно строго соблюдать вертикальность ствола: в искривленной скважине будет сложно монтировать обсадные трубы.

Бурение шнековым способом

Шнековая технология бурения колодцев считается простым и недорогим способом проходки. Практически все малогабаритные установки применяют этот метод бурения. Система основывается на традиционном архимедовом винте, который называется шнек. Внешне он напоминает инструмент, которым рыбаки сверлят проруби для подледной рыбалки. Этот способ применим для скважин глубиной до 10 м. Для промывки ствола не нужна специальная жидкость или вода.

Этот метод подходит для бурения мягких и сухих почв. С твердыми породами и плывунами шнековый станок не справится.

С этой технологией работают специалисты, так как нужно не только достичь подземного источника воды, но и правильно защитить его от смешивания со сточными водами, а также верховодкой.

Бурение роторным способом

Роторный метод используется как замена ударного с 1940 г. Аппараты для такого бурения характеризуются высокой производительностью.

В конструкцию станка данного типа входят такие детали:

  • ротор;
  • приемный и запасной резервуар;
  • спуско-подъемный механизм;
  • желоба;
  • бурильная колонна.

Станок перевозится на шасси экскаватора или прицепах грузовых автомобилей. Высокоскоростная машина прочная и маневренная. Для дробления почвы используется вращающийся бур. Для работ на большой глубине нужно применить дополнительные детали – лебедку и буровой станок.

Для механического пробивания колодца используется не вышка, а тренога, которая сооружается из пятиметровых деревянных брусьев либо металлических труб.

При работе в сыпучих почвах используются обсадные колонны. В большинстве случаев они монтируются на удалении от дна колодца. При необходимости углубления скважины колонны опускаются до самого источника воды. При помощи желонки песок и грунт внутри скважины убираются и поднимаются наружу.

Данный способ является циклическим и требует постоянной очистки бура от грунта (каждые 500-700 м).

Бурение с промывкой скважины

Бурение с промывкой считается наиболее производительным и современным способом. Применяется для почв любых типов, в том числе твердых, каменистых, песчаных. За 1 час скважина углубляется минимум на 10 м. Оборудование применимо даже для бурения артезианской скважины.

Принцип работы установок предполагает регулярную промывку бура специальной жидкостью. Таким образом происходит подъем земли на поверхность.

Существуют 2 методики промывки:

  • прямая – специальная жидкость проходит через штангу и направляется на дно колодца, почва удаляется с помощью бурового аппарата;
  • обратная – жидкость для промывки идет в скважину, а земля выводится наружу желонкой.

Станок состоит из таких частей:

  • штанга с вращающимся буром, с помощью которого дробится почва;
  • приводной механизм, который запускает вращение рабочего элемента и направляет его движение;
  • вертлюг – специальный узел, который передает вращение буру от привода;
  • помпа с рукавами, которая подает жидкость для промывки в скважину.

Все конструкционные элементы размещены на прочном каркасе, который может в течение длительного времени выдерживать большие нагрузки, в особенности вибрационные.

Сборка малогабаритной буровой установки с ручным приводом

Буровой аппарат для скважин на воду, например роторный с ручным приводом, можно изготовить в домашних условиях. Для этого необходимо подготовить такие комплектующие:

  • вертлюг;
  • бур лопастного типа;
  • редуктор с двигателем;
  • буровые штанги;
  • мотопомпу;
  • лебедку;
  • прочный стальной каркас;
  • водонапорный шланг.

Чтобы конструкция была эффективной на каменистой местности, используйте детали исключительно из высокопрочной легированной стали с высокой устойчивостью к вибрациям и коррозии.

Вертлюг рекомендуется купить готовый, выполненный из качественной прочной стали. Бур лопастного типа – основной инструмент для дробления твердой каменистой почвы, он должен быть из высокопрочного металла.

Редуктор с двигателем расположен на подвижном сегменте аппарата, который передвигается по двум осям лебедкой. Буровые штанги соединяют рабочий элемент с главным устройством. Количество штанг зависит от глубины размещения подземного источника, а их длина находится в диапазоне 1-2 м.

