Бурильная установка для скважин воды

Колодец целесообразно устанавливать тогда, когда глубина залегания вод небольшая. В остальных случаях потребуется бурение скважины, а для этого нужна буровая установка. На небольшой глубине подается вода, которую принято считать технической. Ее можно использовать либо для полива, либо для наполнения бассейна. Для получения питьевой воды нужно копать поглубже.

Функции буровой установки

Буровая установка – это комплекс технических устройств и механизмов, которые используются для бурения и укрепления скважин. Такие установки изначально использовались для добычи полезных ископаемых. Позже разработчики убедились в том, что добывать воду при помощи бурения – это быстро, выгодно и удобно. Но при этом, не стоит забывать о экологии и утилизации мусора.

Для чего нужны буровые установки:

• бурение скважин небольшого диаметра для инженерных работ;
• бурение скважин для поиска полезных ископаемых;
• бурение разведочных скважин;
• бурение скважин на воду.

Виды скважин:

• Артезианская скважина – более 100 м, бурится для нескольких загородных домов или коттеджей. Срок эксплуатации – 50 лет.
• Трубчатый или абиссинский колодец – до 12 м, верхний водоносный слой, в который не могут попасть грязь, листья и другой мусор.
• Скважина на песок, служит 15 лет, затем она может заилиться, тогда нужно либо прочищать ее, либо бурить новый слой. Глубина от 15 до 30 метров.

Виды буровых установок

Приспособления с ручным приводом

Они обладают следующими качествами:

• низкая производительность;
• малогабаритность;
• используются на незначительных углублениях, например, скважинах на песок;
• не подходит для применения на твердых и тяжелых почвах.

Ударно-канатные устройства

Свойства этого оборудования:

• простота сборки и эксплуатации;
• высокий рабочий диапазон;
• на выходе получаем качественную скважину с длительным сроком службы;
• низкая скорость;
• глубина от 100 м и выше;
• можно использовать на каменистых почвах;
• в некоторых случаях необходимо дополнительное оборудование, что увеличивает стоимость скважины.

Данный вид бурения считается одним из первых, активно применялся до 40-х годов прошлого века.

Принцип работы

Используется ударный буровой патрон, который состоит из куска трубы. Под собственным весом он резко опускается вниз, разрушая почву, слой за слоем. С каждым ударом снаряд погружается все глубже. Движение запускается лебедкой. Через 2-3 спуска-подъема разрушенная почва поднимается на поверхность при помощи желонки. Для укрепления скважины в нее помещают обсадные трубы и цементируют. Чтобы избежать попадания в воду примесей, устанавливают скважинные фильтры.

Конструкция бура:

• опорная тренога с блоком, по которому проходит канат;
• механизм привода, осуществляющий движение снаряда;
• тяжелый по массе ударный патрон с насадками, до 80 кг. Это, по сути, труба до 2 метров длиной с заостренным краем снизу либо с
• вырубленными зубьями. Чем острее снаряд, тем он производительнее. Удержание раздробленной почвы осуществляется клапанным
• механизмом. Труба всасывает в себя почву и выгружает ее на поверхность.

Данный метод сменил более технологичный способ вращательного бурения с промывкой, но он до сих пор используется, так как может быть изготовлен самим домовладельцем.

Шнековые устройства

Этот вид оборудования:

• эффективнее, чем ударно-канатные конструкции;
• высокая производительность;
• используется на сухих и мягких почвах;
• процесс усложняется необходимостью постоянной очистки рабочего элемента.

Принцип работы

Бур в виде винта закручивается в почву. При входе в значительную глубину его наращивают при помощи буровой штанги. Раздробленная почва оседает между желобами винта, через несколько подходов его очищают и затем продолжают бурение.

Конструкция бура:

• шнек, или винт Архимеда, который поднимает разрыхленную почву;
• буровая штанга, которая используется для наращивания шнека, для чего на ней наносится резьба;
• ручной или механизированный привод, осуществляющий движение бура.

Ручной привод традиционно используется для бурения неглубоких скважин, но для ухода на глубину потребуется механизированный станок.

Вращательно-роторный способ, бурение с промывкой

Этот метод:

• самый современный и производительный метод;
• используется на любых видах почв;
• высокая скорость бурения, 10 метров и более в час;
• относится к разряду дорогостоящего оборудования;
• для бурения артезианской скважины требуется лицензия.

