При необходимости наладить водоснабжение на своем дачном участке вовсе не обязательно покупать дорогостоящую технику или нанимать профессиональную бригаду. Можно все осуществить своими силами и при минимальных денежных затратах. Одним из самых действенных методов является ударно-канатное бурение скважин, которое позволяет максимально чисто добраться до воды и добиться желаемого результата.
При использовании современных методов главный акцент делается на скорость, так что иногда применяются такие технологии, которые заставляют не задумываться о загрязнении природы. Но когда нужно добыть воду для личного использования, то пренебрегать правилами безопасности никто не станет, так что этот устаревший метод до сих пор актуален для многих людей.
Суть технологии бурения канатно-ударного типа
Конструкция агрегата многим будет напоминать древние машины, построенные, например, Архимедом. Но на самом деле все продумано до мельчайших деталей и позволяет добиваться хороших результатов при отсутствии лишних затрат. Но человеку придется внимательно следить за процессом и контролировать его ход, чтобы избежать неблагоприятных ситуаций, которые могут привести к провалу операции.
Бурение скважин ударно-канатным способом осуществляется на глубину не более 100 метров, так как обычно после прохождения этого горизонта горные породы становятся значительно тверже и уже нет возможности проникать сквозь них без специального оборудования. В некоторых случаях можно пробовать копать и далее, если позволяет структура грунта, но обычно смысл в этой операции отсутствует, так как артезианскую воду можно найти уже на 70 метрах.
Сам процесс протекает по следующей схеме, которая является простой и надежной:
- 1. Вначале производится разведка, чтобы найти наиболее перспективную водоносную область. О способах проведения данной операции можно почитать в сети.
- 2. Далее на выявленном месте устанавливается сама машина, при помощи которой будет проводиться операция. При этом нужно убедиться, что все опоры надежно держатся на своих местах, а рабочий механизм ходит по строго заданной траектории.
- 3. После завершения подготовки можно приступать к непосредственному бурению, которое проходит по принципу подъема долота с его последующим ударом о землю с огромной силой. Для этого на него устанавливают дополнительный обвес в виде груза, который будет утяжелять рабочий механизм и придаст дополнительное ускорение. Для настройки нужно определить тип почвы, но обычно груз используют в диапазоне от 25 до 70 килограмм.
- 4. При этом не стоит забывать о необходимости постоянно вставлять в скважину обсадную трубу, чтобы ее стенки не разрушились во время бурения. Внутренний диаметр должен быть на 100 миллиметров больше долота, чтобы избежать прихвата.
Более детально рассмотреть суть процесса можно на соответствующем видео по ударно-канатному бурению скважин. Там будет показан весь процесс от начала подготовки и до итогового результата. После просмотра можно будет провести нечто подобное и на своем участке, уже имея в активе практическое представление. Но самое главное, что требуется в этом деле - аккуратность, потому что любой неверный шаг может привести к негативным последствиям и скважина станет непригодна для использования. Придется бить ее в другом месте и тратить дополнительное время.
Бурение скважин на воду ударно-канатным способом имеет свои преимущества и недостатки. К первому можно отнести следующие факты:
- . отсутствие в необходимости размыва, что значительно упрощает процедуру последующей очистки и раскачки скважины;
- . дешевизну метода, так как здесь не требуется привлечение дорогостоящего оборудования;
- . использование для вскрытия слабонапорных горизонтов.
А из минусов нужно знать такие моменты:
- . скорость бурения будет наиболее низкой из всех существующих методов;
- . неправильная настройка оборудования приведет к некачественному результату;
- . повышенный расход обсадных труб по сравнению с другими методами.
В настоящее время только около 12% скважин получают указанным методом.
Как изготовить машину для бурения своими руками?
Простота метода позволяет организовать ударно-канатное бурение скважин своими руками. Для этого придется построить установку из подручных средств и оборудовать ее в соответствии с проведенными расчетами. Для работы не понадобится даже двигатель, так как человек будет крутить рычаг вручную. Нужно просто поднимать забивной стакан на высоту 2-3 метра над землей, а потом отпускать его в свободное падение, чтобы он своей массой пробивал путь к воде. Далее трос наматывается на катушку, пока долото вновь не окажется на нужной высоте и процесс повторяется.
