Варианты бурения
Тренога
Свежие записи
Бензопила или электропила — что выбрать для сада?4 ошибки при выращивании томатов в горшках, которые совершают почти все хозяйкиСекреты выращивания рассады от японцев, которые очень трепетно относятся к земле
Треногу можно изготовить из дерева (не допускаются сучки) или профильной трубы. Длина трубы или бруса обязана составить около 4,5-5,5 м.
Затем к треноге фиксируется механическая лебедка с тросом, где прикреплен буровой стакан.
Эта буровая установка довольно небольшая и имеет достаточный запас прочности. Принцип работы механизма довольно прост: стакан, опускаясь в землю, вбирает в себя грунт. С учетом состава почвы за один удар можно достать 0,30-1,2 м. земли. Упростить работу можно наливая в участок бурения воду. Периодически буровой стакан необходимо чистить от набитой земли.
Обсадную трубу можно ставить одновременно с прохождением на глубину либо после всех проделанных работ.
Бур и обсадная труба
Делая работу необходимо все время следить за влажностью вынимаемой земли, чтобы не пропустить водоносную жилу (иначе ее можно просто закрыть трубой).
Затем, когда обнаружена водоносная жила, необходимо произвести выкачку грязной воды, чтобы определить достаточно ли запасов воды в этом слое. Для чего применяется ручной или погружной насос. Если после откачки нескольких ведер грязной воды, чистая все еще не пошла, то необходимо бурить дальше до более емкой жилы.
Преимущества малогабаритных установок для бурения скважин
Небольшие по мощности буровые установки не подойдут для бурения артезианской скважины или для добычи нефти. Несмотря на это они активно используются для частных хозяйств.
Малогабаритные бурильные аппараты отличаются следующими преимуществами:
- отсутствие сложностей при эксплуатации;
- не занимают много места, мобильные;
- во время применения оборудования отсутствует вред для окружающей территории, что актуально на участках с существующей застройкой и ландшафтным оформлением;
- существует возможность эксплуатации в ограниченном по площади пространстве – в гаражах, подвалах;
- оборудование легко в транспортировке на любые расстояния;
- малогабаритные устройства работают от обычной розетки в 220 В, или от мобильного источника питания;
- бурение при помощи таких аппаратов осуществляется быстро, без проведения подготовительных работ.
Бурение с промывкой скважины
Самый высокопроизводительный и эффективный способ разработки скважинного канала глубиной свыше 35 метров. Мини-установка для бурения скважин на воду способна обеспечивать скорость проходки до 12 м/час, что гораздо выше, чем у других способов.
Процесс бурения предусматривает обязательную промывку канала скважины прямым и обратным способом.
- Промывка прямым способом – подача раствора для вымывания и выброса грунта на поверхность.
- Промывка обратным способом – подача раствора в скважинный канал и последующая откачка с грунтовой массой при помощи насосного оборудования.
В качестве канала для подачи промывочного раствора используются трубы или шланги для бурения.
Бурильный раствор предназначен для выполнения следующих функций:
- охлаждение и смазка рабочих элементов установки для бурения,
- вымывание грунта из скважинного канала,
- укрепление обсадной колонны.
Для подачи промывочного раствора в канал используется буровое насосное оборудование или мотопомпы.
Шнековая (ручная) установка
Мотор с редуктором и лебедка помогают механизировать процесс поднимания патрона на высоту.
Самый простой вариант для глубокого бурения, это буровая установка.
На верху треноги, выполненной из труб калибра 5 сантиметров, укреплены 2 пластины. На верхней площадке закреплен блок, а в нижней пластине проделано направляющее отверстие для штанги, которая составляется из 1-1,5 метровых труб калибра 5-10 сантиметров с ленточной резьбой и соответствующих муфт.
Бур выполнен из отрезка трубы, на одном конце которой делают винт шнековый. На него наварены под углом заостренные пластины, выполняющие функцию ножа.
С обратной (верхней по рисунку) стороны нарезают ленточную резьбу для закрепления в тройнике.