Принцип работы

Бурение скважины сопровождается ее промывкой специальным раствором. Так осуществляется подъем раздробленной почвы.

Читайте в нашей статье о развитии современных экологических технологиях.

О глобальных экологических проблемах и путях их решения, вы сможете узнать перейдя по http://greenologia.ru/eko-problemy ссылке.

greenologia.ru

Содержание

Типы бурильных установок для скважин ↑

Конструкция малогабаритных буровых установок (МГБУ) зависит от технологии бурения, которая бывает следующих видов:

• ударно-канатная;
• шнековая;
• роторная.

Ударно-канатная установка ↑

Малогабаритная бурильная установка для бурения скважин ударно-канатным способом состоит из прочной треугольной конструкции (треноги), каната и металлической трубы (патрона). Принцип работы такого оборудования достаточно прост. Тяжелая труба под собственным весом опускается и разрушает грунт, одновременно захватывая его. С помощью каната и лебедки патрон извлекается на поверхность для очистки, после чего процесс повторяется снова.

К сведению. Для эффективного разрушения породы масса трубы должна быть более 80 кг.

Шнековая установка ↑

Шнековое бурение применяется, когда нужно пробурить неглубокую скважину в мягком суглинистом грунте. Бур представляет собой металлическую трубу спиралевидной формы с резцом на конце. Резец разрушает породу, которая доставляется на поверхность шнековым транспортером.

При шнековой технологии не используется вода. Поэтому такой способ часто называют «сухим» бурением. Вместе с тем, невозможность осуществлять процесс в особо твердых и сыпучих грунтах несколько ограничивает применение подобного оборудования.

Установка для роторного бурения ↑

Буровая установка для роторного бурения скважин является технологически сложным устройством, которое применяется для глубинных работ в условиях твердых пород. Разрушающим инструментом выступает бур, закрепленный на конце бурильной колонны. Вращение колонны осуществляет ротор, который через редуктор подключен к двигателю. Для удаления разрушенной породы в забой подается промывочная жидкость, подымающая растворенный грунт на поверхность.

Интересно знать. Существует два способа промывки: прямая и обратная. В первом случае жидкость подается внутрь колонны. Во втором, наоборот, раствор подается с внешней стороны трубы и выводится через внутреннюю полость бурильной колонны. Благодаря способу обратной промывки можно добиться большего дебита скважины.     

Бурильная установка своими руками ↑

Самая эффективная технология – роторная. Несмотря на сложность конструкции, подобную бурильную установку для скважин можно собрать своими руками. Для этого понадобятся следующие детали:

• вертлюг;
• буровые штанги;
• лопастной бур;
• редуктор с двигателем;
• мотопомпа;
• водонапорный рукав;
• лебедка;
• стальная рама.

Вертлюг – один из важнейших элементов конструкции, выполняющий сразу несколько функций. Во-первых, он осуществляет передачу вращающего момента от редуктора к буровому инструменту. Во-вторых, через него подается промывочная жидкость в место забоя. Очень важно, чтобы вертлюг изготавливался из качественной стали, поэтому лучше приобрести готовую деталь, чтобы не иметь проблем при первом же бурении.

Инструментом для разрушения горной породы выступает лопастной бур, который соединяется с основной конструкцией через буровые штанги. Длина одной штанги колеблется в диапазоне 1-2 м, а их количество зависит от глубины расположения водоносного горизонта.

Важно. Чтобы установку можно было использовать для разрушения твердых горных пород, бур должен изготавливаться из высокопрочной стали.

Чтобы буровая установка для скважин без проблем выполняла свою функцию, особое внимание следует уделить раме конструкции. С одной стороны рама должна обеспечивать надежное крепление оборудования, а с другой – быть достаточно устойчивой и прочной. Редуктор с двигателем размещается на подвижной части устройства, которая перемещается по двум направляющим с помощью лебедки.

Преимущества и недостатки самодельной установки ↑

Малогабаритная бурильная установка для скважин на воду, изготовленная своими руками, обладает рядом бесспорных плюсов. В то же время самодельное оборудование не лишено и недостатков.

Плюсы самодельной МГБУ:

• небольшие габариты, позволяющие сохранить целостность приусадебной территории;
• большой срок эксплуатации – промывочная жидкость во время работы проходит через инструмент, охлаждая его;
• простой процесс бурения, с которым можно справиться в одиночку;
• возможность сэкономить на приобретении готового оборудования или вызове профессиональных бурильщиков.

