Оборудование для ударно канатного бурения

Ударно канатное бурение скважин - описание технологии проведения работ. Возможные области применения. Описание используемого оборудования.
Содержание

Оборудование для ударно канатного бурения

Как выполняется ударно-канатное бурение скважин?

Наиболее доступный и простой способ бурения скважины является так называемое ударно-канатное бурение. Основная его особенность – это возможность производства операций без использования тяжелой специальной техники. В этом случае также можно в самые короткие сроки осуществлять монтаж буровой установки.

Применение технологии ударно-канатного бурения

Ударно-канатный способ – это самый простой и наиболее распространенный способ бурения, который дает уникальную возможность осуществлять вскрытие поверхностных водоносных пластов. Интересно, что требуемое оборудование можно сделать даже своими руками.

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.

Процесс бурения скважины по ударно-канатной технологии

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:

Мобильная буровая установка УАЗ УКБ-60

  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.

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)

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.

Как пробурить скважину канатно-ударным способом?

Бурение скважин на воду – довольно сложный процесс, для проведения которого необходимо привлекать специализированную технику. В домашних условиях целесообразно использовать оборудование, изготовленное своими руками. В данном случае лучшим вариантом будет ударно-канатный способ бурения. Для изготовления данного оборудования не нужно быть профессионалом и достаточно использовать простые и недорогие материалы.

Конструктивные особенности применяемого оборудования

Ударно-канатное бурение скважин подразумевает последовательное разрушение породы методом ее дробления. Для выполнения работы применяется буровой снаряд Шитца. Он состоит из комплекса деталей.

Стакан. При бурении скважин ударно-канатным способом применяется именно этот инструмент, который формируется из отрезка трубы подходящего диаметра. Его торец заостряется, что позволяет улучшить срезание грунта во время работы. Также на торце трубы могут находиться острые зубья. Это облегчает процесс разрешения грунта, который сформирован из влажной глины или смеси глины и песка. В результате почва прилипает к стенкам стакана и извлекается наружу.

Читайте также  Оборудование для сварки под слоем флюса

Желонка. Представляет собой отрезок трубы, оснащенный клапаном. Он позволяет грунту проникнуть внутрь, но не выпускает его наружу. Это позволяет очистить скважину от разрушенной в ходе бурения породы.

Долото. Используется при ударно-канатном бурении скважин своими руками, когда необходимо произвести разрушение каменистых грунтов.

Лебедка. Устанавливается для облегчения спуска ударного стакана, что обеспечивает процесс бурения.

Каркас с ударной штангой. Имеет вид треноги. Для эффективной работы высота конструкции должна превышать длину на 1,5 м или больше.

Трос. Обеспечивает перемещение режущего стакана на необходимую глубину. Трос обычно изготовляют из стали. Он должен иметь диаметр, превышающий 12 мм. Это обеспечивает достаточный запас прочности. Трос должен выдерживать нагрузки нестандартной величины, которые могут появиться в процессе бурения.

Преимущества и недостатки метода

Технология ударно-канатного бурения скважин имеет множество преимуществ относительно других способов:

  • при помощи данного метода можно качественно вскрыть водоносный горизонт и эксплуатировать его. Срок службы скважины превышает 50 лет;
  • при бурении ударным способом не нужно использовать воду или специальный бурильный раствор. Это очень практично;
  • при помощи данного метода для формирования колодца можно даже пробурить породу, которая очень легко впитывает промывочную жидкость;
  • к эксплуатации скважины можно приступать сразу после проведения всего комплекса работ;
  • ударный способ бурения не представляет опасности для водоносного горизонта. После проведения всего комплекса работ его засорение исключено;
  • ударное бурение скважин своими руками проводится с формированием отверстия с большим начальным диаметром;
  • при помощи данной бурильной установки можно проводить геологоразведочные работы. Осуществляется выемка породы по всей глубине.

В то же время ударный способ бурения скважин не лишен недостатков. Он характеризуется низкой скоростью проведения всего необходимого комплекса работ. Также данный метод не подойдет для территории, где присутствуют сыпучие песчаные грунты, или если необходимо сформировать скважину значительной глубины.