Но нужно обязательно обеспечить идеально точное направление удара, иначе получится просто большая вмятина на земле, без каких-либо признаков скважины. Крутить все время рычаг, да еще и поднимать тяжелый груз будет довольно тяжело, так что лучше найти себе нескольких помощников, чтобы можно было сменять друг друга. И не стоит забывать об обсадных трубах, так как в противном случае скважина может обвалиться и весь проведенный процесс буде насмарку.
Если был выбран ударно-канатный способ бурения скважин, то нужно соблюдать определенные моменты, которые будут очень важны для конечного результата.
Во-первых, нужно подобрать крепкий трос достаточной длины. Если он оборвется, то достать буровой стакан будет практически нереально.
Во-вторых, стоит не забывать вытряхивать из него застрявшую землю, высвобождая тем самым место для новых слоев.
В-третьих, при обсадке труб нужно не забывать соединять их между собой, чтобы обеспечивалась хорошая герметизация.
Ударно-канатное бурение скважин - этот способ применяется специалистами очень часто. Все потому, что он является очень простым и имеет множество плюсов.
- 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.
- 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.
- 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.
- Отсутствует необходимость снабжать установки глиной и водой.
- После бурения скважины в самые короткие сроки можно использовать ее по назначению, ведь ударно-канатный способ позволяет оставить совершенно чистыми водоносные горизонты.
- Возможность бурения скважин с большим начальным диаметром.
Очень интересно, что данный 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 .
Одна из главных проблем, с которыми приходится сталкиваться владельцам загородных домов – это водоснабжение участка. Если есть возможность воспользоваться услугами специальной фирмы, которая пробурит скважину – проблема решается быстро.
Если же такой возможности нет, приходится заниматься буровыми работами самостоятельно. И в первую очередь нужно определиться с технологией бурения скважины. Одна из самых распространенных и доступных – это ударно-канатный метод.
Ударно-канатная технология
Ударно канатное бурение скважин технология довольно простая. Поэтому уже давно заслужила популярность среди домовладельцев и бурильщиков. Основные ее достоинства заключаются в простоте конструкции самой установки и легкости в проведении работ. Даже довольно глубокую скважину, вполне реально сделать самостоятельно. А это позволяет существенно сэкономить бюджет.
Принцип бурения ударно-канатным способом заключается в использовании тяжелого полого снаряда, который еще называют желонкой. Он сбрасывается в скважину и за счет собственного веса и скорости падения врезается в грунт. При этом почва набирается в полость желонки.
Ударно-канатная установка
Принцип бурения:
- в месте бурения скважины разрывается небольшой котлован. Он нужен для последующего обустройства приямка, а также для того, чтобы в скважину не осыпался верхний слой рыхлого грунта;
- над котлованом устанавливается тренога буровой установки;
- к ней подвешивается снаряд на толстом канате. Желательно брать толщину с запасом прочности, иначе желонка может оборваться, а достать ее из скважины будет проблематично;
- снаряд поднимается над отверстием и сбрасывается вниз;
- затем, эта же операция повторяется несколько раз;
- после этого, он извлекается и очищается от набившегося грунта.
Таким образом, процесс бурения довольно прост.
Плюсы и минусы технологии
Естественно, что любая технология имеет свои плюсы и минусы. Без этого, к сожалению, не обойтись, идеала еще не придумали.
Плюсы метода:
Итак, главные достоинства технологии, это простота и дешевизна проведения работ.
Недостатки:
- процесс бурения происходит медленно;
- метод не подходит для некоторых типов песчаных почв;
- можно делать только строго вертикальные скважины.
Получается, что главный недостаток технологии в низкой скорости работ. Впрочем, при самостоятельном бурении, это вряд ли станет серьезной преградой. Еще один минус – затруднения при изготовлении слишком глубоких отверстий.
Необходимое оборудование
Как уже писалось выше, конструкция установки довольно простая. Она включает в себя:
- вышку, которая изготавливается в форме треноги. По высоте она должна превышать длину снаряда, иначе его просто не получится вытянуть из скважины. Также, при изготовлении вышки, следует учесть высоту обсадной трубы – она будет выступать из грунта;
- снаряд для бурения;
- канат или лебедку для подъема снаряда.
Тренога изготавливается из стальных труб. Желательно использовать материал с толстыми стенками, т.к. ей придется выдерживать немалые нагрузки. Также, стоит изначально рассматривать разборной вариант. Это облегчит ее хранение и транспортировку.