Минусы установки:

• невысокая скорость бурения по сравнению с промышленными установками;
• бурение исключительно в вертикальной плоскости на небольшую глубину;
• сложность бурения песчаных грунтов;
• необходимость приобретения комплектующих, цена которых прямо пропорциональна их качеству.

Учитывая все за и против, можно сделать определенный вывод. Самодельная бурильная установка для скважин на воду будет выгодна, если вы планируете заниматься буровыми работами не только у себя на участке, но и помогать, например, своим односельчанам. При этом глубина залегания грунтовых вод в этом случае должна быть не слишком большой. Если же скважину необходимо пробурить только вам, при этом качество воды должно соответствовать санитарным нормам, тогда выгоднее обратиться в специализированную компанию.

aqua-guru.ru

Какие бывают бурильные установки для скважин на воду: немного теории ↑

Малогабаритное буровое оборудование обычно применяется для бурения скважин глубиной менее 100 м. Как правило, его используют в тех ситуациях, где эксплуатация крупногабаритной техники является затруднительной или может нанести серьезный ущерб ландшафту.

К преимуществам МГБУ можно отнести:

• небольшие размеры и вес;
• простая конструкция;
• удобство монтажа и транспортировки;
• возможность применения в условиях ограниченного пространства;
• хорошая ремонтопригодность.

По способу разрушения грунта бурильные установки для скважин на воду бывают ударными и вращательными. При ударном бурении порода разрушается благодаря воздействию тяжелого груза, подвешенного на канате. Рабочий инструмент бросается вниз, захватывая часть грунта, после чего поднимается на поверхность. Цикл повторяется до тех пор, пока не удастся достигнуть нужного водоносного горизонта.

К сведению. Самодельные МГБУ используют не только для обустройства автономного водоснабжения. Такое оборудование часто применяется и в строительной сфере, например при монтаже свайного фундамента.

Применение вращающегося бура требует меньше физических затрат по сравнению с ударным способом, поскольку в этом случае грунт разрезается острым наконечником. Однако подобное оборудование имеет более сложную конструкцию. К тому же некоторые детали невозможно сделать самостоятельно, поэтому их необходимо приобретать отдельно, что несет дополнительные финансовые затраты при изготовлении такой буровой установки для скважин своими руками.     

МГБУ для ударно-канатного способа ↑

Технология ударного бурения появилась в Китае более 3000 лет тому назад и с успехом продолжает применяться сегодня. Буровой станок подобного типа является достаточно компактным и отличается повышенной прочностью благодаря простой конструкции.

Конструкция установки ↑

Типовая МГБУ для ударного бурения состоит из следующих частей:

• станина треугольной формы;
• рабочий инструмент (патрон или желонка);
• подъемное приспособление.

Рабочим инструментом данной конструкции является патрон, который должен обладать большим весом (порядка 100 кг). Делается он из трубы диаметром 10-20 см. Длина патрона составляет 1-2 м.

Совет. Для того чтобы грунт более интенсивно разрушался, конец желонки следует заострить или сделать в нижней части несколько острых «клыков».

Опорная рама конструируется, исходя из габаритов рабочего инструмента, а для удобства подъема применяется лебедка, которую можно подключить к электродвигателю и тем самым значительно упростить для себя процесс бурения.

Технология изготовления ↑

Ударная бурильная установка для скважин на воду своими руками делается по следующей технологии:

1. Для изготовления рамы используется квадрат из качественного металла. Вначале создается треугольное или прямоугольное основание, а затем устанавливаются ребра конструкции.
2. Чтобы закрепить трос в верхней части желонки сверлится несколько отверстий или приваривается рычаг.
3. Длина троса подбирается с учетом максимальной глубины запланированной скважины.
4. Патрон подвешивается вверху опорной рамы, а второй конец троса наматывается на лебедку или барабан редуктора электродвигателя.

Пользоваться таким приспособлением достаточно просто. В месте, где предполагается производить бурение, делается небольшое углубление с диаметром, незначительно превышающим размер патрона. Затем рабочий инструмент поочередно опускается и поднимается, удаляя грунт, пока не будет достигнута необходимая глубина скважины.

