Механическое бурение скважин. Ручное бурение скважин


Механическое бурение скважин скважин

Существуют разные механические способы бурения, причем большинство из них может применяться для схожих целей, но все без исключения имеют свои уникальные особенности. Таким образом, колонковое бурение скважин, технология которого достаточно простая, может применяться для обычного проделывания отверстий в породе, но может быть использовано для добычи керна.

Технология колонкового бурения скважин

Данное бурение скважин чаще всего осуществляется для выявления и анализа залегающих пород (геологическое исследование). Шасси для такой техники может быть использовано от любого стандартного грузового авто, но при особых случаях используются более массивные и дорогие модели.

Вся работа осуществляется на высоких оборотах, поэтому рабочий инструмент подвергается сильной нагрузке. Для понижения износа используются специальные поверхностно-активные включения, благодаря которым уменьшается вибрация. Промывка ствола в свою очередь осуществляется при помощи воды, но временами приходится использовать глинистые растворы для обеспечения защиты от осыпаний и разрушений.

Колонковое бурение отличается от остальных способом работы – алмазная (либо твердосплавная) коронка движется только по краю, оставляя породу изнутри нетронутой, а после заполнения рабочего ствола грунт попадает в шнек и изымается. Подобный вариант позволяет делать четкий анализ пород в их последовательном расположении.

При работе коронка, набор нижних штанг и переходник должны четко соответствовать соосности, а при работе с особо твердыми породами придется воспользоваться твердосплавным расширителем (калибрование ствола для повышения работоспособности). Перед тем, как запустить для работы следующую алмазную коронку, дно нужно обработать при помощи бурильного долота, которое сыграет положительную роль в плане долговечности инструмента (минимизируется разрушение остатком керна).

После того, как колонковое бурение проведено, а результаты его изучены, можно начинать шнековое бурение скважин. Использование шнека без предварительной разведки бессмысленно, т.к. можно потратить слишком большие суммы денег, тогда как не добиться никакого результата.

Технология шнекового бурения скважин

Подобная технология в частной жизни чаще всего применяется перед тем, как начать шнековое бурение скважин на воду, ибо данный вариант самый надежный из существующих, который всегда дает результат в 100%. Небольшой диаметр (до 160 мм) позволяет работать достаточно быстро. Таким образом, за смену может быть преодолено от нескольких метров, то нескольких сотен метров, в зависимости от пород.

Нередко вместо промывки водой, используется продувка воздухом, т.к. это значительно дешевле и эффективнее. Такой способ не может быть использован только в 1 случае, а именно если присутствует вода в самой толще.Использование колонковой технологии позволяет работать почти со всеми типами пород на глубине до 1000 м, и во время всего процесса на поверхность подается каждый следующий срез пласта.

После завершения подобной деятельности, шнековое бурение скважин на воду осуществляется довольно легко и быстро, т.к. направляющий ход уже имеется. К тому же большим плюсом будет точное знание всех сложных моментов, для которых можно использовать специальные коронки, что опять же ускоряет рабочий процесс.

Иногда используется шнеко-пневматическое бурение, причем подобные методы обладают максимально высоким КПД. Их ограничение связано лишь с жидкостями, т.к. в этом методе снова используется сжатый воздух, которым взвешивается порода для скорейшего ее удаления.

Подведение итогов механического бурения

Суть работы достаточно простая, где:1. - Буровая коронка, которая время от времени подлежит замене. Используются алмазные и твердосплавные варианты, которые трудно повредить даже при столкновении с гранитной скалой.2. - Керн. Собираемый на пробу материал, который и будет транспортироваться по шнековому подъемнику к специалистам.3. - Колонковая труба.4. - Переходник.5. - Колонка труб, осуществляющих вращение коронки и подачи промывочной жидкости.

В механизме оборудован шнековый подъемник, который за предельно короткие сроки доставляет керн. Иногда подъемник оборудуется дополнительными приспособлениями для повышения скорости работы.