Особенности проведения бурильных работ в разных грунтах

При проведении канатно-ударного бурения своими руками в зависимости от находящихся типов грунтов следует придерживаться ряда рекомендаций.

Мягкая не сыпучая почва

Легче всего работать при помощи забивного стакана. На поверхность почвы его опускает лебедка. Когда внутри стакана собирается достаточное количество породы, ее извлекают наружу.

Сыпучая почва

Используется желонка с клапаном. Он предотвращает высыпание породы, которая извлекается только на поверхности. В данном случае в обязательном порядке производится укрепление стенок забоя. Для этого применяются обсадные трубы. Они углубляются в почву под действием собственного веса, что позволяет продлить срок службы скважины.

Диаметр обсадных труб должен быть немного больше от бурильного снаряда, что обеспечивает его прохождение на нужную глубину.

Каменистая порода

Для раздробления почвы используется долото, а для извлечения наружу – желонка. Чтобы расширить диаметр скважины применения обсадной колонны недостаточно. Для этого используют специальный расширитель с движущимися резцами. Его опускают через обсадную трубу. Когда он доходит до нужной глубины забоя, происходит раскладывание резцов. Они срезают грунт, что облегчает передвижение обсадной колонны.

Методика изготовления некоторых конструкций буровой установки

Для эффективной работы самодельной буровой установки ее необходимо оснастить деталями.

Обсадная труба

Изготовляется из пластика, асбоцемента, чугуна или другого металла. Ее начинают устанавливать при углублении на 4 м. Для соединения отдельных частей на концах труб нарезают резьбу или прибегают к сварке. Если их диаметр меньше 50 мм, можно использовать муфты.

Ударная штанга

Для ее изготовления используют цельные стальные болванки. Для их утяжеления внутрь заливают бетон. Отдельные элементы конструкции соединяются при помощи болтов или фланцев. Применение резьбы недопустимо. При сильном ударе такое соединение разрушается, что делает невозможным дальнейшую эксплуатацию ударной штанги.

Желонка

Для изготовления детали с простейшей конструкцией следует использовать отрезок трубы диаметром 90 мм, шарик из подшипника, стальной переход. Два последние элементы тщательно натирают наждачной бумагой. Это обеспечивает более плотное прилегание шарика к переходу. Для утяжеления желонки в ее верхнюю часть заливают бетон.

Канатный замок

Для его изготовления используют несколько элементов – металлический корпус (высверливают несколько отверстий для удаления воды), опорная шайба, втулка.

В верхней части замка устанавливают гребенку. В аварийной ситуации с ее помощью канат можно поднять на поверхность.

Опорная шайба необходима для защиты корпуса от разрушения во время ударов о грунт.

Конец троса протягивают во втулку, рассоединяют на части и фиксируют заливкой легкого сплава металла.

Технология проведения бурильных работ

Буровая установка своими руками устанавливается только на подготовленную к работе площадку. Монтаж самодельного аппарата происходит в небольшую яму – шурф. Он должен иметь глубину 2 м и габариты – 5х1,5 м. Это позволит предупредить обвал сыпучего грунта, который обычно находится на самой поверхности. Стенки шурфа укрепляют дощатыми щитами.

Только на подготовленную площадку производят установку вышки, работающей по принципу УКБ. При этом тщательно проверяют вертикальность монтажа основных конструктивных элементов. Малейшее искривление траектории движения забивного снаряда приведет к невозможности установки обсадной трубы и дальнейшей эксплуатации созданного сооружения.

Разрушение почвы начинают при помощи самодельного стакана из обрезка трубы. Ударной штангой его резко опускают на поверхность с высоты 1,5 м. При помощи троса с лебедкой стакан извлекают наружу и повторяют процесс сначала. При необходимости забивной снаряд меняют на желонку или долото, осуществляют увлажнение почвы или досыпают немного сухой породы.