Снаряд
Самый важный элемент установки – это бурильный снаряд. Фактически, это кусок круглой стальной трубы. Он должен обладать такими характеристиками:
- быть тяжелым – именно от веса зависит эффективность бурения. Поэтому он делается из толстостенной трубы и по необходимости дополнительно утяжеляется;
- длинным – размер трубы делается 1,5-2 метра;
- иметь вырезы для удобного извлечения набранного грунта.
В зависимости от типа почвы, в качестве снаряда может использоваться:
- забивной стакан – для рыхлых почв;
- желонка – для сыпучих и водянистых слоев;
- долото – для прохождения твердых пород.
Забивной стакан
Этот вид снаряда применяется для мягких и не слишком рыхлых почв. Из всех существующих видов, у него самая простая конструкция. Изготовить забивной стакан для скважины своими руками довольно просто. Фактически это простой кусок круглой трубы. На нижнем конце делаются заостренные края, чтобы стакан легче входил в грунт. Еще один вариант – вырезаются небольшие зубья.
Забивной стакан
На верхнем крае делается крепкая шляпа, ее еще называют наковальней. Она нужна для того, чтобы снаряд смог выдержать удары буровой штангой, за счет которых происходит забивание стакана в почву.
Благодаря тому, что почва плотная, она без проблем держится в забивной трубе и не выпадает из нее при доставании наружу.
Желонка
Если бурение делается в песчаных грунтах или проходятся водянистые слои, то забивной стакан использовать не получится. Все из-за того, что песок не обладает большой плотностью и будет попросту высыпаться из трубы.
В этом случае, применяют снаряд, который называется желонка. Кстати, ее же применяют, когда возникает необходимость прочистить заиленную скважину.
Она представляет собой отрезок круглой трубы с клапаном в нижней части.
Они бывают двух видов:
- Лепестковый.
- Шариковый.
Окончание трубы заостряется так же, как и в случае с забивным стаканом. Принцип бурения с использованием желонки заключается в том, что при ударе о дно скважины клапан открывается. При этом внутрь трубы набирается грунт, а при поднятии снаряда, клапан закрывается и содержимое удерживается внутри трубы.
Долото
Для прохождения твердых каменистых почв, варианты с забивным стаканом и желонкой не подходят. В этих случаях применяется специальное бурильное долото.
Благодаря его наконечникам, порода раскалывается, а затем поднимается наверх при помощи желонки.
Применение ударно-канатной технологии на разных почвах
Один из плюсов этой технологии, заключен в том, что она подходит практически для всех типов грунтов. Исключение составляют лишь некоторые песчаные типы, однако здесь требуется применение специальных технологий.
Однако, для прохождения разных почв, требуется менять оснастку, т.е. сам снаряд. Сам же принцип работы остается неизменным. Как делать ударно канатное бурение скважин своими руками можно посмотреть на этом видео:
Песок
Как уже писалось выше, для песчаных почв применяется желонка, т.к. из забивного стакана, песок будет попросту высыпаться.
Технология бурения выглядит следующим образом:
- желонка сбрасывается вниз и за счет удара об землю открывается клапан и в нее набирается немного грунта;
- далее операция повторяется, однако, в отличие от варианта с забивным стаканом, желонка не поднимается слишком высоко. Обычно подъем делается на 30-40 см;
- за 3-4 повторения, труба наполняется, после чего поднимается наружу.
При прохождении песочных грунтов, есть большая вероятность осыпания стенок скважины. Поэтому параллельно с бурением, отверстие должно укрепляться обсадной трубой. При этом ее диаметр должен превышать диаметр желонки, иначе она просто застрянет в скважине.
На нижнем окончании первой части обсадной трубы, делается небольшое расширение. Это позволяет ей срезать со стенок отверстия немного грунта при движении вниз. Т.к. песчаные слои мягкие, проблем с этим не возникает.
Твердые грунты
Когда встречаются каменистые грунты, приходится применять долото. В этом случае, технология бурения выглядит таким образом:
- при попадании на твердые породы, оснастка установки меняется;
- в скважину опускается долото, которым дробятся камни;
- затем желонкой, достаются измельченные камни.
