Ударно канатное бурение

Есть у меня дом в глубокой деревне, практически в лесу, там проблемы с водой. Ближайший колодец находится в более чем 200 м, а глубина его порядка 25 м. То есть пока сходишь, пока достанешь оттуда воду, уже ничего не хочется… А еще приходится это делать и зимой по сугробам.

Решил я пробурить скважину своими руками, по крайней мере, попробовать. Бурение у нас стоит в районе 250 грн (10$) за метр, а так как бурить нужно более 25 м, да плюс еще и оплачивать дорогу до места, не считая насоса и прочего оборудования, короче обходится это дороговато, и еще нет 100% гарантий, что они пробурят воду.

Для бурения скважины своими руками я выбрал самую простую (конструктивно) и, наверное, самую древнюю технологию — ударно канатное бурение. Но так как я всегда все делаю по-своему, то устройство я сделал в корни отличающееся от тех, что есть на ютубе и прочих описаниях.

Сразу скажу, что самоделку делал чисто для себя и чисто для эксперимента, чтобы посмотреть, как это будет работать и так далее. Конечно, тут еще можно и нужно делать много доработок, которые позволят сделать самоделку безопасной, эффективной и не затрачивать столько сил на бурение как я.


Материалы и инструменты:

1. Толстостенная стальная труба. У меня длиной 114 см и весит 42 кг (но длина маловата, надо метра полтора минимум). Диаметр точно не помню, но выбирал под обсадные трубы на 125. Учитывайте, что диаметр скважины при бурении будет процентов на 15 больше, чем ударная труба. Чем длиннее труба, тем ровнее будет скважина.

2. Кусок крепкой тонкостенной трубы для создания ножа (лучше всего из нержавейки толщиной 1-2 мм)

3. Стальной трос, у меня 4 мм. Четверки хватает тык притык, этот трос слабоват, лучше всего берите пятерку, ее должно хватить без нервов. Хотя и четверкой все идет нормально.

4. Стальной уголок или трубы (у меня пошла старая кровать) для создания рамы.

5. Материалы для лебедки (у меня это колесо от тележки и кусок стальной трубы).

6. Вертлюжок для троса (нужен обязательно). Еще бы хорошо с карабином, чтобы трубу можно было отстегнуть при необходимости.

7. Всякие гайки, железячки, куски цепи, дверные петли, резинка и прочее барахлишко, который каждый наверняка найдет у себя в гараже.

Из инструментов:
— болгарка;
— сварка;
— плоскогубцы и пр.

Касательно вложений… Труба на металлобазе обошлась в 8 грн за 1 кг. Можно было найти и дешевле, просто не было времени и желания искать.
Троса купил 30 м по 10 грн каждый метр. Еще купил вертлюжок. Все остальное нашлось дома… Короче потратил я на все не более 1000 грн.


Процесс изготовления бурильной машины:

Шаг первый. Подготовка деталей и сборка рамы
Вообще для таких устройств принято делать треногу, ну а я решил сделать двуногу. Нашел металлический каркас от кровати и разрезал его по диагонали. Далее сварил вверху уголки так, как видно на фото.

Чтобы укрепить раму, я приварил к правой и левой стороне по куску арматуры. В принципе, этого хватило с головой. Еще для надежности можно приварить кусок уголка к основанию спереди.
Рама готова, переходим к созданию лебедки.

Шаг второй. Лебедка
Лебедка у меня получилась реально опасная для жизни, так как не имеет храпового механизма. Если отпустить при подъеме или опускании трубы, может запросто убить. Но меня это не пугает, ведь все пользуются десятилетиями колодцами с таким механизмом и еще никого не убило (по крайней мере у нас).

Лебедку я сделал из колеса от тележки. Я срезал с него резиновое подобие шины, а потом по ободу сделал надпилы. Далее эти надпилы я молотком отогнул, в итоге на колесе получился паз для троса. На такую лебедку без проблем влазит 30 метров троса 4 мм.

В качестве ручки для лебедки я использовал кусок стальной трубы. Трубу берите побольше, так работать будет легче.