Все об ударно-канатном бурении

  1. Что это такое?
  2. Плюсы и минусы
  3. Для каких грунтов применяется?
  4. Оборудование

Ударно-канатное бурение – метод, предусматривающий обустройство гидрогеологических скважин путем разрушения почвы специальным орудием. Главное преимущество такого подхода заключается в доступности и высокой скорости выработки. Для выполнения задачи не нужно обладать особыми знаниями, для установки бура можно задействовать ходовые материалы.

Что это такое?

Примечательно, что ударно-канатный метод бурения был востребован еще в древности. Впервые упоминание о нем происходит в письменах Конфуция. Сегодня метод не менее популярный, но для обустройства выработки используют разные приспособления. К наиболее распространенным инструментам относят:

  • лебедку и блок;
  • штангу для бурения;
  • стакан;
  • каркас установки.

Стакан – основной инструмент забивки. Это кусок металлической трубы, ее толщины хватает для выдерживания внушительных нагрузок, с которыми сталкивается установка. В нижней части трубы предусмотрена режущая кромка, с помощью которой происходит обработка каменистых грунтов.

Спуск и подъем стакана происходит посредством предусмотренной конструкцией лебедки. При этом во время подъема попавший внутрь трубы грунт удерживается. Достигается такой результат с помощью сил трения. Для глубокого проникновения оборудования в грунт используется ударная штанга. Проведение работ по обустройству скважин начинают с подготовительных мероприятий. Сначала формируют площадку для установки треноги будущей конструкции. Для этого требуется вырыть котлован размерами 1,5х1,5 м и глубиной не менее 2-х метров. В образованный приямок устанавливают буровую вышку. При этом на стенках шурфа рекомендуется установить щитовые дощатые конструкции, которые предотвратят обвал грунта.

Второй этап – установка треноги, ее можно собрать своими руками. В верхней части пирамиды монтируют лебедку с тросом, на котором закрепляют ударный инструмент. Важно при этом учесть, чтобы ориентация конструктивных деталей была вертикальной.

В случае отклонения при обустройстве скважины не удастся установить обсадную трубу в шахту для предотвращения обвала грунта.

Далее выполняют следующие этапы работ:

  • с высоты 2-х метров с помощью штанги погружают самодельный забивной стакан в грунт, чтобы разрушить его и вытащить часть на поверхность;
  • поднимают стакан вверх лебедкой или с помощью колодезного ворота рабочего органа;
  • извлекают частицы раздробленного лезвием стакана грунта;
  • освобождают снаряд от оставшихся грунтовых фрагментов;
  • повторяют цикл.

Выбор бурового инструмента установки зависит от характеристик обрабатываемого грунта. В некоторых случаях для ускорения обустройства скважин грунт увлажняют, поливая участок выработки водой. Иногда, наоборот, досыпают сухой грунт.

Плюсы и минусы

К достоинствам ударно-канатного способа бурения относят:

  • возможность применения буров диаметром от 500 мм при первоначальном бурении грунта;
  • разрешение устройства выработок в регионах, где зафиксированы сложные гидрогеологические процессы;
  • свободное бурение в безнапорных слоях, вне зависимости от их мощности;
  • упрощенная технология, посредством которой удается сократить расходы на оплату труда специализированных бригад;
  • быстрое и эффективное вскрытие грунта;
  • сокращенные сроки обустройства скважин.

А также плюсом такого метода является возможность проведения работ на отложениях валунно-галечного типа или в местах, где породы имеют рыхлые свойства. Минусы такого бурения – высокая цена, недолговременный срок эксплуатации труб, ввиду их коррозии, и разрушение поверхности. Из-за перечисленных деформаций повышается риск загрязнения питьевой воды неметаллическими включениями.

Дополнительный недостаток технологии кроется в том, что при создании скважин их нельзя оборудовать под углом или в плотных породах. Сама проработка пластов происходит медленно.

Для каких грунтов применяется?

Процедура бурения скважин данным методом напрямую зависит от того, с каким типом грунта приходится работать, и где находится область протекания подземных вод.

Мягкая не сыпучая почва

Работа с такими грунтами возможна только в случае использования усовершенствованной конструкции. Модернизированный бур способен оборудовать скважину в глиняных или болотистых землях. Конструкция такого аппарата включает двутавровое долото, укрепленное крестовиной. Для предотвращения обвала устья рекомендуется устанавливать обсадные трубы.