Рама должна быть крепкой, гарантировать прочное и долговечное крепление деталей, не шататься.

Изготовление установки для бурения с электрическим приводом

Чтобы самостоятельно изготовить буровой аппарат с электроприводом, необходимо подготовить следующие приспособления:

  • электрическая дрель с комплектом сверл;
  • отвертка;
  • сварочный станок;
  • болгарка;
  • бур;
  • рама;
  • редуктор;
  • стакан.

Чтобы вода подавалась в колодец, необходимо подсоединить систему к редуктору, который играет роль электрического привода. Канал очищается желонкой в процессе бурения.

Процедура сборки бурового станка состоит из таких шагов:

  • изготовление из стального патрубка стакана диаметром около 12 см (тяжелый стакан быстрее будет пробивать землю);
  • проделывание треугольных зубчатых отверстий в патрубке;
  • подготовка котлована;
  • изготовление бура диаметром 10 см из стальной фурмы и нарезка винтовой резьбы сверху;
  • монтаж винтовой детали диаметром 22 см на верхушку;
  • изготовление двухвиткового шнека;
  • прикрепление острых режущих элементов к шнеку.

Для ручной эксплуатации можно добавить к конструкции еще один кусок трубы, формирующий тройник.

Наиболее популярное оборудование для бурения скважин для воды МГБУ

Наибольшей востребованностью пользуются малогабаритные бурильные машины. Для их изготовления нужно подготовить такие комплектующие:

  • металлическая рама (каркас) с треугольной стойкой;
  • желонка, в роли которой выступает тяжелый отрезок трубы со скосом;
  • стальной трос либо крепкий канат;
  • редуктор с мотором;
  • лебедка.

Каркас, на котором держится оборудование, должен быть прочным и высоким (2-3 м). Желонка – это основная ударная деталь, для которой лучше использовать стальную фурму длиной 1-2 м массой около 80 кг. С одной стороны нужно прикрепить рычаг для фиксации троса. Внизу делается зубчатая либо кольцевая заточка, ее торцы лучше предварительно закалить в специальной печи.

Редуктор с мотором и барабаном для каната ускоряет и упрощает подъем бура. С помощью лебедки поднимается желонка.

Чтобы было легче чистить трубу от почвы, рекомендуется сделать несколько радиальных отверстий в верхней части желонки.

Установка “Колибри”

“Колибри” – это гидрофицированная буровая машина, которую можно быстро и без использования дополнительных инструментов собрать и разобрать на части. В разобранном виде установку могут транспортировать 2 человека.

Характеризуется высокой производительностью, доступной ценой. Подходит для бурения колодцев шнековым, колонковым и шарошечным методами, для разработки наклонных и вертикальных скважин.

Установка “Гидробур”

Бурильный станок “Гидробур” подходит для эксплуатации на различных видах почв, в том числе гранитных породах. Бурение выполняется абразивной или алмазной желонкой. Станок приводит в движение привод либо лебедка (зависит от модели).

Установка ТМ-80

ТМ-80 – прицепной бурильный аппарат с мотором мощностью 80 л.с. Работает с промывкой на глубине около 200 м. Начальный диаметр бура – 300 мм. Крутящий момент может достигать 1450 Н*м.

Источник: VodaSovet.ru

Чем и как лучше бурить скважину?

Начинающему буровику нужно запастись терпением и приготовиться к выполнению не самой простой работы.

Еще понадобятся подручные средства и недорогие материалы для изготовления установки и бурового снаряда, а также здравый смысл и пара-тройка друзей в помощь.

Бурение скважин – это работа сродни искусству, поскольку результат непредсказуем, и каждое сооружение уникально. Задача состоит в том, чтобы проделать в грунте длинную и узкую шахту до водоносного слоя и опустить в нее обсадную трубу для укрепления стенок выработки.