На трубе лебедки есть отверстие, в котором находится стальной стержень. Он работает как фиксатор лебедки.


Шаг третий. Установка конструкции на место бурения и подготовка
Бурить я скважину решил прямо под домом, поскольку угадать местоположение воды вряд ли выйдет, а так выиграю на экономии труб. Конструкцию важно надежно зафиксировать, чтобы она не смещалась. Я установил ее на две толстых тяжелых доски и прибил гвоздями.

Теперь можно наматывать трос. Я прожег в лебедке отверстие сваркой с помощью графитового электрода и вставил трос. Затем на другой стороне надел гайку и зачалил трос проволокой.
Под устройством снял верхний слой земли, чтобы не бить по лежащим вверху камням и прочему мусору.


Шаг четвертый. Сборка ударной колонны

Ударная колонна у меня пару раз переделывалась. Сперва в качестве ножа я приварил к концу трубы обычный бидончик. Как бы смешно это не выглядело, но бидончиком я пробил первые 10 м, но потом наткнулся на камни и у меня его загнуло.

Чтобы пройти камни, я срезал бидончик и нарезал на основной трубе зубы. Этими зубами я без проблем раздробил гранит.

Конечно, бидончик, это очень слабая конструкция, но это только пример, как все работает. В качестве ножа нужно использовать прочную и тонкую трубу (отлично подойдет нержавейка). Длина ножа может быть 15-25 см. Больше особо нет смысла, так как вряд ли вы наберете за раз столько грунта.

Труба крепится к тросу с помощью стального стержня, к которому приварена гайка. Сам стержень также надежно приварен к трубе.


Крепление троса
Еще важно сказать пару слов о зачаливании троса, это очень важно. Я его вставлял в медную трубку, а потом ее загибал. Ну а петлю троса обматывал алюминиевой проволокой. В принципе, еще не порвало. Его держит в основном согнутая трубка, к тому же она не дает ему перетереться.
Еще очень важно крепить ударную трубу через вертлюг, иначе трос будет постоянно закручиваться. А если пользоваться закрученным тросом, вы его сразу порвете (у меня так было по началу).
Вертлюг само собой должен быть очень крепким. Еще полезно установить карабин, так трубу можно будет отстегнуть при транспортировке.

Клапан
Сразу решил сделать для ударной трубы клапан, чтобы можно было выкачивать воду и сухие породы (если будут). Нашел какую-то круглую штуку, по диаметру она четко входила в трубу. Пропилил в ней отверстие мудреной формы (круглое болгаркой пилить тяжко) и затем установил резиновую мембрану от камеры Жигуля, прикрутив алюминиевой проволокой (для простой замены).
Но практика показала, что эта резинка слабовата, я ее укрепил потом еще одной, вырезав кругляк из резинового сапога.

Клапан мне пригодился тогда, когда шли сильные ливни, и я плохо закрыл скважину. Там было очень много воды, я ее всю без проблем откачал благодаря этому клапану. А так при бурении он в принципе не нужен. Разве что при бурении водоносного слоя.

Шаг пятый. Устройство почти готово. Делаем спусковой механизм
Спусковой механизм у меня очень простой, работает по типу «мышеловки». Я его сделал из дверной петли, болтика с гаечкой, кольца и куска цепи.


В дверной петле нужно просверлить сквозное отверстие под болтик с гайкой, который будет ее стягивать, тем самым зажимая трос. Но вместо сверления я просто выпилил болгаркой пазик в обеих половинках. Чтобы не держать болт десятью ключами, я его приварил к петле.

К петле нужно еще приварить кусок цепи с кольцом. Кольцо можно сделать из стальной проволоки, если под рукой нет подходящего. К раме машины надо приварить стержень напротив скважины, на него будет вешаться ударная труба.

Теперь берем дверную петлю, крепим к тросу с помощью болтика и завешиваем кольцом на приваренный к раме стержень. Устройство взведено и готово к бою!