Сыпучая почва

Для обустройства водозабора в песчаных грунтах или плывучих породах необходимо использовать ударные установки с плоскими сосудами, способными собирать землю. Почва прорабатывается бурильным аппаратом медленно, при этом возникает необходимость укрепления полученного отверстия обсадной трубой по всей длине. В процессе бурения сыпучей почвы подвижный участок земли способен уйти, поэтом работу стоит выполнять осторожно, с учетом необходимых требований.

Читайте также  Оборудование для переработки автомобильных шин

Каменистая порода

Если основание сложено галечником, гравием или другой каменистой породой, то для бурения скважин следует использовать двутавровое долото. Проработанный слой в процессе вынимают плоской желонкой, оборудованной клапаном. В случае необходимости увеличения ширины ствола рекомендуется оборудовать установку расширителем. С его помощью удастся обвалить стенки ствола и сделать проход шире. А также расширитель способен ускорить выемку обрушившейся породы.

Во время бурения скважины сложности способны возникнуть в случае обработки скальных пород. При работе с таким грунтом стоит учитывать рекомендации по использованию утяжеленного долота. Если при обустройстве скважины в процессе бурения встречаются трещиноватые нижние слои или оползни, необходимо использовать для их проработки долото с круглыми наконечниками или крестовинами.

При возникновении риска защемления инструмента работы требуется остановить.

Оборудование

Работы по обустройству гидрогеологических скважин выполняют с помощью снаряда Шитца. Это особая установка, конструкция которой включает:

  • вышку, оборудованную штангой;
  • забивной клапан или стакан;
  • станок;
  • желонку и долото;
  • каркас.

Вышку монтируют в заранее подготовленный треножник, который представляет собой конструкцию из стальных труб или деревянных брусьев. Установка конструкции осуществляется с помощью специальных крепежей и отверток. Вверху вышки устанавливают ворот для пропуска через него троса, который будет поднимать и опускать долото. При этом важно учитывать, чтобы общая длина рабочего органа была меньше высоты установки.

Штангу собирают из металлических болванок, а соединение дополнительных деталей происходит посредством использования болтов или фланцев. Чтобы сделать оборудование тяжелым, внутрь образованной полости заливают бетон. Основным бурильным инструментом является стакан. Торец стакана имеет заострение в центре, поэтому при проведении работ снаряд проникает в грунт на большую глубину и без особых усилий. Дополнительно по кромке размещены острые зубья, предназначенные для разрушения влажных пород.

В верхней части стакана оборудовано место, куда бьет штанга в процессе. Оно называется наковальней. В случае использования снаряда больших размеров сохраняется ровная забивка скважины. Длина стандартного оборудования должна превышать 2 метра. Для изготовления желонки используют стальную трубу с диаметром более 90 мм. Внизу находится клапан, открытие которого происходит при соприкосновении установки с землей. Такой подход обеспечивает проникновение земли в снаряд.

Как только оборудование начинает подниматься, клапан под тяжестью грунта закрывается. Тросы изготовлены из стальных канатов, выполненных из соединенной проволоки, что обеспечивает их высокую прочность и долговечность. Толщину троса подбирают в зависимости от массы снаряда забивной штанги. При выборе оборудования во внимание принимают подсчитанное разрывное усилие. Дополнительно рекомендуется учитывать коэффициент безопасности работ.

В некоторых случаях бурение скважин производится с использованием так называемых обсадных стенок. Суть технологии заключается в укреплении ствола скважины специальными трубами, которые выпускают в двух модификациях.

  • Муфтовые. Такие трубы с двух сторон оборудованы резьбой. Фиксация обсадных элементов осуществляется посредством предусмотренного резьбового соединения на концах труб.
  • С высаженными концами. Стыковка происходит благодаря особой конструкции трубы, на одном из торцов которой расположена высадка. Она представляет собой увеличенное сечение, созданное путем термической обработки. Внутри сечения находится резьба.

Некоторые владельцы загородных участков для обсаживания используют трубы из ПВХ. При строительстве гидротехнического сооружения рекомендуется тщательно подойти к подбору элементов буровой установки.