Штанга и бур ввернуты центральную часть тройника, в который с двух сторон вставлены куски труб, выполняющие функцию ручек-рычагов. Работает установка так:
- вначале проделывают отверстие и вставляют бур;
- проворачивают инструмент 3-5 раз;
- извлекают и прочищают;
- процесс повторяют, пока не достигнут водоносного пласта;
- по мере углубления в грунт штангу наращивают с помощью муфт.
Для подъема штанги (из-за постоянного увеличения ее массы) применяют систему лебедка-блок. Для обеспечения вертикального положения рабочей части служит отверстие в нижней пластине, которое больше штанги на 0,5 или 1 см по диаметру.
Ударно-канатная МГБУ
Что нужно для начала?
Естественно, что просто так взять и сделать буровую установку не получится. Для этого предварительно нужно подготовиться. Желательно, чтобы к моменту сборки вы имели минимальный опыт работы со сваркой. Это существенно облегчит вам жизнь, так как не нужно будет привлекать специалистов или знакомых. Также под рукой должна быть электродрель и болгарка. Для чего все это нужно, мы рассмотрим несколько позже.
Но это еще далеко не весь список инструментов. Вам будет сложно обойтись без приспособления для создания внешней резьбы, а также разводного ключа и сантехнического креста. В качестве материала нам нужна оцинкованная труба и сгон ½ дюйма. Специальное покрытие в нашем случае обязательно, так как если не будет цинка, то труба быстро проржавеет. В этом нет ничего хорошего, так как её замена – это весьма проблематичное занятие. Ну а сейчас перейдем к практической части данной статьи.
Первый этап сборочных работ
В самом начале нам нужно подготовить отрезки трубы бурильной установки, которые являются её основной частью. Их соединение реализуется посредством сгонов и крестов. Чтобы не возникло никаких проблем, на концах каждого отрезка трубы предусматривается 2-сантиметровая внешняя резьба. К двум отрезкам приваривается металлическая пластина, она будет наконечником. Подобная установка будет эффективна только в том случае, если в место бурения будет постоянно подаваться вода. Это позволит удалять грунт, и тем самым постепенно углублять отверстие. Для подачи воды можно использовать обычный шланг, который присоединяется к отверстию крестовой заготовки. В приоритете подключение должно выполняться с помощью подходящего переходника. Ну а сейчас давайте пойдем дальше.
Преимущества самодельной установки
- Сравнительно низкая стоимость. Готовые буровые установки стоят в несколько раз дороже по сравнению со своими самодельными аналогами. При этом самодельный механизм ни в чем не будет уступать более дорогостоящей установке заводской сборки.
- Технические характеристики самодельного агрегата полностью соответствуют оборудованию заводского изготовления.
- Компактные размеры и сравнительно малый вес.
- Удобство использования и максимальная мобильность. С помощью небольшой самодельной установки можно будет выполнять бурение даже на наиболее труднодоступных участках.
- Высокая скорость сборки и разборки.
Простота перевозки – разобранная самодельная буровая установка легко помещается и транспортируется в легковом прицепе.
Процесс бурения скважины
Преимущества самодельной установки
Классифицирование по способу передвижения
Назначение и устройство
Основное назначение малогабаритного агрегата включает возможность бурения в местах, содержащих глинистые прослойки и твердые породы. Устройство различных моделей может отличаться в зависимости от производителя и конкретного вида работ. Стандартная конструкция МГБУ включает в себя следующие элементы:
- буровая штанга;
- лебедка в качестве подъемного инструмента;
- буровой насос;
- пульт управления;
- вертлюг, с помощью которого бур может свободно вращаться;
- система талей, благодаря которой поддерживается вес бура.
Буровая штанга может иметь как шестигранное, так и круглое сечение. Ее работа основывается на возвратно-поступательных движения, благодаря чему штанга доходит до дна водоскважины.
Сам бур работает циклическим способом. Используются трехлопастные буры, имеющие диаметр от 80 до 350 мм. Требования к металлу, из которого изготавливается бур, отличаются строгостью. Ввиду большой нагрузки на его рабочие элементы рекомендуется использовать буры, изготовленные из высококачественной прочной стали с вплавленными прочными металлическими пластинами.