Так же как и в случае с песком, скважина укрепляется обсадной трубой. Однако нужно учитывать то факт, что труба не сможет срезать лишний грунт со стенок скважины. Поэтому применяется специальное долото с расширителем. Расширитель представляет собой складывающиеся зубцы, которые приводятся в действие пружинным механизмом.
Т.е. в сложенном виде, он без проблем проходит через внутренний диаметр обсадной трубы, а затем расширяются. Это дает возможность срезать породу, мешающую прохождению обсадной колонны.
Особенности ударно-канатного бурения
Как и любой другой технологии, у нее есть свои нюансы:
- при прохождении песчаных слоев и в особенности плывунов, нельзя допускать, чтобы желонка полностью опускалась ниже обсадной колонны. Иначе, она может сильно сместиться, а в этом случае будет весьма проблематично достать ее.
- трос для подвешивания снаряда должен быть стальным и иметь запас прочности;
- желательно следить, чтобы желонка не переполнялась. Если грунт начнет застревать между снарядом и колонной – его может заклинить;
- при изготовлении ударного снаряда, нужно предусмотреть зацепы. Они нужны для того, чтобы была возможность достать его из скважины, если трос оборвется;
- если делается глубокая скважина, имеет смысл оснащать установку двигателем с редуктором, через который можно подключить лебедку. Это значительно облегчит работы.
Таким образом, ударный метод позволяет самостоятельно делать скважины на приусадебном участке. Причем для этого не требуется привлечение спецтехники, а установку можно без проблем сделать собственными силами.
Частный дом или загородная дача должны обеспечиваться водой. Животворящая влага нужна для произрастания культурных растений, которые радуют взор буйным цветением и полноценным плодоношением.
Ударно канатное бурение скважин своими руками, при кажущемся грандиозным процессе – вполне реально для возможности добычи воды. Такую работу можно выполнить самостоятельно без применения тяжелой буровой техники.
В статье предлагается познакомиться, как происходит ударно канатный способ бурения скважин.
Какие имеются типы скважин на воду
Итак:
- строится глубиной 8 — 12 метров. От обычного колодца он отличается тем, что верховодка не попадает в питьевую воду. Сюда также не проникает грязь, пыль и разные чужеродные элементы.
- На песок скважина заглубляется от 15 до 30 метров с использованием шнекового способа. В этом случае устройство скважины на воду имеет вид трубы, на конце конструкции расположен участок с перфорацией.
Он обмотан металлической сеткой, изготовленной из нержавеющей стали. Фильтр (перфорированный участок трубы) монтируется в крупнофракционных песках с примесью гальки.
В небольшом загородном доме или даче потребность воды позволяет покрыть дебит скважины на песок с двумя точками водозабора. Подобные сооружения служат не более 5 лет при эксплуатации периодами и до 15 лет – при постоянной нагрузке.
Промывку проводят после заиливания или рядом бурят новый ствол. - От 15 до 200 метров, что зависит от залегания известняка, бурится артезианская. Ее сооружение позволяет обеспечить водой от одного до нескольких загородных домов.
Срок эксплуатации до 50 лет. Скважина делается глубиной, которая зависит от места, где располагается водоносный горизонт.
Основные технологии бурения
На дачном или приусадебном участке скважину для воды можно пробурить одним из методов:
- Шнековым.
- Роторным.
- Ударно-канатным.
Друг от друга перечисленные технологии бурения отличаются в методах разрушения породы, происходящих внутри, и способах извлечения грунта из ствола конструкции.
В каждом варианте нужно использовать определенное оборудование, по-разному влияющее на качество бурения скважины. От этого зависит и конечная цена работ.
Ударно-канатный способ
Самый простой и доступный способ — бурение скважин ударно канатное.
Особенность его в том, что процесс можно производить без использования тяжелой спецтехники. Монтировать установку можно самостоятельно, в непродолжительные сроки.
Ударное бурение скважин своими руками — самый популярный метод бурения. Он позволяет вскрывать водоносные пласты прямо с поверхности.
На фото представлено ударно канатное бурение скважин. Технология такого способа известна еще с древних времен.
Такой процесс упоминается еще в трудах Конфуция.
Для того чтобы произвести бурение скважин нужно приобрести:
- Стакан для забивки.
- Трос.
- Лебедка и блок.
- Штанга.
- Установочный каркас.
Основной элемент установки — забивной стакан.