Для этого стоит определить тип грунта, с которым предстоит работать, глубину скважины и сроки, необходимые для выполнения работ.

Технология ударно-канатного бурения своими руками

Бурение скважин активно используется для создания точки водозабора на территории частных домов, предприятий и других мест, где нет центрального водоснабжения. Но даже при таком оборудовании скважины основная задача состоит в том, чтобы сделать качественный источник получения воды и, при этом не переплатить.

Как вариант, для обустройства подойдет ударно-канатное бурение, которое может быть выполнено своими руками. Подробная технология представляет собой падение груза в виде полой трубы с большой высоты, что предполагает удар о грунт, с его последующим разрушением.

Подобная технология используется давно, что известно со времен древнего Китая. Сегодня же она претерпела изменение в лучшую сторону и заслужила к себе особое внимание.

  1. Особенности применяемого оборудования
  2. Плюсы, минусы и методики
  3. Особенности проведения бурильных работ в разных грунтах
  4. Мягкая не сыпучая почва
  5. Сыпучая почва
  6. Каменистая порода
  7. Методика изготовления некоторых конструкций буровой установки
  8. Обсадная труба
  9. Ударная штанга
  10. Желонка
  11. Канатный замок
  12. Технология проведения бурильных работ

Особенности применяемого оборудования

Говоря об особенностях ударно канатного способа бурения скважин, стоит выделить три основных вида инструмента, которые используются для ударного бурения:

  1. Стакан. Ударный инструмент может быть изготовлен своими руками. Он представляет собой трубу, внутри которой находится полость. Заранее, под диаметр ствола скважины определяется диаметр стакана, что в последующем позволит произвести монтаж оборудования. Что касается самой трубы, то окончанием отрезка металла является заостренная часть, либо здесь нарезают зубья, похожие чем-то на пилу. В результате при падении с высоты, порода разрушается и заполняет внутреннюю полость трубы. Применение стакана особенно актуально для глинистой почвы.
  2. Желонка. Этот ударный вариант инструмента чем-то похож на предыдущий. Единственное отличие здесь заключается в наличии обратного клапана, который пропускает грунт при ударе во внутреннюю часть трубы, но не выпускает его обратно. Соответственно, при наполнении, желонка поднимается на поверхность и из нее удаляют отработанный материал. С диаметром желонки, как и с диаметром стакана, тоже определяются заранее.
  3. Долото. Такой вариант УКБ (буровая установка канатного бурения) используется для разрушения плотной породы грунта, в основном скалистой и каменистой основы.

Плюсы, минусы и методики

Главным аргументом того, что технология ударно-канатного бурения должна быть использована в вопросах обустройства является то, что в момент удара стенки скважины уплотняются. Это делает само сооружение более прочным, что исключает обрушение грунта при эксплуатации. К другим преимуществам, можно отнести низкую стоимость процесса.

Можно соорудить подобную установку своими руками, и, в качестве подъемного ударного механизма использовать лебедку. Трубу и прочие режущие элементы тоже можно сконструировать самостоятельно.

Что касается недостатков, то и они тоже имеют место быть. Заключаются они в следующем:

  • Огромное количество затрат сил и труда. Если при обустройстве скважины с использованием спецтехники вы не тратите ничего кроме денег, то здесь вам придется потрудиться. Сама труба, да еще и наполненная отработанным материалом, довольно тяжелая. Процесс обустройства и подготовки, непосредственная установка, бурение занимают много времени, что требует использования большого количества рабочей силы. Поэтому если и применяются подобное технологии, то для обустройства скважин на глубину не более 10 м.
  • Возможность работы не с любым типом грунта. В основном для обустройства скважин подойдет рыхлый, сыпучий грунт, в том числе песок, глина и суглинок. В то же время, если порода твердая, то проще всего применить другой способ ударного бурения.
  • Необходимость большого объема свободного пространства. Это касается как и самодельных установок, так и использования тяжелой техники. Применение тяжелой техники нанесет земельному участку довольно большой урон, поскольку своими колесами они просто взрыхлят землю, что скажется на ландшафтном дизайне.