Некоторые буровые установки на воду оснащены специальными механизмами, с помощью которых бурение осуществляется под углом. Благодаря ним специалистам удается добраться до водоносных слоев, расположенных не только в пределах одного участка, но и в отдалении от него.
МГБУ канатно-ударного бурения
Это простейшая малогабаритная конструкция, для которой не нужны сложные чертежи. Потребуется собрать станину, ударный патрон и желонку. А вот для облегчения работы нужен редуктор, к которому и подключается вся система. Вес патрона примерно 75-85 кг, желонка послужит для очистки забоя от грунта, а эффективность МГБУ доказана как на песчаных, так и на глинистых грунтах.
Требуемый «стакан» изготавливается из отрезка трубы с толстыми стенками сечения 80-120 мм, чем тяжелее патрон, тем лучше (если делается чертеж, то лучше сразу заложить вес патрона для определения несущей силы штанги). Снизу стакана привариваются «зубы», помогающие разрыхлению грунтов, но можно сделать низ ровным или заострить одним концом. Обязательно выполнить на верхней части стакана несколько отверстий для крепления троса, размер патрона в длину до 2 метров, больше не нужно – это будет неудобно для работы.
Треугольное основание, станина, патрон и трос – вся мини установка готовится недолго, подключить редуктор и можно начинать работу. Рекомендуется сначала сделать небольшую ямку, куда и будет нацелен патрон, диаметр ямы не должен быть намного больше сечения «стакана».
Увеличиваем мощность
Мощность электро буровой установки автоматического действия не превышает одной лошадиной силы. Но это значение можно повысить. Достаточно установить редуктор, на вал которого крепится фланец с уже зафиксированным на нем с помощью болтов другим фланцем. Резиновая шайба необходимой толщины закладывается между фланцами и принимает на себя часть ударных нагрузок, сглаживая их.
Это помогает избежать возникающих при бурении проблем. Электро буровая установка не может полноценно работать без воды. Ее необходимо подавать в место, где почва контактирует с элементами прибора. Осуществлять подачу можно при помощи специального устройства, которое помещается чуть ниже уровня прокладки между фланцами.
Буровое устройство действительно необходимо на даче или в загородном доме. Кроме того, наличие такого устройства оправдано его относительно легкой сборкой при изучении всей технологии, а также возможностью многоразового пользования даже вне пределов участка, то есть для своего бизнеса. Главное, что буровой механизм отлично справляется с задачей бурения скважин, поэтому вашему участку гарантируется обеспечение постоянным и качественным водоснабжением.
Виды самодельных буровых установок
Для самостоятельного бурения скважин (на воду и не только) требуется хоть небольшая буровая установка. Глубина скважин редко бывает меньше 20 метров и без применения хоть простейших механизмов обойтись очень сложно. Если говорить о техниках бурения и типах бутовых установок, то сделать своими руками можно следующие буровые:
Ударно-канатную установку. Принцип работы этого типа оборудования основан на силе тяжести. На какой-то высоте закрепляют тяжелый буровой снаряд в заточенными краями — стакан или желонку. Его «роняют» несколько десятков раз. Каждый раз снаряд прорезает некоторую часть грунта, а порода застревает внутри полого снаряда (для сыпучих грунтов они снабжаются клапанами). Стакан вынимается из скважины, грунт удаляется. Далее процесс продолжается до тех пор, пока скважина не достигнет требуемой глубины. Для самостоятельного исполнения подобные устройства — самые простые. В наиболее бюджетном варианте это некая станина, позволяющая закрепить блок над скважиной. Через блок перекинут длинный трос с привязанной желонкой. За трос можно дергать «вручную», а можно установить мотор-редуктор с барабаном.