Еще важное замечание. Чтобы трос не дай бог не проскользнул, перед креплением петли мотните вокруг него листового алюминия или меди, а потом хорошенько затяните ключом.

Как бурить?
Так как на конце трубы находится острый нож, то большая сила удара здесь не нужна, у меня диапазон удара находится в районе 1-2 м. То есть труба до места удара должна лететь не более 2 м. Если вы сделаете больше, то вам будет тяжело потом выдернуть трубу из грунта. Это может быть вплоть до обрыва троса. Поэтому лучше сделать два метровых удара, чем один двухметровый. Ну, с двух метров своим 4 мм тросиком я выдергиваю без проблем. Конечно, все еще зависит от типа грунта.


Сложнее всего начать бурение, тут нужно лебедкой от руки отпускать трубу, поднимая на 5-10 см, пока не пройдете первые полметра, потом все идет как по маслу. В принципе, начальную «дыру» можно пробить и иными методами, к примеру, просверлить садовым буром.

Итак, процесс бурения:

1. Крепим фиксатор на тросе таким образом, чтобы труба висела над местом удара на высоте 1-2 м.

2. Отпускаем лебедкой 1-2 м троса с запасом и кладем трос так, чтобы он не спутался при движении трубы.

3. Отходим на безопасное расстояние и палкой сдергиваем кольцо со стержня. В итоге труба летит вниз и ударяет в грунт.

4. Вытягиваем трубу лебедкой и кладем на землю для удобной чистки. Я ее кладу под углом на пенек, мне вполне удобно опускать, поднимать и чистить.

5. После чистки опять опускаем трубу, заряжаем конструкцию и так далее.

За один удар труба заходит на 10-15 см (смотря какой грунт). На практике легко идет песок с глиной, суглинки. Тяжеловато верхний сухой слой светлой глины (в моей местности).
Можно делать 1-2 удара и вытягивать трубу. Если грунт твердый, то надо делать несколько ударов, так как набирается маловато.

Если идет сухая и твердая порода, можно линуть в скважину воды и немного подождать. Потом продолжить бурение.

Процесс долгий, тяжелый, только для настоящих энтузиастов)) Я вот прошел уже более 15-ти м и доволен собой. Пока идет влажный песок с глиной и камушками. Надеюсь, вода в месте бурения будет ближе, и я добьюсь своей цели. За время бурения достал много интересных камушков, сухую глину с отпечатками древних моллюсков, остаток какой-то очень древней палки.


Еще несколько фоток напоследок

Когда пробурю, будет еще одна статья про установку обсадных труб, раскачку и прочее.

Источник: USamodelkina.ru

Перед началом буровых работ разрабатывают конструкцию скважины и составляют геолого-технический наряд (ГТН).
При разработке конструкции скважины учитывается ее целевое назначение, проектная глубина и характер пород геологического разреза. В соответствии с целевым назначением скважины, требованиями опробования полезного ископаемого, габаритами средств откачки выбирают конечный диаметр скважины. После этого устанавливают необходимое для перекрытия тех или иных горизонтов разреза количество обсадных колонн. Если геологический разрез изучен слабо, то число обсадных колонн определяют по средней величине выхода одной колонны из-под башмака другой. Для крепления рыхлых и мягких пород сред Uий выход колонны принимают 30—40 м, при бурении в устойчивых породах со свободным спуском колонны ее выход может составлять 100 м.
Зная глубину скважины L, средний выход колонны l и разницу между диаметрами смежных колонн а, определяют начальный диаметр скважины (мм)