Ударно канатное бурение с последующей установкой обсадной трубы наиболее практичный метод, поскольку, таким образом, защищают от обрушения ствола скважины.

Особенности проведения бурильных работ в разных грунтах

Ударно канатное бурение скважин своими руками не такая уж и редкость на сегодняшний день. Но, на момент начала работы важно определиться с типом грунта, по которому будет происходить ударное бурение.

От этого зависит выбор оборудования, а также интенсивность работы, способ использования инструмента, количество привлекаемой рабочей силы. Чтобы понять, как именно порода земли влияет на работу, давайте разберем основные, возможные варианты работы по тому или иному грунту.

Мягкая не сыпучая почва

Мягкий не сыпучий грунт отличается хорошей липкостью к металлу, что позволяет быстро выбирать отработанную породу из скважины. Основной момент работы приходится на удар стакана о землю, благодаря чему отработанный материал набивается во внутреннюю полость.

Далее, по стакану ударяет специальная, тяжелая штанга, которая и углубляет стакан в землю. Углубление происходит до того момента, пока внутренняя полость стакана не наполнится. После этого его поднимают, очищают и вновь приступают к работе. Именно поэтому к сыпучему мягкому грунту рекомендован стакан в качестве устройства ударно-канатного бурения.

Сыпучая почва

В случае с ударно-канатным бурением сыпучего грунта, мы не можем использовать забивной стакан. Это связано с тем, что сыпучая отработанная порода попросту будет высыпаться из внутренней полости. Для такой работы потребуется желонка, внутри которой располагается обратный клапан.

Благодаря этому, во время соприкосновения с поверхностью грунта, клапан открывается, в него набивается сыпучий грунт, после чего стакан поднимается и клапан защелкивается. Это не позволит отработанной породе высыпаться наружу.

В случае, когда ударно-канатное бурение происходит своими руками и работа ведется в песчаном грунте, есть большая вероятность обрушения колодца скважины. В таком случае, важно своевременно произвести монтаж обсадных труб по всей глубине скважины.

Выбирая диаметр бурильного снаряда, заранее продумывают диаметр будущей трубы. Обсадная часть должна быть чуть больше, по диаметру забивного снаряда.

Это позволит разместить трубу так, чтобы она зашла плотно, немного срезав лишнюю породу со стен скважины.

Читайте также  Современное оборудование для получения чугуна

Каменистая порода

Когда речь идет о разработке твердой почвы, применяя ударно-канатный способ бурения, используют долото.

Так выглядит долото для ударно-канатного бурения:

Но, нужно учитывать, что в работе идет совокупность двух разных инструментов. То есть, долото бросают о землю и раскалывают основу, таким образом, чтобы потом выбрать разрушенную породу, используя желонку. Во время такого ударного бурения важно устанавливать обсадную колонну, поскольку в работе есть вероятность столкнуться с водными линзами. Это может существенно навредить ударному процессу.

Методика изготовления некоторых конструкций буровой установки

Чтобы эффективно, быстро и правильно выполнять ударное бурение, установку нужно подготовить, а именно, снабдить основными деталями.

Обсадная труба

Она может быть из пластика, асбеста или металла. Стыки сваривают между собой или соединяют муфтами. Рекомендованная глубина начала установки обсадной трубы соответствует величине 4 и более метра. Нередко применяются трубы с высаженными окончаниями, что достигается путем уширения горчим способом.

Ударная штанга

В качестве ударного элемента используют тяжелые металлические предметы. Их сваривают между собой, а в их полость заливают бетон. Использовать резьбу запрещено, поскольку при ударе она выйдет из строя. Длина троса должна быть заранее рассчитана.

Желонка

Конструктив желонки заключается в трубе, диаметром не менее 90 мм. В ее полость, для утяжеления заливают бетон.

Применение желонки для ударно-канатного бурения скважины:

Канатный замок

Основой этого приспособления служит корпус из металла, две опорные шайбы, втулка. Этот элемент служит в качестве аварийной защиты, поскольку за него можно будет поднять ударный бур в случае критической ситуации.