Шнековая буровая установка. Углубление в грунт происходит при помощи шнека — стержня с наваренными винтом лопастями. Шнеком можно вручную пробурить скважины в пару метров — под свайный фундамент, например. Для прохождения плотных слоев типа глины или плотных песков, требуется солидное усилие. Поэтому требуется двигатель с большим вращающим моментом, а они работают от 380 В. И то, шнековые установки практически бесполезных на каменистых грунтах. И все равно — просто это небольшой камень типа щебня или скальные породы — шнек их не пройдет.
- Роторное бурение. Используется тоже принцип вращения, но внутрь бура подается бурильный раствор (вода). Это эффективный способ — вода выносит на поверхность шлам (раздробленную породу), и бур очень редко вынимают на поверхность. Его только сверху постоянно наращивают, устанавливая дополнительные штанги. Есть роторные установки «сухого» бурения — без растворов, но они требуют больших усилий, скорость бурения при этом намного ниже. Поэтому такие установки делают и используют редко.
Выбор типа буровой установки для изготовления ее своими руками зависит от геологии местности, где будут бурить, влияет также глубина залегания водоносных слоев. Наиболее универсальный метод — ударно-канатный. Хорошо проходят разные грунты при помощи роторного оборудования с использованием воды (этот способ называют еще гидробурение). Для разных типов грунтов используют разной формы долота, а измельченный грунт вымывается на поверхность водой.
Самый «капризный» по грунтам шнековый бур, зато он неплохо справляется с вязкими грунтами — глинами, суглинками, но с валунами и каменистым грунтом он застревает.
Самая простая конструкция шнековой МГБУ
Рабочий элемент такой установки — бур. Для его изготовления понадобится стальная труба сечением 100 мм. Верхний конец трубы снабжают наружной винтовой резьбой. На противоположном конце делают шнековый винт диаметром около 200 мм. Достаточно будет одного-двух витков шнека. К концам шнека следует приварить два стальных ножа таким образом, чтобы в вертикальном положении они находились под углом к горизонтальной поверхности грунта.
Чтобы вращать бур было удобнее, нужно взять еще один отрезок трубы длиной около 1,5 метров и приварить его к тройнику, имеющему внутреннюю винтовую резьбу. Тройник навинчивают на часть разборной штанги. Длина отрезка такой штанги также составляет 1,5 метра.
Схема буровой установки: 1 — бур; 2 — вороток; 3 — тройник; 4 — разборная штанга; 5 — муфта; б — тренога; 7 — отверстие; 8 — лебедка; 9 — зубчатое колесо
Бур углубляют в грунт, проворачивают три раза, затем извлекают, чтобы удалить разрыхленный грунт. Процесс повторяют, пока углубление не достигнет примерно одного метра. Затем штангу необходимо удлинить, для чего с помощью муфты к ней присоединяется еще один отрезок стальной трубы.
Для устройства скважины глубиной более восьми метров понадобится закрепить конструкцию на специальной вышке-треноге. В верхней части этой конструкции нужно сделать отверстие, в котором штанга будет двигаться свободно. Поскольку вес штанги по мере ее увеличения также становится внушительным, следует использовать для подъема конструкции лебедку. Вышка может быть выполнена как из металла, так и из древесины.
Наглядно работа такой буровой установки представлена в следующем видеоматериале:
Немного теории
Буры подразделяются на:
- ложковые буры
- змеевиковые буры
- буровые долота (наш случай)
Ложковый бур
Применяют, в основном, для местности с пластичными породами (грунт в виде смеси песка и глины, или просто глиняный). Здесь можно воспользоваться двумя вариантами исполнения. Первый вариант – это когда низ ложки выглядит ковшеобразным резцом. При этом с левой стороны он в виде резца, а с правой – как поперечный выступ. Второй вариант – сделать ложку из трубы, подобрав для этого трубу с самым подходящим диаметром.
Змеевиковый бур
Бур внешне похож на бурав по дереву. Применяют его для бурения плотных суглинков. Действие змеевикового бура подобно действию штопора. Вращаясь, он вкручивается в породу. Режущее лезвие змеевика выглядит в форме хвоста ласточки. Оно обязательно должно быть закаленным. Самостоятельно изготовить такой бур будет непросто, поэтому можно просто приспособиться, заменив его ледовым буром или отрезками винтовых шнеков.