Величину а обычно принимают равной 50 мм.
В соответствии с конструкцией скважины выбирают буровое оборудование, инструмент (долота, желонки и т. д.), обсадные трубы.
ГТН на бурение скважин ударно-канатным способом состоит из геологической и технической частей, В геологической части указываются мощность слоев пород разреза, глубина залегания их кровли и почвы, название пород, категория пород по буримости, проектные статический и динамический уровни воды. В технической части указываются конструкция скважины с обозначением по интервалам диаметра скважины, наружного и внутреннего диаметров обсадных труб, тип долота и желонки, масса снаряда, число ударов снаряда в 1 мин, высота сбрасывания снаряда, проходка за рейс, количество подливаемой на рейс воды.
В верхней части ГТН указываются способ бурения, тип буровой установки, глубина и назначение скважины.
Приемы забуривания скважины выбирают в зависимости от назначения скважины и характера пород.
При забуривании разведочной скважины в мягких породах в точке ее заложения роют шурф размером 0,6х0,6 м и глубиной до 1 м, на дно которого укладывают крестовину из деревянных брусьев с отверстием для прохода направляющей трубы. В устье шурфа для центровки трубы закрепляют два параллельных бруса. Направляющую трубу с башмаком и забивной головкой устанавливают на дно шурфа и, контролируя ее вертикальность, легкими ударами забивают трубу с таким расчетом, чтобы верхний ее конец выступал над устьем не более чем на 0,5 м.
щая длина направляющей трубы может быть равной 2—3 м. После забивания направляющей трубы породу из нее удаляют желонкой с плоским клапаном. В вязких породах следует применять желонку с ножом. Для увеличения массы желонки к верхнему ее концу присоединяют короткую ударную штангу.
Скважину в скальных породах забуривают снарядом, состоящим из долота и ударной штанги.
Производительность работы ударно-канатным способом в значительной степени зависит от правильно подобранных параметров режима бурения: массы ударного снаряда, высоты его подъема над забоем при долблении, частоты ударов и количества подливаемой в скважину воды.
Масса рабочей части снаряда, приходящаяся на 1 см длины лезвия долота, называется относительной массой. Относительную массу q0 (кг/см) при бурении принимают по породам:

По относительной массе определяется необходимая масса рабочей части снаряда (кг)

где D — длина лезвия долота, см.
Необходимая масса (кг) ударной штанги определяется по формулам:
— при работе с раздвижной штангой

— при работе без раздвижной штанги

где q1 — масса долота, кг; q2 — масса ударной штанги, кг; q3 — масса раздвижной штанги, кг; q4 — масса канатного замка, кг.
Высота подъема снаряда над забоем при долбежных операциях определяет эффект разрушения породы и колеблется в зависимости от твердости породы и глубины скважины от 0,4 до 1,2 м.
Частота ударов долота должна подбираться таким образом, чтобы обеспечивалось свободное падение снаряда на забой.
Это возможно тогда, когда время движения оттяжного ролика будет равно времени свободного падения снаряда.
Высота сбрасывания снаряда 5 (м) и частота его ударов в 1 мин по забою находятся в обратной зависимости