В процессе придется извлечь немало грунта, причем грунт этот может быть очень разным: от кусков гранита до песка вперемешку с водой.

Многое зависит и от глубины водоносного слоя. Иногда до него нужно пройти менее 10 метров, а порой водоносная скважина достигает нескольких десятков или даже сотен метров. Все это влияет на методы бурения и его сроки. Чтобы устроить скважину, существует два основных способа: ударно-канатный и вращательный, в современной интерпретации шнековый.

В первом случае бурение выполняется с помощью узкого и тяжелого снаряда, именуемого желонкой. Ее подвешивают на канате или тросе, который перекидывают через закрепленный на треноге блок. Для вытаскивания бурового снаряда из шахты используют лебедку с мотором, хотя при желании это можно делать и вручную.

Снаряд несколько раз роняют на дно выработки с высоты в несколько метров. Он рыхлит грунт, часть которого попадает в полость желонки. После углубления в грунт примерно на 0,5 м бур извлекают из ствола. Снаряд очищают и снова бросают в шахту. Процесс повторяют до тех пор, пока не дойдут до воды.

Ударно-канатный метод очень старый, его используют в течение столетий, если не тысячелетий. Сделать желонку относительно несложно, понадобится листовая сталь толщиной 4-5 мм или толстостенная труба Ø 110-120 мм, а также навыки работы со сварочным аппаратом. А работать желонкой можно даже в одиночку, хотя с помощником дело пойдет значительно быстрее.

Преимущества ударного бурения состоят не только в его доступности. Желонка надежна, она проходит практически любой грунт кроме скальных пород. Если нужно преодолеть слой из супеси или суглинка, желонку заменяют соответствующего размера стаканом – узким цилиндром без клапана на дне.

Стакан эффективно разрушает глинистые породы, которые за счет собственной способности уплотняться и липнуть к стенкам удерживаются в его полости.В ручном ударно-канатном бурении желонку и стакан чередуют по мере необходимости.

Как только проходка желонкой существенной сокращается, значит, она встретила кровлю суглинка или супеси, из-за чего ее меняют на стакан. Как только в полости стакана перестает задерживаться разрушенный в скважине грунт, его меняют на желонку.

За один “сеанс” можно углубить шахту на метр, хотя чаще этот показатель скромнее, примерно 20-40 см. В этом недостаток ударно-канатного метода – длительное время работы. На глинистых пластичных грунтах эффективнее использовать шнек или иначе змеевиковый бур.

Рабочий инструмент шнековой установки представляет собой колонну штанг с буром на нижнем конце. Инструмент буквально ввинчивается в грунт, который частично удерживается на его лопастях.

Периодически шнек вместе с разрыхленным грунтом извлекают на дневную поверхность, а забой с обвалившимся отвалом расчищают желонкой. Затем снова бурят шнеком, внедряясь все глубже в землю с каждым витком.

Штанги постепенно наращивают по мере углубления шахты. Сначала длину буровой колонны увеличивают креплением одной штанги. Когда ее верхняя часть почти выровняется с устьем скважины, присоединяют вторую, затем третью и т.д.

Вращать бур можно вручную или с помощью ротора электродвигателя. Чтобы удерживать штангу в правильном вертикальном положении, в промышленных мобильных буровых установках применяется закрепленная на станине вертикальная рама. По этому принципу можно изготовить собственный станок.

Одновременно с заглублением обсаживается ствол скважины, т.е. в пробуренную выработку устанавливается труба, диаметр которой на 1-2 см больше аналогичного размера снаряда. Звенья обсады соединяются в единую конструкцию посредством навинчивания или сварки.

Если в обсаженную скважину под напором подать большое количество воды, забой можно очищать без применения желонки. Этот метод успешно применяется профессиональными бригадами. Вода размывает взрыхленный грунт и вымывает его на поверхность.