Буровые долота
Применяются для бурения твердых пород и каменистых отложений. Для проходки различных пород здесь важен применяемый угол заострения. Для твердых пород он составляет от 110 до 130 градусов, для более мягких пород – от 30 до 70. Также долота различаются между собой по форме, опять же в зависимости от породы. Именно их мы рекомендуем при создании самодельной буровой установки на воду.
Сам бур состоит из вертлюга, буровой штанги и лопастного бура. Через вертлюг подается буровой раствор к шлангу, находящемуся внутри штанги. Эту деталь самостоятельно изготовить не удастся, так как для этого требуется точное оборудование. Если не будет полной герметичности, может произойти утечка раствора.
Штанга – это приспособление для передачи вращения от рук к буру, или от двигателя к буру. Также, как уже было сказано выше, через нее идет шланг для бурового раствора. Эти элементы бура имеют длину от метра до 1,8 метра. Но длину можно и нарастить. Это делается при помощи замков с прямоугольной резьбой.
Лопастный бур обычно имеет две лопасти и используется непосредственно для бурения. Интересно также будет знать, что существуют еще желонки. Они нужны для бурения скважин ударно-канатным методом на рыхлых, сыпучих, водоносных слоях грунта. Желонки служат также для очистки скважин после того, как поработает долото или от скопившегося ила, мешающего притоку воды. На тросе желонку сбрасывают в забой, в ее полость входит грунт открывая клапан. При поднятии клапан закрывается и удерживает грунт внутри желонки.
Что касается вышки. Ее высота до пяти метров. Конструкция в виде треноги, сверху находится канатный блок. При ударном бурении здесь используется балансир. При этом инструмент со штангами с метровой ли полутораметровой высоты сбрасывается в забой. Балансир представляет собой крепкую доску или деревянный брус.
На этом наша вводная статья закончиться. Как видите, буровая своими руками не такой уж не решаемый вопрос. В следующем материале мы перейдем к практической части с рекомендациями, чертежами и примерной сметой.
Несколько фото и видео самодельных буровых в работе.
Процесс работы с желонкой
https://youtube.com/watch?v=hshE6a4XReg
Промывка скважины и установка донного фильтра
Монтажом обсадной трубы дело не завершается. Затем необходимо промыть скважину. Для чего в нее заводится труба, через которую вода подается под давлением. За счет напора воды из скважины выйдет слой песка и глины, который и необходимо откачать. Когда появится чистая вода ее необходимо сдать на исследование. Требования к качеству регламентируются СНиП 2141074-01. При нормальном качестве воды можно производить бурение скважины своими руками дальше. Главное предназначение донного фильтра – защитить от заиливания трубу. Как изготовить фильтр?
Своими руками можно сделать щелевой фильтр. Для чего необходимо выполнить на конце трубы насечки болгаркой.
Как один из вариантов можно сделать отверстия в трубе. Затем место сверления/насечек необходимо обмотать сеткой или проволокой. Полученный так фильтр уложить на подушку из щебня, засыпка которого не позволит фильтру забиться.
Без фильтра скважина недолго проработает. Его отсутствие возможно лишь в глубоководных скважинах (больше 50 метров).
Пошаговая технология бурения скважин
Важно начинать гидробурение скважины своими руками утром, с учетом климатических условий и особенностей местности. При работе на песке – воды понадобится больше
При извлечении глины необходимо дать время ее растворению, для этого понадобится заблаговременно начать использование воды.
Разберем детальнее сам процесс бурения:
- выполняется шлифовка стен для укрепления колонны;
- применяемая жидкость охлаждает бур, усиливает его проникновение вглубь грунта;
- отработанный раствор поступает в фильтрующую емкость, где он очищается;
- затем переливается в следующую емкость для последующего применения.
Используемая технология позволяет производить бурильные работы до достижения водоносной жилы. Эффективность и мощность такой установки дают возможность производить работы на глубине до 50 метров. По завершению работ шахта промывается чистой водой, извлекаются буровые штанги.