Технология проведения бурильных работ

Инструкция по установке бурильного оборудования включает в себя множество основных и промежуточных этапов. Все начинается с подготовки рабочего места. На данном этапе шурфят основу, углубляясь примерно на 2 м.

Только после этого, закрепив шов при помощи досок, производят установку ударной бурильной вышки.

Вышка должна идеально ровно располагаться относительно уровня горизонта, поскольку даже малейшее искривление приведет к выходу снаряда из строя, а также к невозможности установки обсадной части, с последующей эксплуатацией скважины.

В качестве разрушающего элемента используют самодельный стакан из куска трубы, который утяжеляют, затем бросают с высоты 1,5-2 метра. По стакану бьют, используя тяжелый груз, что позволяет ему врезаться в землю под силой удара. Если есть такая необходимость, то стакан можно заменить на желонку, либо долото, что будет напрямую зависеть от разрушаемой породы. Когда водоносный горизонт найден, производят промывку скважины, после чего используют воду по назначению.

Как на практике происходит бурение скважины ударно-канатным методом:

Оборудование для ударно-канатного бурения в Москве

Установка для алмазного бурения EIBENSTOCK DB 160

Установка для алмазного бурения DIAM CSN-355N

Двигатель для алмазного бурения BOSCH GDB 350 WE

Двигатель для алмазного бурения Messer DM160

Двигатель для алмазного бурения shibuya RH1531

Установка для алмазного бурения shibuya TS-092/R1012(AB42) коробка

Установка для алмазного бурения shibuya TS-162/R1521(AB52) коробка

Дрель для алмазного бурения Makita 8406C

Установка для алмазного бурения Cardi CARDI 200

Двигатель для алмазного бурения KEOS KS 250

Установка для алмазного бурения Проалмаз PRO403EL-N

Установка для алмазного бурения Cardi CARDI 400

Установка для алмазного бурения Cardi CARDI 805

Установка для алмазного бурения Cardi CARDI 183

Установка для алмазного бурения Проалмаз PRO202EL-A

Двигатель для алмазного бурения Messer DM180

Установка для алмазного бурения Cardi CARDI 307

Двигатель для алмазного бурения Messer DM350

Установка для алмазного бурения Cardi CARDI 187

Установка для алмазного бурения Rekon RDM-80

Установка для алмазного бурения EIBENSTOCK DBE 182

Установка для алмазного бурения shibuya TS-162/R1522(AB52) коробка

Установка для алмазного бурения KEOS KS 350

Установка для алмазного бурения shibuya TS-092/R1011(AB42) коробка

Двигатель для алмазного бурения Makita DBM131

Установка для алмазного бурения Voll V-Drill 165

Установка для алмазного бурения Husqvarna DMS 160 GYRO

Двигатель для алмазного бурения EIBENSTOCK EHD 1500 Set

Двигатель для алмазного бурения EIBENSTOCK ETN 162/3 P

Двигатель для алмазного бурения EIBENSTOCK EBM 250/2 RP

Установка для алмазного бурения Rekon RDM-80A

Двигатель для алмазного бурения EIBENSTOCK END 712 P

Установка для алмазного бурения Проалмаз PRO503EL-N

Установка для алмазного бурения Cardi CARDI 500

Установка для алмазного бурения shibuya TS-402

Стойка алмазного бурения Cayken для SCY-1780/3BS

Оборудование для ударно канатного бурения

Ударно-канатное бурение скважин — этот способ применяется специалистами очень часто. Все потому, что он является очень простым и имеет множество плюсов.