Его основные элементы:
- Отрезок из стальной трубы, который скошен вовнутрь и имеет внизу прочную режущую кромку.
- На верхней части забивного стакана расположена наковальня, по которой производятся удары штангой.
При работе с помощью лебедки осуществляется подъем и опускание забивного стакана.
Действие установки заключается в следующем:
- Порода, попадающая в стакан, за счет силы трения, удерживается в нем.
- Для проникновения в грунт как можно глубже берется ударная штанга, которую бросают на наковальню.
- При заполнении стакана грунтом он поднимается наверх,
- Очищается.
- Операции повторяются до момента достижения необходимой глубины.
Совет: Забивные стаканы лучше всего использовать на мягких, глинистых несыпучих почвах.
Как выполнить бурение скважины на сыпучем грунте
При наличии сыпучего грунта на участке нужно использовать желонку. Это стальная труба, внизу которой расположен задерживающий клапан.
При опускании желонка в почву, открывается клапан, внутрь трубы попадает грунт. При подъеме элемента клапан закрывается. Желонка, после извлечения, очищается, и процесс повторяется снова.
Совет: Чтобы предотвратить во время бурения обсыпание грунта нужно использовать обсадные трубы, которые забиваются при углублении. На первом элементе обсадной трубы должен располагаться расширительный башмак, имеющий форму конуса. Для беспрепятственного перемещения ствола стакана внутри его диаметр должен быть меньше диаметра обсадной трубы.
Как пробурить скважину в каменистом твердом грунте
Скважина в таком грунте создается с помощью долота. Измельчение твердой породы происходит под его ударами.
В дальнейшем она извлекается на поверхность желонкой.
На таком грунте при монтаже обсадных труб должен использоваться расширитель, что обеспечивает конструкции необходимый диаметр.
Забивка осуществляется в слой грунта, который расположен ниже уровня нахождения водоносного пласта. Затем откачивается скопившаяся жидкость и очищается дно скважины от смеси воды и грунта с помощью желонки.
Совет: При ударно-канатном бурении скважины с использованием забивного стакана нужно перед началом работ подсыпать грунт. Это позволит создать более вязкую массу и облегчить процесс бурения.
Большое значение имеет прочность троса. От его надежности зависит, сможет он выдержать нагрузку при заклинивании стакана для забивки. Хорошо подойдет стальной трос, диаметр его должен быть минимум 12 мм.
Совет: При сооружении скважины нужно строго контролировать ее вертикальность. При малейшем отклонении обсадные трубы не будут опускаться, и работу нельзя будет продолжать. Облегчает процесс бурения забивные стаканы длиной до двух метров.
Что нужно учитывать при установке обсадных труб
Для вырытой скважины требуется дополнительная обсадка. Ее можно выполнить цельной из асбоцементной трубы и отдельных отрезов из асбестовых труб.
Процесс работы с отрезами требует особого внимания к равному диаметру труб для того, чтобы обеспечить в дальнейшем свободное погружение всей конструкции. Все трубные звенья удерживаются от сползания и закрепляются скобами.
Эти элементы затем закрываются полосками, изготовленными из нержавеющей стали.
Скважина на воду может быть «обсажена» пластмассовыми или стальными трубами.
Инструкция указывает, что «обсадка» трубы нужна для:
- Предотвращения при бурении осыпания стенок.
- Исключения при эксплуатации засорения.
- Перекрытия водоносных верхних слоев, где плохая вода.
Труба с фильтром опускается на дно. Фильтр изготавливается из мелкой сетки, которая не пропускает песчинки и обеспечивает фильтрацию воды.
Труба, опущенная на нужную глубину, закрепляется хомутом. Это предотвратит самопроизвольное проседание.
Надземная часть конструкции, при правильном устройстве на воду скважины, укрывается кессоном или оголовком. Он защищает источник от загрязнения.
Выполнен в форме бака с люком, диаметр которого позволяет беспрепятственно проникать к водозаборной скважине.
Преимущества и недостатки ударно-канатного способа
К преимуществам относятся:
- Большой срок службы.
- Можно сооружать источники большого диаметра.
- Отсутствует риск попадания вредных примесей в воду при бурении.
- Осуществлять контроль водоносности горизонта и уровень воды в нем.
- Экономическая эффективность бурения зимой.
К недостаткам относятся:
- Ограниченная глубина пробивания скважин в местах сыпучих грунтов.