Буровой раствор ускоряет работы в несколько раз, но все вокруг будет залито водой вперемешку с грязью. Да и каменистые грунты таким способом не пройдешь. Все это нужно учитывать еще перед тем, как приступать к изготовлению собственной буровой установки. Кроме того, нужно определиться со своими целями и задачами.

Если нужен агрегат для сооружения всего одной или двух скважин, можно особо не корпеть над тщательностью исполнения. А вот солидная и прочная буровая установка может стать весомым поводом, чтобы начать собственный бизнес по бурению скважин.

О способах бурения водозаборных скважин подробную информацию найдете в одной из популярных статей нашего сайта.

Изготовление ударно-канатной буровой установки

Тренога с желонкой – конструкция простая, как и все гениальное. Ее размеры можно прикинуть “на глазок”, особо точные инженерные расчеты здесь не нужны. Например, высота треноги, на которой будет закреплена желонка, должна быть больше этого бура примерно на метр.

Если буровые работы проводятся в подвале дома, размеры конструкции будут ограничены высотой потолка.

На открытом пространстве желонку можно повесить и повыше, чтобы увеличить силу удара. Но не стоит делать ее слишком высокой, это не эффективно. Сама желонка должна быть достаточно тяжелой. Чтобы эффективно рыхлить грунт, на ее подошве лучше сделать зазубрины или сточить острую кромку.

Оптимальной для бурения считается длина снаряда в пределах 1,8 – 2,2 метров, чтобы буровик мог свободно дотянуться до верхушки бура для крепления или отсоединения троса. Однако в ручном бурении наилучшей длиной желонки считают 1,0 – 1,2 м. Такой размер позволяет дотянуться рукой до дна снаряда, если он не опорожняется при налипании суглинка, например.

Делают желонку чаще всего из отрезка металлической трубы, желательная толщина металла – 4 – 6 мм.

Чтобы сделать такое бурильное устройство, следует выполнить следующие операции:

  1. Приготовить отрезок трубы подходящего размера.
  2. Сделать клапан в нижней части снаряда.
  3. Приварить сверху защитную сетку.
  4. Проварить ручку или “ушки”, чтобы закрепить канат.
  5. Заточить нижнюю часть снаряда или приварить несколько “зубов” из отрезков металла или из кусков толстой проволоки.
  6. Сделать треногу из металлических труб.
  7. Установить блок, лебедку и двигатель для подъема снаряда из шахты.
  8. Привязать к желонке канат и собрать конструкцию.

Клапан желонки заслуживает отдельного внимания. В снарядах небольшого диаметра используется шаровой клапан. На его роль подойдет металлический шар, диаметром чуть больше половины диаметра желонки.

Если подходящего шарика не нашлось, его можно изготовить из подручных материалов. Например, для этих целей часто используют смесь из свинцовой дроби и эпоксидной смолы, роль отливочной формы исполняет какой нибудь детский шарик из пластика или резины.

Снизу приваривают шайбу с отверстием, диаметр которого меньше, чем размеры шарика, чтобы он не вылетал. Для этих же целей вверху, на некотором расстоянии от защитной решетки, ставят стопор – кусок металла, который ограничивает движение шарика вверх. Решетка из проволоки не позволяет вываливаться из желонки крупным кускам грунта.

Шарик клапана не должен опускаться ниже уровня заостренно края или металлических зубьев, иначе он будет гасить силу удара. С другой стороны, “зубы” не стоит делать слишком длинными, иначе они не позволят части грунта попасть внутрь желонки.

В верхней трети корпуса желонки вырезают окошко. Оно понадобится, когда полную желонку нужно будет очистить от набившегося внутрь грунта.

Другой вариант клапана – лепестковый. Его делают из куска металла. Лепестковый клапан выглядит как круглая дверца, закрепленная на пружине в нижней части желонки. При движении снаряда вниз клапан открывается под давлением грунта, а затем пружина его закрывает и удерживает грунт внутри. Иногда такой клапан уплотняют куском резины, но это не обязательно.