МГБУ для вращательного бурения ↑

Буровая установка для скважин, использующая вращательное движение рабочего инструмента (лопастного бура), позволяет осуществлять работы на высоком профессиональном уровне. Однако для ее изготовления необходима покупка ряда комплектующих, которые сложно сделать в домашних условиях.

Составные части и комплектующие ↑

Конструкция МГБУ вращательного типа выполняется из таких компонентов:

• нижняя и верхняя рамы;
• вертлюг;
• буровые штанги с замками;
• лопастной бур;
• электродвигатель с редуктором;
• мотопомпа;
• шланг.

Вертлюг является одним из самых важных элементов подобного бурового оборудования для скважин. Он предназначен для передачи вращающего момента от двигателя к буру и подачи промывочной жидкости в шахту.

Важно. Не рекомендуется изготавливать вертлюг самостоятельно. При несоблюдении допустимых зазоров между стаканом и валом высока вероятность нарушения герметичности и, как результат, протечки раствора. Поэтому для самодельной установки лучше приобретать готовое изделие.

Изготовить лопастной бур для бурильной установки своими руками не очень сложно. Такое приспособление делается из качественного металла, в который вплавляются высокопрочные пластины (лопасти). Диаметр инструмента может колебаться в пределах 10-35 см.

Буровые штанги предназначены для наращивания глубины бурения. Обычно их длина составляет 1-2 м. Между собой данные элементы скрепляются посредством специальных замков. Буровые штанги вместе с замками, как и вертлюг, лучше приобрести отдельно, так как для скважины средней глубины их понадобится большое количество.

Порядок сборки

1. Поскольку доставка покупных комплектующих установки для бурения скважин (вертлюга, мотора-редуктора, штанг с замками, шланга для подачи раствора, лебедки с тросом) может занять определенное время, их заказ следует осуществить заранее.    
2. Нижняя и верхняя рамы изготавливаются из квадрата, а вертикальные стойки из 40-миллиметровой трубы с толщиной стенки 4 мм.
3. После изготовления опорной рамы необходимо сделать каретку (ползун) для перемещения рабочего инструмента в вертикальной плоскости, на которой будут крепиться мотор-редуктор, вертлюг, буровые штанги и бур.
4. Для удержания и перемещения каретки используется лебедка с тросом, которая крепится к раме.
5. После установки основных узлов к вертлюгу подключается шланг от мотопомпы, а электродвигатель через пусковое устройство подключается к сети 220 В или 380 В (в зависимости от электрических параметров двигателя).

Распространенные ошибки при самостоятельном бурении скважин ↑

Изготовление бурильной установки для скважин своими руками еще не дает гарантию положительного результата во время эксплуатации оборудования. При отсутствии необходимого опыта высока вероятность совершения критической ошибки, которая может привести к потере инструмента или даже целой установки.

Поскольку ошибки в бурении обходятся достаточно дорого, нельзя форсировать процесс и сразу переходить к созданию глубинной скважины. Для начала лучше потренироваться на малых глубинах, чтобы набраться опыта и научиться предотвращать клин.

Важно. Новички очень часто «ловят клин», теряя при этом бур и буровые штанги. В некоторых случаях бур может заклинить настолько, что вытащить его не получится даже краном.

При «сложном» каменистом грунте лучше использовать несколько проходов. Для этого вначале осуществляется разведочное бурение инструментом минимального диаметра. Затем отверстие в земле проходится бурами большего размера, пока скважина не достигнет нужных параметров.

Сделать своими руками буровую установку для скважин не так сложно, как произвести непосредственный процесс бурения. Чтобы средства и усилия не были потрачены напрасно, данную работу лучше доверить профессионалам.  

   

strmnt.com

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 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.

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.

Как соорудить шнековую буровую установку

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 должен надежно удерживать буровую колонну из снаряда и буровых 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

Наглядный обзор буровой установки, изготовленной своими руками, представлен на этом видео:

Здесь показан вариант буровой установки комбинированного типа для ударно-канатного и шнекового бурения:

На этом видео можно посмотреть вариант 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.

sovet-ingenera.com

Виды скважинных установок для бурения

Производительная мини буровая установка успешно предусмотрена для обустройства неглубоких водоносных скважин.