- При бурении скважин на большую глубину — низкая скорость прохождения пород.
Что такое пневмоударное бурение
Бурение с применением пневмоударника, как рабочего органа — пневмоударное бурение. В этом случае забойный двигатель погружается в скважину и работает агрегат от энергии, вырабатываемой сжатым воздухом.
Погружным пневмоударником можно бурить скважины различного назначения на открытых горных породах высокой и средней крепости диаметром от 110 до 152 мм.
Это могут быть и абразивные, разрушенные и трещиноватые грунты, которые можно бурить на глубину от 30 до 150 метров, что зависит от рабочего давления энергоносителя, создаваемого на выходе в пневмоударник, который вместе с буровой коронкой составляет рабочий орган буровой машины.
Это — пневматическое ударное устройство с беззолотниковой системой воздухораспределения, имеющий центральный подвод в рабочие камеры цилиндра сжатого воздуха и центральным выхлопом ранее отработанного воздуха посредством канала бурового инструмента на забой скважины.
Основные достоинства, которые имеет пневмоударное бурение скважин:
- Легкое забуривание.
- Нет заклинивания при бурении по трещиноватым и разрушенным породам буровых коронок.
- Эффективная очистка от шлама забоя.
- Удобная и быстрая замена инструмента.
- Пневмоударники обладают высокой стойкостью и большой производительностью бурения.
С применением стационарных буровых установок производят бурение пневмоударное глубоких скважин, а для взрывных используют лёгкие, средние и тяжёлые буровые станки. Для станков сжатый воздух подаётся от стационарных или передвижных компрессоров.
Пыль, которая образуюется при бурении, подавляется пылеулавливающими установками или воздушно-водяной смесью.
Как производится бурение ударно канатным способом скважин хорошо видно на видео. В этой статье рассматриваются лишь некоторые рекомендации по сооружению скважин.
Даже в наше время некоторые владельцы загородных домов не имеют на своем участке колодца или скважины, а дом не подключен к водопроводу. Что же делать в этом случае? Чтобы нанять профессионалов, потребуется немало средств. Что делать, если таких денег нет, а без воды жить невозможно. В этом случае вам поможет ударно-канатное бурение скважин, при том, что сделать такое оборудование можно самостоятельно. А в процессе работы можно легко обойтись без помощников. Совсем не нужно использовать дорогостоящее оборудование, обращаться за помощью к профессионалам. Несмотря на то, что данный способ используется достаточно давно, он не утратил свою актуальность и в наше время. В нашей статье мы детально расскажем, как сделать своими руками такую буровую установку, а также особенность таких бурильных работ при обустройстве скважин на воду.
Процесс бурения скважины по ударно-канатной технологии
Характеристика технологии
Главной особенностью такого типа технологии является постепенное разрушение почвы путем её дробления. Бурение скважин на воду характеризуется высоким дебетом. Если пробурить скважину таким методом, есть большая вероятность того, что она прослужит очень долгое, некоторые объекты успешно эксплуатируются на протяжении многих десятилетий. Но преимущества не только в длительности использования, но и простоте и доступности метода.
Данная установка предназначена для ударно-канатного бурения скважин
Плюсы и минусы
На данный момент такой способ бурения скважин на воду является одним из самых простых. Позволяет существенно сэкономить деньги. Возможно качественно вскрыть водоносную жилу, а затем выполнить дальнейшее оборудование водозаборного объекта. В процессе работы нет необходимости в материалах для промывки. Выполнять работу можно даже в условиях грунтов, которые быстро впитывают промывку. Сразу же после бурения отверстия можно переходить к обустройству. Метод очень безопасный, поскольку предотвращает загрязнения водоносной жилы. Можно сделать отверстия большого диаметра – от 50 см. Немаловажно, что такой способ позволяет очень просто брать пробы почвы для анализа. Можно всю работу выполнять самостоятельно.
Но есть также и недостатки. Главный из которых – медленное продвижение вглубь. В некоторых типах грунтов невозможно использовать данный метод. Не получиться пробурить скважину большой глубины. Важно понимать, что данный метод отлично подойдет только в том случае, если нужно сделать вертикальное отверстие. При этом следите, чтобы в процессе не было перекосов – это значительно усложнит дальнейшее обустройство.