Если требуется произвести геологоразведку на определенной местности для обнаружения воды, нефти или каких-либо полезных ископаемых, нужно воспользоваться колонковым типом бурения. Данный способ позволяет выводить на поверхности пласты залегающих пород даже с очень больших глубин, причем вывод осуществляется достаточно быстро и, всегда предоставляет идеальный результат.

byrim.com

Скважина для воды своими руками

Любая усадьба: частный дом или летняя дача, обязательно должна быть обеспечена водой. Это первостепенная задача, ведь без воды невозможно представить быт современного человека. Наличие колодца нельзя назвать выходом из ситуации, поскольку часто вода в нем не отвечает санитарным нормам. Скважина для воды своими руками – прекрасное решение, ведь это существенная экономия денежных средств.

Глубина различных видов скважин

Сначала необходимо рассмотреть технологию бурения. В первую очередь роется шурф: размеры 1,5×1,5 м, глубина 2 м. Данный процесс нужно выполнить, чтобы избежать осыпания непрочного грунта. А вот чтобы стены шурфа не обсыпались, следует обшить их досками. Потом устанавливается вышка, собирается бурительная штанга. Следующий момент — с помощью специального подъемника в шурф опускается штанга и посредством вращения начинается процесс бурения (естественно, для этого потребуется участие двух человек).

Шурф: 1 — нижние лежни; 2 — нижний настил; 3 — обшивка стен шурфа; 4 — шурф 1,5×1,5 м глубиной 2—3 м; 5 — верхние лежни; 6 — верхний настил

Важно: перед началом бурения нужно на штанге сделать пометку (высота 600 мм) – после достижения данной пометки штангу необходимо вынимать и очищать.

[include title="РСЯ - в записи"]

Несколько полезных советов:

  • если планируется бурение скважины меньше 20 метров, установка треноги не требуется;
  • бурить скважину на воду через вязкие породы лучше желонкой, змеевиком, бур-ложкой. Что касается бур-ложки, это своеобразный цилиндр (стальной) со спиральной либо продольной прорезью, ее ось смещена относительно оси бурильной штанги. Это значит, что при вращении бура-ложки режущая кромка срезает грунт со стенок скважины, увеличивая ее диаметр;
  • плавающие пески извлекаются из скважины с использованием желонки;
  • через каждые 500-700 мм инструмент в обязательном порядке нужно вынимать и очищать;
  • в твердых породах грунта трудно бурить скважину вручную – для облегчения задачи используется техника ударного бурения, бур-долото: крестовой, плоский;
  • при ручном бурении скважины в глиняном грунте применяется спиральный бур. Он с виду похож на скрученную спираль: шаг равен диаметру.

Важно: спиральный бур производится из полосы инструментальной стали: нагревается, скручивается в спираль, закаливается. На нижнем конце бура имеется режущая кромка, именно она срезает грунт со дна при вращении.

Если достигнут водоупорный слой и пройден водоносный, процесс бурения можно прекращать. Дальше начинается подготовка скважины к полноценному функционированию. Сначала с помощью желонки скважина хорошо очищается, затем на дно опускается фильтр, а оставшееся пространство заполняется крупным песком.

Бурение скважины — трудная задача

Важным элементом любой скважины является фильтр (он представляет собой металлическую сетку), его основная функция заключается в защите от песка.

Когда фильтр, водоподъемные трубы установлены, деревянная обшивка снимается, шурф засыпается. На завершающей стадии устанавливается электрический либо ручной насос.

Процесс установки насоса в скважину

Также следует упомянуть и о капитальном ремонте скважины. Это долгий и сложный процесс, требующий больше умений, нежели на стадии бурения. Поэтому если нет необходимых знаний, лучше обратиться за помощью к профессионалам. Что касается прочистки фильтра, время от времени скважина нуждается в подобной процедуре. Сначала фильтр нужно поднять со дна, а потом его тщательно промыть. Скважина очищается желонкой от засыпки, только после этого можно опускать фильтр на место. Естественно, оставшееся пространство заполняется песком.