Если при бурении самодельной желонкой выясняется, что она захватывает слишком мало грунта, возможно, нужно просто немного исправить конструкцию. Иногда нужно немного расточить просвет внизу устройства. Если снаряд оказался слишком легким, его следует утяжелить.

Для этого верхнюю часть желонки иногда заливают бетоном. Но можно и просто присоединить сверху дополнительный груз на подвижном соединении.

На вязких грунтах эффективной может оказаться разновидность желонки без клапана. Плотный грунт набивается внутрь снаряда и удерживается там естественным образом. Вычищают такое устройство через узкое вертикальное отверстие на боку.

Если есть возможность и необходимость, следует сделать две разных желонки, чтобы использовать их на разных грунтах. Желонку также используют для очистки готовой скважины от песка и грязи. Но в этой ситуации нет необходимости делать такой большой снаряд, подойдет и устройство длиной около 0,8 -1,0 метра.

Сооружение станка для шнекового бурения

Каркас такой установки может быть выполнен в виде треноги, но чаще его делают из вертикальных направляющих, закрепленных на подставке и соединенных сверху горизонтальной конструкцией. Каркас станка должен надежно удерживать рабочую колонну из бурового снаряда и наращиваемых штанг при извлечении их их их скважины.

Бур изготавливают следующим образом:

  1. К отрезку узкой металлической трубы длиной около 1,5 метров приваривают пару витков из металлической полосы, чтобы получилось подобие винтовой нарезки.
  2. К краям шнека присоединяют ножи, режущие кромки которых должны находиться под углом к горизонтали.
  3. Ножи подвергают заточке.
  4. К верхнему краю бура привинчивают или приваривают тройник с внутренней резьбой.
  5. Заготавливают отрезки металлической трубы такого же диаметра. что и труба шнека, чтобы в дальнейшем наращивать длину буровой колонны. Это штанги.
  6. На этих кусках трубы нарезают резьбу, чтобы соединять их или высверливают отверстие для фиксации стопорным пальцем.

Впрочем, для наращивания длины буровой штанги вполне успешно применяют и муфтовое или замковое соединение. Буровую вышку можно сделать из металлических труб, швеллера или из древесины. Главное, чтобы она надежно удерживала буровую колонну.

В верхней части каркаса устанавливают блок, который подсоединяют к лебедке для подъема колонны труб с буровым снарядом. Считается, что вышка необходима только при бурении скважин глубиной более восьми метров. Небольшое сооружение можно пробурить и без нее, но работы все же будут затруднены.

Наращивание длины буровой штанги существенно значительно утяжеляет колонну, поэтому для его подъема используют электромотор с лебедкой. Если предполагается выполнять “мокрое” бурение, вращение бура также осуществляют с помощью электромотора.

Специалисты считают оптимальным вариантом для этих целей типовое устройство мощностью 2,2 кВт на 60-70 оборотов, которое можно запитать от обычной розетки на 220 V. Подходящими могут оказаться модели типа 3МП 31,5, 3МП 40 или 3МП 50.

Вертлюгом называют элемент, с помощью которого движущий момент передается с электродвигателя на буровую штангу. Через него также выполняют подачу бурового раствора в шахту. Буровые штанги закрепляют на подвижной части этого устройства. Для бурового раствора предназначен специальный герметичный патрубок.

Поскольку вертлюг во время бурения постоянно движется, при некачественном исполнении он может очень быстро сломаться. Чтобы этого не произошло, следует соблюдать два правила: использовать для его изготовления только высокопрочную сталь и обеспечить минимальный зазор между статичными и подвижными элементами устройства.

Как уже упоминалось, каких-то сверхстрогих правил при устройстве для скважин самопальных буровых установок  не существует. Чаще всего сооружается гибридная конструкция, которая позволяет одновременно использовать и ударно-канатный метод, и вращательное бурение.

В такой конструкции устраивается одна и та же рама, позволяющая переходить с одного способа на другой без внесения каких-либо конструктивных изменений.