Исходя из доступных способов бурения, агрегаты разделены на следующие виды:

1. Ударные установки. Они представлены рамочной треугольной конструкцией с прочным основанием, к которому прикреплен гибкий трос с желонкой и долотом. Отличаются простотой монтажа и надежностью эксплуатации.
2. Шнековые установки. Оборудование оснащено буровым шнеком для выемки грунта в необходимом объеме без дополнительного промывания гидросооружения водой.
3. Роторные установки. Производительное оборудование, которое предусматривает гидравлическое бурение скважин. Ручная роторная установка – самый доступный вариант, в котором не используется электрический двигатель, а все работы по бурению выполняются вручную.

Бурильная установка предусмотрена для эксплуатации на земельных участках, где нет возможности устанавливать полноценные буровые агрегаты. Она компактная и мобильная, поэтому легко транспортируется и применяется на рельефных участках со сложными подъездными путями.

Достоинства самодельных бурильных установок

Самодельные конструкции МГБУ успешно применяются при разработке скважин на воду для частных домовладений. Достоинств у подобного оборудования имеется немало:

• компактные размеры и малый вес;
• простая конструкция;
• высокая эффективность и многофункциональность;
• доступная транспортировка, быстрый монтаж и демонтаж;
• отсутствие негативного воздействия на ландшафт участка, где проводится разработка скважины;
• возможность использования на небольших участках и в ограниченном пространстве (домовые пристройки, гаражные и подвальные помещения);
• подключение к стандартной электросети или автономному источнику питания;
• доступная стоимость самодельных устройств;
• высокая ремонтопригодность.

Бурение ударным способом

Самый надежный способ разработки гидросооружения, для которого применяется малая БУ, – металлическая труба, оснащенная желонкой. Оборудование эксплуатируется на участках с подвижными и мягкими грунтами – желонка захватывает часть породы из скважинного канала, извлекая на поверхность.

Ударное бурение – трудоемкий вариант разработки скважинного канала, к которому предъявляются особые требования:

• повышенная прочность гибкого троса для извлечения больших объемов грунта;
• безопасность монтажа и эксплуатации;
• высокая производительность.

К основным достоинствам подобного бурения относят:

• длительный срок эксплуатации готовой скважины;
• возможность обустройства гидросооружения с большим диаметром;
• исключение засорения воды сторонними примесями при разработке скважины;
• возможность контроля уровня водоносного горизонта;
• высокую эффективность проведения работ в зимний период.

Среди недостатков можно выделить:

• сниженную скорость преодоления пород, если глубина сооружения значительная;
• обязательное обустройство обсадной колонны;
• возможность обвала отдельных слоев грунта при прохождении плывунов.

Бурение шнековым способом

Эффективный и безопасный способ обустройства неглубокой водоносной скважины в подвижных и легких грунтах с высоким содержанием песка. Разработка рабочего канала для гидросооружения выполняется шнековым стержнем, оснащенным концевым резцом и лопастными элементами, которые предназначаются для подъема грунта на поверхность.

Буровая машина для бурения шнековым способом может быть компактной или крупногабаритной, требующей предварительного монтажа на спецтехнику.

Преимуществами подобного способа являются:

• скорость выполнения комплекса работ по бурению;
• простота сборки и установки оборудования на участке;
• отсутствие необходимости привлечения квалифицированных специалистов и дорогостоящего оборудования для поднятия грунта на поверхность;
• возможность эксплуатации на маленьких участках.

Бурение роторным способом

Эффективный способ закладки частной водоносной скважины в твердых и неподвижных грунтах с высоким содержанием известняка, гальки и гравия.

Для разработки скважины применяется гидравлическая роторная установка – буровой снаряд, оснащенный вращающимся долотом и роторным механизмом.

Роторное бурение обеспечивает эффективную разработку скважинного канала, быстрое достижение глубоких водоносных слоев и стабильный дебит скважины.

На участках с сыпучими и подвижными грунтами, содержащими песок и глину, скважина обустраивается с применением ложкового бура – цилиндрической установки с отверстиями спиралевидной формы. Для плотных суглинистых грунтов используется бур змеевиковый, работающий по принципу штопора. Для каменистых и плотных грунтов подойдет долото заостренной конструкции.

У подобного способа только два недостатка: существенный расход раствора для промывки скважинного канала и возможное проникновение глинистых частиц в водоносный горизонт.