  1. Процедуру ударно-канатного бурения скважин можно осуществить абсолютно в любом грунте. Можно работать даже в многолетнемерзлых породах, в породах, поглощающих промывочную жидкость, и валунно-галечниковых отложениях. Этот пункт является одним из самых главных плюсов для любого хозяина участка.
  2. Пробурить скважину данным методом владелец участка сможет самостоятельно. Но, если в данной сфере нет никакого опыта и необходимых знаний, лучше обратиться за помощью к профессионалам, которые проведут все необходимые работы качественно и в самые короткие сроки.
  3. Для данного способа не понадобится тяжелая техника. Специальные установки, которые потребуются для ударно-канатного бурения, практически полностью можно сделать самостоятельно. Исключением являются лишь некоторые детали, которые можно приобрести в любом специализированном магазине. А, кроме того, такие установки достаточно легкие и компактные.
  4. Отсутствует необходимость снабжать установки глиной и водой.
  5. После бурения скважины в самые короткие сроки можно использовать ее по назначению, ведь ударно-канатный способ позволяет оставить совершенно чистыми водоносные горизонты.
  6. Возможность бурения скважин с большим начальным диаметром.

Очень интересно, что данный метод бурения скважин на воду был известен человечеству еще несколько тысячелетий назад. Его активно применяли более 4 тысяч лет назад в Китае. С тех пор прошло огромное количество времени, изменились условия работы, появились новые материалы, методы и технологии, но данный способ бурения по-прежнему остается актуальным, эффективным и востребованным.

Главными его характеристиками является надежность, возможность закончить работу в короткие сроки и простота.

Установка для ударно-канатного бурения

Какие же детали включает в себя специальная установка, предназначенная для бурения скважины ударно-канатным способом?
Она состоит из забивного стакана (это одна из самых главных деталей), лебедки, ударной штанги, прочного каната или троса, блока, каркаса установки.

Забивной стакан

Забивной стакан – главный элемент всей установки для бурения ударно-канатным способом. Сделан он из фрагмента трубы. Снизу стакана находится режущая кромка, а на ней выполнен скос внутрь самого забивного стакана. А сверху расположилась наковальня. Именно по ней ударяется ударная штанга. Это позволяет вбить стакан поглубже в грунт. Следующий элемент – лебедка приводит в действие забивной стакан. Она поднимает и опускает его. При помощи режущей кромки стакан глубоко врезается в породу и захватывает некоторое количество грунта, а затем конструкция поднимается на поверхность.

Ударная штанга

В результате нескольких ударов ударной штанги стакан заполняется грунтом, а внутри его удерживает сила трения. Подняв стакан на поверхность, рабочие его опустошают, и затем данная процедура повторяется необходимое количество раз. Правда, как правило, забивной стакан используют только в процессе работы с несыпучими породами. Так как в противном случае не хватает силы трения между частицами пород, и они не удерживаются внутри стакана. Например, песок, невозможно поднять таким образом на поверхность. В этом случае в процессе ударно-канатного бурения используется другая деталь – желонка. Внизу у желонки имеется специальный клапан, которого нет у забивного стакана. Этот клапан открывается в момент врезания желонки в грунт и, например, песок попадает внутрь нее. Далее рабочие производят аналогичные действия – желонку поднимают наверх, тщательно очищают от сыпучего грунта и снова повторяют процедуру необходимое количество раз.

Буровое долото

Если же специалисты работают с твердыми и каменистыми грунтами, то используется еще более прочная деталь – буровое долото. Такое долото ударяется о твердую породу и измельчает ее. Мелкие частицы породы при этом падают на дно скважины, а оттуда их уже извлекают при помощи желонки.

Канат и тросы

Стоит отдельно поговорить о такой важной детали, как канат или трос. Чтобы он выдержал все нагрузки и справился со своей задачей, следует выбирать мощный прочный трос. Ведь трудно заранее точно рассчитать степень нагрузки на трос или канат в процессе работы. Ведь он не только опускает и пустой забивной стакан и ударную штангу в скважину, трос еще и получает дополнительную нагрузку, поднимая на поверхность стакан, забитый в грунт. Помимо этого при канатно-ударном способе бурения стакан также может заклинить в скважине, если, например, между ее стеной и стаканом попадут частицы твердой породы. Именно поэтому диаметр каната или троса должен быть не менее 10 миллиметров.

Чтобы владельцу участка не пришлось заботиться обо всех этих деталях, значительно проще будет обратиться за помощью к специалистам компании, занимающейся бурением скважин разными способами, у настоящих профессионалов всегда будет специализированное оборудование для бурения скважин.

Оцените статью
Добавить комментарий