где b — ускорение падения снаряда в скважине (b = 5—7 м/с2), зависящее от плотности шлама (чем плотнее шлам, тем меньше b).
При бурении крепких монолитных пород целесообразно увеличивать высоту сбрасывания снаряда, снижая частоту ударов. При бурении же пород сильно трещиноватых или слоистых, перемежающихся по твердости, следует увеличивать частоту ударов, уменьшая высоту сбрасывания снаряда.
На малых глубинах следует бурить с максимальной частотой ударов, а по мере увеличения глубины скважины, в связи с возрастающим растягиванием каната, ее следует уменьшать.
Ударно-канатное бурение, как правило, ведется с подливом в скважину воды. Частицы отделяемой от забоя породы переходят во взвешенное состояние, повышая вязкость и плотность жидкости. При этом растет сопротивление движению снаряда, сила удара долота по забою и производительность бурения уменьшаются. Вместе с тем увеличение вязкости и плотности жидкости в скважине повышает ее способность удерживать крупные и твердые тяжелые частицы разрушенной породы во взвешенном состоянии. Если в скважине нет воды или ее удерживающая способность недостаточна, частицы породы оседают, на забое образуется шламовая подушка, поглощающая энергию удара долота. В результате снижается производительность бурения и повышается износ долота.
Плотность шлама в скважине должна быть тем больше, чем больше объемная масса породы и чем крупнее частицы, отделяемые от забоя.
Высота столба шлама в скважине и его плотность регулируются количеством воды, подливаемой в скважину. При бурении мягких пород рекомендуется на каждый рейс подливать в скважину 35—40 л, а при бурении твердых пород 10—14 л воды.
Эффективность разрушения породы зависит от резкости и четкости удара долота по забою. Это достигается за счет навески снаряда — расстояния от лезвия долота до забоя при нижнем положении неподвижно подвешенного инструмента. Навеска изменяется от 0 до 7 см в зависимости от глубины скважины, эластичности каната и состояния амортизатора установки.
В процессе работы в связи с эластичностью каната и упругостью амортизатора выбирается навеска и долотом наносится удар по забою.
Углубление (долбление) за один рейс составляет в мягких породах 0,5—1 м, в твердых 0,3—0,5 м, в очень твердых 0,2—0,3 м.
Ниже описаны особенности бурения в различных геологических условиях.
Бурение в мягких рыхлых породах (пески, плывуны, лесс, супеси и др.) ведут желонкой с одновременным закреплением стенок скважины обсадными трубами. В зависимости от плотности и устойчивости пород колонна труб продвигается с опережением забоя или следом за ним. Эффективность бурения в некоторых случаях повышается при утяжелении желонки короткой ударной штангой. Наружный диаметр желонки должен быть на 20—30 мм меньше внутреннего диаметра обсадных труб, в которых ведется бурение.
Работая в водоносных и чистых сухих песках, нельзя допускать выхода желонки из-под башмака обсадных труб более чем на 2/3 ее длины во избежание прихвата обвалившейся породой.
Пески-плывуны нужно пересекать одной колонной без остановки. Переход в плывунах с одной обсадной колонны на другую приводит к заклиниванию (спариванию) труб песком, проникшим в межтрубное пространство, в результате чего продвижение второй колонны становится невозможным. Плывуны бурят с наибольшим числом ударов при минимальной высоте подъема желонки над забоем.
Бурение напорных плывунов сопровождается образованием в трубах трудноудаляемой пробки высотой 6—10 м. Углубление при этом прекращается. Возникает опасность прихвата желонки, в связи с чем нельзя ее оставлять на забое без движения. Для создания противодавления образующейся пробке в скважину заливают воду или глинистый раствор. Однако при бурении разведочной скважины добавление глины может отрицательно сказаться на результатах опробования.
Бурение в гравийных и галечниковых породах производят долбежным снарядом с двутавровым долотом и желонкой с плоским клапаном. Связанные глиной гравий и гальку можно бурить желонкой с ножом или буровым стаканом. Стенки скважины в гравелистых и галечниковых отложениях обычно крепят одновременно с углублением скважины, продвигая трубы вслед за забоем. При бурении перемятых галечников или сухих гравелистых песков перед спуском желонки в скважину следует забрасывать комочки жирной глины и подливать воду, что обеспечивает хорошее забирание буримой породы и предупреждает стенки скважины от обрушения в связи с их глинизацией.