Бурение с промывкой скважины

Самый высокопроизводительный и эффективный способ разработки скважинного канала глубиной свыше 35 метров. Мини-установка для бурения скважин на воду способна обеспечивать скорость проходки до 12 м/час, что гораздо выше, чем у других способов.

Процесс бурения предусматривает обязательную промывку канала скважины прямым и обратным способом.

• Промывка прямым способом – подача раствора для вымывания и выброса грунта на поверхность.
• Промывка обратным способом – подача раствора в скважинный канал и последующая откачка с грунтовой массой при помощи насосного оборудования.

В качестве канала для подачи промывочного раствора используются трубы или шланги для бурения.

Бурильный раствор предназначен для выполнения следующих функций:

• охлаждение и смазка рабочих элементов установки для бурения;
• вымывание грунта из скважинного канала;
• укрепление обсадной колонны.

Для подачи промывочного раствора в канал используется буровое насосное оборудование или мотопомпы.

Сборка малогабаритной буровой установки с ручным приводом

Для изготовления установки в домашних условиях необходимо подготовить основные комплектующие и рабочие инструменты:

• соединительный крест сантехнический;
• ножовку по металлической поверхности;
• металлическую трубу диаметром 0,5 дюйма;
• стальные пластины;
• ключ разводной;
• сгон диаметром 0,5 дюйма.

Важно! Некоторые элементы конструкции для бурового агрегата невозможно изготовить собственноручно, поэтому их необходимо заранее приобрести.

Самостоятельная сборка ручной конструкции предусматривает подготовку отреза трубы, который будет использован в качестве основания для бурильной установки.

Все работы проводятся в следующем порядке:

1. Для создания крестовой конструкции на концах трубы проделываются насечки длиной 2 см.
2. Стальные пластины в форме наконечника привариваются с торца трубы.
3. Шланг для подачи воды соединяется с крестовым отверстием, а для более надежной фиксации используется переходник. Осуществляется подача воды для проверки работоспособности конструкции.
4. В крестовое отверстие устанавливается резьба сантехническая, лучше, если она будет изготовлена из пластика или пенькового волокна.
5. К основанию трубы подсоединяется отрезок, оснащенный наконечником при помощи сгона.

Важно! После завершения бурения скважины и при достижении метровой глубины выполняется замена наконечника с удлиненным отрезом трубы.

Изготовление установки для бурения с электрическим приводом

Чтобы сделать буровую установку с электроприводом своими руками, следует начать с подготовки рабочих материалов и инструментов:

• электродрель со сверлами;
• отвертка;
• болгарка;
• аппарат для сварки;
• желонка (бур);
• стакан;
• каркас (станина);
• редуктор.

Для непрерывной подачи воды в скважинный канал предусмотрено подключение установки для бурения к редуктору, который выполняет функцию электропривода. Очистка канала выполняется желонкой.

Изготовление установки для бурения проводится следующим образом:

1. Предварительное изготовление стакана из отреза металлической трубы диаметром до 12 см. Чем больше масса установки, тем выше скорость прохождения грунта.
2. В нижней части отреза проделывается отверстие в форме треугольных зубцов.
3. На участке подготавливается котлован для спуска буровой установки.
4. Бур изготавливается из металлической трубы диаметром 10 см. В верхней части накручивается винтовая резьба, а на противоположное окончание устанавливается винтовой элемент диаметром до 22 см.

Важно! Рекомендуется изготавливать шнек на два витка, чтобы предотвратить его поломку при разработке шахты на большой глубине.

5. К шнеку при помощи сварки фиксируются острые ножи из металла под углом для увеличения скорости прохождения грунта.
6. Для упрощения работы со шнеком к штанге при помощи тройника подсоединяется отрез трубы длиной до 150 см. Это обеспечит эффективный перехват бура при ручной эксплуатации установки.

Далее выполняется запуск буровой установки – углубление бура в грунт с постепенным удлинением штанги.

Важно! При разработке скважинного канала глубиной свыше 8 метров установка для бурения монтируется на специальной треноге из металла или древесины.

Малогабаритная буровая установка – это производительное оборудование для разработки водоносной скважины на частном земельном участке. Конструкция буровых установок отличается простотой и надежностью. При этом имеются существенные отличия между установками в отношении цены, технических параметров и срока эксплуатации.

К тому же изготовить самодельные буровые агрегаты достаточно просто, главное – подготовить качественные комплектующие и следовать пошаговой инструкции.

gidpovode.ru