Если есть желание профессионально заняться бурением скважин, то все детали лучше приобрести на стороне, а не делать самостоятельно, или взять в аренду. Можно заказать все эти элементы у опытного токаря. Понадобится купить надежный электромотор с редуктором, а мотопомпу, рукав и шланг, если предполагается выполнять работы с использованием гидронапора.

Раму и бур изготавливать лучше после того, как приобретены вертлюг, электродвигатель и лебедка. Это позволит правильно и быстро подогнать все части установки друг к другу. Чтобы получить возможность наращивать более длинные штанги на бур, рекомендуется делать раму с запасом около 3,3 м.

Для изготовления вертлюга и замков следует использовать качественную сталь, поскольку эти части конструкции переносят самые высокие нагрузки в процессе бурения.

Закаленная сталь не слишком хорошо подходит для изготовления самодельных буровых установок, поскольку после обработки она нуждается в дополнительной шлифовке, лучше взять обычную сталь. На штангах лучше всего использовать трапециевидную, а не конусную резьбу.

Она имеет достаточные прочностные характеристики, и с выполнением такой резьбы справится любой токарь. А вот для изготовления штанги с конусной резьбой придется искать специалиста.

Для бурения на глубину более 30 метров рекомендуется делать штанги из труб со стенкой 5-6 мм толщиной. Обычные трубы со стенкой 3,5 мм таких нагрузок могут и не выдержать. Для изготовления бура лучше брать не легированную сталь, а обычную, чтобы не возникло проблем в процессе сварки.

Для бурения твердых грунтов имеет смысл использовать высокопрочный бур-долото промышленного производства. Хороший эффект дает использование снаряд с тремя лопастями. При его работе используют циклическое вращение, что позволяет выполнять рыхление грунта максимально эффективно.

Буровые инструменты для ручного производства работ бывают разными по конструкции. Различают ложковые и змеевиковые модели, а также буровое долото. Ложковые буры эффективны на пластичных грунтах: супесях, суглинках, глинах. Резец такого бура обычно выполнен в виде ковша. Такой бур можно изготовить самостоятельно из трубы подходящего диаметра.

На плотных суглинках можно использовать также змеевиковый бур. Это устройство по конструкции напоминает штопор, а режущий элемент – раздвоенный, так называемый хвост ласточки. В качестве альтернативы змеевому буру можно использовать аналог ледового бура, но он может быть не так эффективен.

На твердых породах лучше всего показывает себя буровое долото с углом заострения 110-130 градусов. Долото может иметь очень разную форму, поскольку рассчитываются на разрушение скальных пород различной степени твердости.

Для бурения сложных геологических разрезов иногда лучше использовать бурение в два этапа двумя разными бурами. Сначала производят бурение узким буром, диаметром около 80 мм. После такого разведочного бурения работы выполняют буром большего диаметра, чтобы получить скважину нужного размера.

Грузоподъемность лебедки должна быть не менее одной тонны. Помимо электрической лебедки некоторые мастера сразу же ставят еще одну, механическую. Она эффективнее справляется в некоторых случаях, например, если заклинило обсадную трубу. Для электродвигателя и лебедки рекомендуется использовать два разных пульта управления.

Выводы и полезное видео по теме

Видео #1. Наглядный обзор буровой установки, изготовленной своими руками:

Видео #2. Вариант буровой установки комбинированного типа для ударно-канатного и шнекового бурения:

Видео #3. Использование желонки для ударно-канатного бурения:

Самодельная установка для бурения скважин – не слишком сложный агрегат, оставляющий простор для работы инженерной мысли. Но следует помнить, что узлы и механизмы такого устройства в процессе бурения испытывают существенные нагрузки. Поэтому материалы должны быть прочными, а работы нужно выполнить как можно лучше.

Хотите поделиться личным опытом в сборке и применении на практике буровой установки? Есть вопросы по теме статьи, хотите разобраться в неясных моментах? Пишите, пожалуйста, комментарии в блоке, находящимся ниже.

Источник: sovet-ingenera.com


Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.