Встреченные скважиной мелкие валуны разбивают пирамидальным долотом, а обломки их вдавливаются в стенки скважины, сложенные мягкой породой. Крупные валуны разрушают зарядом ВВ.
Бурение в глинах в связи с их хорошей устойчивостью может производиться без крепления скважины трубами на интервале в несколько десятков метров.
Плотные и сухие глины разрушают двутавровым долотом, а чистят скважину желонкой с плоским клапаном. Перед каждым спуском желонки в скважину подливают два-три ведра воды.
Сильно песчанистые глины проходят буровым стаканом, собранным в снаряд с ударной и раздвижной штангами.
Пластичные вязкие глины можно бурить плоским долотом с наваренными на него дополнительными лопастями. Такое долото, напоминающее крестовое, соединяют с ударной и раздвижной штангами. В скважину подливают воду на высоту 3—5 м и бурят в течение нескольких минут. Вязкий шлам налипает на лопасти долота и вместе с ним извлекается из скважины. Необходимость в применении желонки исключается. Углубление за одно долбление при бурении по глинам колеблется от 0,5 до 1,5 м.
Бурение в плотных твердых породах ведут снарядом с двутавровым или округляющим долотом. Износ долота при работе приводит к сужению скважины. Долото, потерявшее в диаметре более 5 мм, следует сменить. Новым долотом нужно начинать обработку стенок на 2—3 м выше забоя, что предупредит его заклинивание в скважине.
Долбежные операции следует вести, поднимая снаряд над забоем на 1—1,1 м при 45—50 ударах в 1 мин и не допуская слабины каната. После продвижения долота па 0,4—0,8 м скважину очищают желонкой, диаметр которой на 25 мм меньше диаметра долота. В сухую скважину подливают воду из расчета 20—30 л на одно долбление. Для обеспечения необходимой удерживающей способности жидкости, находящейся в скважине, удалять шлам желонкой следует не полностью, а лишь наполовину. После чистки скважины работать нужно с максимальным числом ударов, снижая его по мере накопления шлама. При остановках во время долбежных операций нельзя оставлять снаряд на забое. Во избежание прихвата снаряда частицами осевшей породы его нужно поднять выше шламового столба.
Бурение в трещиноватых породах ведут снарядом с округляющим или крестовым долотом. Работая в трещиноватых породах, нельзя допускать раскачивания снаряда, так как это вызывает вывалы породы со стенок скважины. Продвижение скважины за одно долбление составляет 0,4—0,7 м. На каждый рейс в скважину заливают до 25—30 л воды. Чтобы предупредить уход жидкости по трещинам, в начале рейса в скважину забрасывают жирную глину (10—15 кг на 1 м углубления) и через каждые 1—2 мин бурения малыми порциями (по 2—3 л) подливают воду. В случае сильной трещиноватости пород их бурят с одновременной обсадкой скважины трубами. Очищают скважину от шлама желонкой с плоским или сферическим клапаном.
Бурение скважин при разведке россыпных месторождений ведут с одновременным продвижением колонны обсадных труб. Колонну забивают или задавливают на 0,2—0,5 м. Затем легким снарядом с плоским долотом, заправленным под углом 70—80°, разрушают породу в трубах и поршневой желонкой извлекают ее на поверхность. Чтобы избежать обогащения или разубоживания отбираемой из скважины пробы, в трубах дол жен оставляться предохранительный столбик породы высотой 2—3 см. В сухие скважины перед желонированием заливается вода из расчета 80—100 л на 1 м углубления. Для измерения высоты столбика породы в трубах необходимо точно знать длину колонны труб, а также длину бурового снаряда I каната до верхнего среза колонны труб.
Если твердость породы делает продвижение труб с опережением забоя невозможным, долотом бурят ниже башмака па интервале, равном длине пробы, после чего осаживают трубы и производят желонирование скважины. В мерзлых и плотных породах по разрешению геологического отдела предприятия скважины бурят без крепления трубами.
При достижении плотика нужно углубиться в него на 1—1,5 м, что дает возможность получить наиболее достоверные результаты разведки.
Мощность, затрачиваемая на ударно-канатное бурение определяют (кВт) по формуле