Не менее важным этапом является установка оборудования, причем при его выборе большое значение имеют свойства скважины. Определенная модель подходящего насоса выбирается в зависимости от технических характеристик скважины:

  • глубина скважины – от данного параметра непосредственно зависит оптимальная мощность насоса;
  • динамический уровень скважины – величина измерения уровня воды при максимальной откачке. Этот показатель позволяет подобрать насос, который не будет работать вхолостую;
  • статический уровень – естественный уровень воды;
  • дебит скважины – эта характеристика необходима для определения производительности насоса. Это значит, что минимальный показатель производительности не должен превышать величину дебита скважины;

[include title="РСЯ - в записи"]

Важно: игнорирование этого правила приведет к нежелательным последствиям – уровень воды значительно снизится, насос поломается.

  • диаметр скважины – данный параметр определяет диаметр насоса. Лучше придерживаться золотой середины – не рекомендуется приобретение насоса, который лишь немного отличается от диаметра скважины: возникнут затруднения при опускании, насос будет перегреваться и преждевременно выйдет из строя. Насос с намного меньшим диаметром также не является хорошей идеей – существенная разница в размерах препятствует обеспечению нормальной скорости напора воды, а также снижается производительность насоса.

Помимо определения параметров скважины, нужно уточнить характеристики участка, это касается расстояния до самых отдаленных точек, куда планируется подача воды. Еще следует принимать во внимание горизонтальные и вертикальные составляющие участка, к примеру, если местность неровная и скважина находится ниже точки ввода водопровода в дом, такая разница высот приведет к недостаточному напору или же отсутствию воды на втором этаже здания.

Выбор насоса для скважины

Кроме того, следует учитывать этажность здания, характеристики электропитания. В принципе, эти параметры больше нужны для уточнения надобности приобретения дополнительного оборудования: стабилизатор напряжения, система автоматики. По словам специалистов, приспособления, автоматизирующие работу, не только облегчают контроль за функционированием насоса, но и уберегают его от поломок в чрезвычайных ситуациях.

Если скважина пробурена и полностью готова к эксплуатации, необходимо заняться декоративным оформлением, ведь красота также имеет значение. Как вариант, можно соорудить деревянный сруб, создать деревянный навес. Также оформить скважину можно специальными валунами, выполненными из искусственного камня. Как правило, это каркас, который изготавливается из прочного стеклопластика, сверху он украшен специальной облицовкой: эстетично и практично.

Варианты надземного оформления скважины

Следует заметить, что каркас очень прочный, он даже выдерживает вес взрослого человека. Искусственный камень замечательно имитирует природный камень, но отличается меньшим весом, а внутри он полый, то есть там легко можно спрятать все элементы оборудования.

Кроме того, климатические условия на валуны не оказывают никакого воздействия, поэтому могут находиться на участке круглогодично. А если рядом с валуном посадить какое-то декоративное растение, получится замечательная композиция.

Важно: в случае поломки скважины, каркас легко снимается, то есть специалисты без проблем доберутся до оборудования и проведут комплекс профилактических мероприятий.

Конечно, скважина на воду на дачном участке является крайней необходимостью, ведь решается сразу несколько задач: и подача воды в дом, и полив сада, огорода. Бурение скважины представляет собой сложную гидрогеологическую задачу, но если к ее выполнению подойти ответственно, со знанием дела, все обязательно получится.

stroy-aqua.com

Ручное бурение скважин под воду

Во многих случаях загородные дома и садовые участки не имеют постоянного водоснабжения. В таком случае приходится прибегать к бурению собственной скважины. Для её создания используется буровая установка, но эти работы можно выполнить  собственными силами.