Что требуется для работы
Схема ударно-канатного бурения
Для того чтобы пробурить скважину канатно-ударным методом, Вам нужны будут специальные инструменты, а также материалы, чтобы сделать оборудование. Обязательный элемент – патрон, а также штанга. Они нужны для углубления. Чтобы подвесить снаряд, нужно установить трос или канат. Обязательное условие – его прочность, поскольку во время отрыва, существует большая угроза обрыва. Закрепляем на вышке с блоком и лебёдкой.
Основным элементом во всей конструкции является забивной стакан или патрон. Для его изготовления нужно использовать толстостенную трубу. Нижнюю часть нужно заострить, она обязательно должна быть из прочной закаленной стали со скосом в центре детали. Это нужно для того, чтобы снаряд мог проникать в почву как можно глубже. Сверху нужно обустроить наковальню.
Для вышки нужно оборудовать треногу. Такой тип конструкции обладает большей продуктивностью. Вышку нужно сделать из труб или же дерева. Нужно делать высоту больше, чем снаряд, чтобы конструкция могла функционировать. Сверху на вышке нужно приделать блок, через который пропускаем канат. Проще всего сделать вышку в виде, напоминающем колодезный ворот.
Особенности обустройства в мягком грунте
Для того чтобы пробить отверстие в таком типе грунта, нужно обязательно использовать патрон. Если конструкцию сделать правильно, процесс бурения должен выполняться быстро. Мягкий грунт хорошо прилипает на стенки патрона. Исключение составляет песчаная почва. Частицы в полости патрона не удерживаются. Поэтому для такого типа грунта нужно использовать другие типы бурильных установок.
Процесс работы должен выполняться в строгом порядке
- С помощью лебедки патрон поднимаем над отверстием и опускаем вниз.
- Когда патрон ударяется об грунт, часть попадает внутрь.
- Чтобы выполнять углубление, нужна ударная штанга.
- После того, как сделали несколько таких ударов, патрон будет полностью заполнен грунтом. Его нужно поднять на поверхность и прочистить. Сила трения способствует тому, что в процессе ударения он накапливается внутри и не высыпается. Чтобы прочистить стакан, нужно использовать тяжелый молоток.
- После того, как патрон прочистили от породы, работы продолжаются так же.
Как бурить в сыпучих породах
В данном случае патрон здесь будет малоэффективным, поскольку грунт в нем задерживаться не будет. Стакан заменяют желонкой.
В сыпучих породах можно использовать установку для бурения скважин, которая показана на фото
Ход работы такой:
- Устанавливается клапан, который предотвращает преждевременное высыпание.
- Клапан закрывается и блокирует высыпание. Таким образом, порода удерживается внутри.
- Дальше нужно поднять снаряд наверх и прочистить от грунта и продолжить работу.
Чтобы обеспечить высокую эффективность в процессе работы и получить хороший результат, нужно соблюдать правила. Поскольку такой тип породы не отличается устойчивостью, в процессе он может попросту осыпаться. Чтобы этого не произошло, обязательно устанавливать обсадные трубы.
Как бурить в твёрдых породах
Возможно делать отверстие даже в твёрдой почве. В этом случае конструкция патрона должна быть другой. Должно быть долото, оно отлично размельчает твердую породу. Если уверенны, что справитесь сами – следуйте нашим советам.
- При ударе происходит раздробление породы.
- Чтобы поднять грунт на поверхность используется желонка.
- При опускании расширителя, резцы складываются, чтобы оборудование могло пройти свободно.
- При выходе расширителя из обсадной трубы в отверстии, резцы автоматически раскладываются, поскольку установлена специальная пружина, что позволяет срезать со стенок грунт, тем самым отверстие расширяется и обсадная труба соскальзывает вниз.
- В процессе работы могут встречаться водные линзы, которые значительно усложняют работу. Именно поэтому обсадные колонны рекомендуется использовать.
Правила выполнения работы
Прежде, чем начать процесс бурения, нужен шурф несколько метров в глубину и ширину. Длина должна быть примерно 5 метров. Он нужен, чтобы предотвратить обвал. Стенки укрепляем с помощью щитов из досок. Только теперь можно монтировать вышку.
Бывают ситуации, когда патрон заклинивает в шахте. Поэтому трос должен быть толщиной минимум 1 см. Снаряд должен быть длиной не менее 2 м.