где Q — масса бурового снаряда с учетом массы каната, кг; S — ход инструмента, м; ny — частота ударов в 1 мин.
Масса (кг) бурового снаряда

где р — масса 1 м каната, кг; L — глубина скважины, м.
Мощность (кВт), необходимая для подъема снаряда из скважины

где k1 — коэффициент прихвата (k1 = 1,2—1,3); vп — скорость навивки каната на барабан инструментальной лебедки, м/с; n — к.п.д. передачи (n = 0,75—0,85).
Диаметр инструментального и желоночного канатов подбирается по разрывному усилию (H)

где nз — запас прочности (nз = 12—13); Qр — усилие, растягивающее канат, Н.
По таблицам (например, табл. 12) подбирается канат, разрывное усилие которого не меньше расчетного усилия.
Усилие (H), растягивающее инструментальный канат

где g — ускорение свободного падения (g = 9,81 м/с2).
Масса 1 м инструментального каната р в этом случае принимается ориентировочно в зависимости от диаметра скважины:

Усилие (H), растягивающее желоночный канат,

Пример. Определить мощность, необходимую для привода установки, если масса долбежного снаряда не превышает Q = 1000 кг, а бурение намечено вести с частотой ударов ny = 40 уд/мин при высоте сбрасывания инструмента S—0,8 м
Решение. Пользуясь формулой (61), определяем мощность, расходуемую на бурение,

Источник: okvsk.ru

1 Назначение и краткое описание технологии

Интересно, что этот способ бурения использовался еще в древние времена. Первые упоминания о ней с легкостью можно найти даже в трудах самого Конфуция. Но сегодня, чтобы начать работать, нужно иметь немного различных приспособлений. В этом случае вам понадобится такой инструмент:

  • лебедка и блок;
  • буровая штанга;
  • забивной стакан;
  • каркас установки;
  • трос.

Данная технология предполагает, что основной инструмент – это забивной стакан, который представляет собой своеобразный отрезок трубы, сделанной из стали. Она скошена вовнутрь и имеет снизу режущую кромку, которая отличается очень высокими показателями прочности. У забивного стакана сверху есть так называемая наковальня, по которой штангой производятся удары.

Лебедка выполняет функцию опускания и подъема забивного стакана. Порода, попадающая в стакан, за счет силы трения удерживается в нем. Ударная штанга используется для того, чтобы максимально глубоко проникнуть в грунт, поэтому её с силой бросают на наковальню. После того, как стакан полностью заполнится грунтом, его поднимают наверх и тщательно очищают.

Такой процесс повторяется до тех пор, пока скважина будет иметь необходимую глубину. Как можно понять, данная технология не сложная, поэтому буровая установка своими руками – это реальная возможность сэкономить достаточно много денежных средств.
к меню ↑

1.1 Плюсы и минусы

Естественно, что ударно канатное бурение скважин имеет ряд как положительных, так и отрицательных сторон, поэтому постараемся в них разобраться.

Этот метод бурения имеет такие достоинства:

  1. Во время бурения можно взять раздельные образцы (пробы) из водоносного слоя грунта.
  2. Возможность осуществления бурильных скважинных работ во время больших начальных диаметров, которые могут достигать 500-та миллиметров и более.
  3. Можно создавать скважины в самые короткие сроки, то есть сразу после того, как завершатся бурильные работы.
  4. Водоносные горизонты благодаря использованию на практике этой техники, не засоряются, сохраняют такой же вид, как и до того, когда начинает использоваться буровая установка.
  5. Возможность успешного проведения бурильных работ в так называемых галечниково-валунных прослойках. Кроме того в породах, которые легко впитывают различные промывочные жидкости.
  6. Не нужно обеспечивать установку водой и раствором из глины, поэтому инструмент не так сильно засоряется.
  7. Гарантия того, что будет произведено качественное и быстрое вскрытие с дальнейшим опробованием водоносного пласта.

Как видно, эта технология имеет много больших плюсов, поэтому стоит задуматься над тем, как сделанная своими руками буровая установка сослужит вам хорошую службу.

Теперь можно перейти к немногочисленным минусам, которые имеет этот способ бурения:

  1. Осуществление исключительно вертикального бурения.
  2. Во время создания глубоких скважин могут возникнуть определенные проблемы.
  3. В некоторых грунтах песчаного типа бурить таким способом вообще невозможно (здесь даже специальный инструмент не поможет).
  4. К самому большому недостатку относят низкую скорость бурения.

к меню ↑

1.2 Применяемое оборудование

Теперь стоит немного остановиться над тем, какой нужен инструмент, когда применяется ударно-канатный метод для бурения, тем более, если есть желание сделать скважину своими руками. Долото (обычно применяют долото PDC) – это главный рабочий инструмент, который выполняет функцию разрушения породы. Для того, чтобы извлечь разрушенную породу на поверхность используется так называемая буровая желонка. Ножницы являются составным элементом бурового снаряда, штанга нужна для ударов. Кроме того, требуется канатный замок, и, конечно, канат.