Способы ручного бурения

Для получения источника воды используются несколько методов: ударно-канатный, роторный, абиссинский. Абиссинский колодец делается не методом бурения, а путём забивания в землю небольшой трубы до водоносного слоя. Такая технология выходит за пределы рассматриваемого вопроса.

Ударно-канатное бурение

Это самый простой способ, может применяться для обеспечения доступа к воде на любых типах почвы. Выполняется, в основном, при помощи простейшего оборудования. Установка для выполнения работ по такому методу представляет собой треногу, наверху которой крепится забивной стакан, соединенный тросом с лебёдкой. Забивной стакан является полой трубой, с одной стороны имеющей острую кромку, а с другой крепящуюся к канату. При помощи лебёдки стакан поднимается до верха треноги, а потом отпускается.

При падении стакан врезается в землю, его извлекают, освобождают от земли, попавшей внутрь стакана, а затем повторяют описанную процедуру. Использовать забивные стаканы можно при работе в мягких и несыпучих почвах.

В сыпучих грунтах, таких как песок, использовать такой метод нельзя, т.к. песок будет высыпаться из стакана при его подъёме. В этом случае вместо стакана используется желонка. У неё в нижней части имеется заслонка, которая открывается, когда происходит наполнение внутреннего объёма, и закрывается при попытках грунта высыпаться.

При выполнении работ на каменистых и твёрдых почвах используется долото, которое ударами разрушает и измельчает породу, а затем её извлекают с помощью желонки.

Если земля сыпучая, например песок, или имеются его прослойки, то он засыпает скважину. Для избежания этого необходимо ставить обсадные трубы в процессе бурения. При углублении обсадные трубы опускают вниз.

При достижении водоносного слоя необходимо удалить смесь земли с водой, выполняется это при помощи желонки.

Обязательно надо выдерживать вертикаль, нельзя допускать искривление скважины. Для соблюдения этого требования лучше всего использовать стакан большого размера, длинной около  двух метров.

Роторный способ бурения

При таком способе работа выполняется путём вращения бура. Для работы необходим сам бур, бурильные штанги, лебёдка, бурильная вышка, обсадные трубы.

Бурильная вышка с лебёдкой обеспечивают подъём и спуск бура с присоединёнными штангами (бурильная колонна). Если планируемая глубина скважины невелика, то можно обойтись без лебёдки и буровой установки. Практически в качестве вышки можно использовать треногу, изготовленную из труб или брёвен высотой примерно 5 метров.

Бурильными штангами являются трубы, соединённые между собой резьбой, дополнительное крепление осуществляется шпонками. К самой нижней  трубе крепится  бур. Обычно используются два типа, рассмотренных ниже.

Бур-ложка представляет собой цилиндр с продольными или спиральными прорезями. При установке на штангу такой бур должен быть смещён относительно оси штанги на 10 - 15 мм, из-за чего скважина получается размером больше, чем сам бур. Благодаря этому такой бур легко проходит через обсадные трубы, а сами обсадные трубы свободно устанавливаются в скважину.

Спиральный бур похож на увеличенное сверло. Используется он при бурении на глинистых почвах и грунтах, содержащих гравий.

Бурение осуществляют циклически, после прохождения 500 - 700 мм в глубину, бур извлекают и очищают от земли. При подъёме бурильной колонны её приходится разбирать, а потом собирать, чтобы продолжить работу.

Для работе в сыпучих грунтах используются обсадные колонны, которые устанавливаются, не доходя до дна скважины, по мере увеличения глубины их опускают вниз. Когда водоносный слой достигнут, смесь земли и воды удаляют при помощи желонки.

Общие требования по обустройству скважины

На дне скважины ставят фильтр – сетку, препятствующий прохождению песка, в этом качестве может использоваться и обсадная колонна с отверстиями. На дно, тоже как фильтр, укладывают гравий 40 - 50 см.

Ручное бурение выполняют до водоносного слоя, и обычно при этом глубина не превышает 10 - 20 метров. На большую глубину сверлить ручным способом очень сложно.

byrim.com