Установку и сборку бурового снаряда производят со вспомогательным инструментом. Сюда входят разнообразные ключи, в том числе гаечные и рожковые, отвертки и затяжные трещотки. Кроме того, эта технология требует использования специального оборудования, которое нужно для работы с обсадными трубами – хомуты, снаряды, забивные головки и башмак.

Если говорить о перечне, то буровые станки для осуществления качественных работ с применением ударно-канатного способа бывают различных типов (если сравнивать с роторным способом). Но многие специалисты советуют использовать комбинированный способ бурения, когда роторная технология сочетается с обратной промывкой и ударно-канатным способом.

Чаще всего, комбинированный метод используется в США. Они удачно сочетают ударно-канатный и вращательный способ осуществления бурильных работ, а также можно производить обратную промывку. Важно помнить, что цена комбинированных устройств намного больше стоимости стандартных простых бурильных конструкций, поэтому для того, чтобы быстрее окупить это оборудование нужно выполнять очень большие объемы работ.

Именно по этой причине небольшие компании их не применяют. Но если вы хотите сделать скважину своими руками, то такой способ может заинтересовать.
к меню ↑

1.3 Особенности проведения работ (видео)

к меню ↑

2 Этапы работы

Важно помнить, что бурение с применением забивных стаканов чаще всего используют во время работы на не сыпучих и сравнительно мягких породах. Поэтому на сыпучих грунтах использование данной разновидности бурения не рекомендуют.

Причина проста – в сыпучих породах частицы имеют недостаточную силу связи друг с другом, из-за чего для того, чтобы удержаться внутри корпуса забивного стакана им попросту не хватает силы трения, поэтому он во время выхода из забоя стает пустым, а сыпучий грунт забивает тело скважины.

Здесь может помочь только желонка, которая применяется при бурении скважины на сыпучих грунтах. В нижней части конструкции желонка есть специальный клапан, открывающийся во время врезания желонка в породу, в результате чего открывается свободное продвижение для сыпучего вещества.

Когда желонку поднимают наверх, клапан под весом захваченной породы в свою очередь закрывается и таким образом возникает препятствие для высыпания грунта. После того, как желонка поднимается на поверхность и освобождается от породы, процесс повторяется по новому кругу.

Если вы начали бурить скважину с помощью ударно-канатного способа на каменистых и твердых породах, то лучше всего использовать специальное буровое долото, которое выполняет функцию желонка или забивного стакана. Именно ударное действие долота гарантирует разрушение каменистых и твердых грунтов, они быстро измельчаются и превращаются в достаточно мелкие частицы. С применением желонки они в дальнейшем без проблем извлекаются наверх со дна новой скважины.

Очень важно во время осуществления бурения ударно-канатным методом придерживаться основных этапов работы. Самым главным этапом является сборка и точная установка конструкции в требуемом месте. Если все сделать правильно, особенно своими руками, то никаких трудностей во время создания новой скважины возникнуть не должно.

Если вы начали бурить на сыпучем грунте, или на породах с его прослойками, то нужно следить, чтобы скважина не засыпалась грунтом. В этом случае нужно внутрь скважины установить специальные стальные обсадные трубы. Здесь важно, чтобы первой отрезок используемой трубы был с небольшим расширительным конусным башмаком.

Обсадные трубы при этом должны иметь больший диаметр, чем диаметр самого забивного стакана. Это даст возможность последнему свободно перемещаться в скважине. Интересно, что во время опускания обсадных труб в скважину своими руками, которое осуществляется с помощью не очень сильных ударов или просто под собственным весом, из-за своего большего диаметра они попросту срезают часть грунта со стенок скважины.

Стоит помнить, что использование ударно-канатного способа бурения можно значительно облегчить, так как все требуемые в этом случае детали вполне реально изготовить самостоятельно, еще и в домашних условиях. Специальные глубокие познания в этой сфере вам не потребуются, главное – это иметь желание.

Источник: ByreniePro.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

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

Adblock
detector