Укладка обсадных труб
По завершению работ по бурению скважин гидробуром приходит время для монтажа обсадных труб, предотвращающих обрушение стенок шахты. Для этой цели могут применяться:
- сталь;
- пластик;
- асбестоцемент.
Наибольшей эффективностью отличаются пластиковые трубы. Они обладают достаточной прочностью, не поддаются воздействию коррозии, не разрушаются при длительном нахождении во влажной среде. Рекомендуется применять трубы с диаметром 116 мм для коротких скважин, и 125 мм – для глубоких шахт. Помимо этого современные пластиковые трубы позволяют избежать лишних соединений, что значительно усиливает прочность всей конструкции.
Для достижения высокой очистки воды необходимо применять специальные фильтры грубой очистки. Они могут быть самодельными, либо изготовленными в заводских условиях. При самодельном изготовлении подобного фильтра на водозаборной трубе делаются щели небольших размеров, после чего они обматываются мелкой сеткой, которая фиксируется хомутами. После установки фильтра, на дно водозаборной трубы высыпается половина ведра мелкого гравия. После чего производится окончательная размывка водоносного пласта для его очищения от остатков буровой жидкости.
Технологический процесс бурения скважины водой считается ответственной работой. Он требует тщательной подготовки используемого инструмента и строго соблюдения технического процесса. Однако полученный положительный результат, сделанный своими руками будет продолжительное время радовать счастливого обладателя чистой вкусной водой!
Особенности бурения по различным грунтам
Для разных типов грунтовых пород ударно-канатного бурения скважин технология отличается. Рабочий орган подбирается в зависимости от физических характеристик разрушаемой почвы. В некоторых случаях приходится комбинировать ударный инструмент. Рассмотрим методику подробнее:
- При пробивке скважинного котлована в песках или плывунах допускается применять плоскую желонку. Она свободно разрушает рыхлый грунт и извлекает на поверхность. Обязательное требование для создания шахт в таких неустойчивых породах – обсаживание ствола, предотвращающее обрушение стенок. Нежелательно поднимать снаряд выше 0,5 м над обсадной трубой. Нарушение условия приводит к перекосу и заклиниванию колонны в шахте.
- Двутавровая конфигурация долота используется для дробления гравийных горизонтов и галечных пластов. Выемка производится желонкой с плоским клапанным механизмом.
- Для вязких грунтов, представленных пластичными глинами, рекомендуется применять ударный инструмент специфической конструкции. Усовершенствованные плоскостные снаряды или выполненные в форме двутавра долота дополняются крестообразными деталями.
Трудно разрушаемые валуны или крупные камни способны помешать вертикальному прохождению шахты. В таких случаях выработку приходится переносить в другое место. Справиться с дроблением породы повышенной твердости можно с помощью утяжеленного долота.
Трещиноватые пласты склонны к осыпанию
Для предотвращения обвалов ударное бурение скважин необходимо проводить с предельной осторожностью, контролируя параллельную обсадку стенок шахтного колодца
Разновидности аппаратов
Малогабаритная буровая установка (МГБУ) может иметь разную конструкцию, что напрямую влияет на принцип ее работы. Принято выделять несколько видов аппаратов.
Шнекового типа
Шнековая буровая установка имеет рабочий инструмент в виде стержня с лопастями (шнек). Для проделывания отверстий небольшой глубины под свайный фундамент оборудование проводится в действие вручную. Если скважина имеет значительную глубину при бурении необходимо использовать мощный двигатель со значительным крутящим моментом.
При помощи шнекового оборудования частицы породы извлекаются из глубины без промывки. Это снижает эффективность работы установки, поэтому она подходит для бурения в грунтах невысокой плотности.
Ударно-канатная установка
Состоит из прочной рамы (чаще всего в виде треноги), а в качестве основного рабочего инструмента используется долото или желонка. Ударный механизм опускается вниз при помощи троса вручную или с применением мотора-редуктора.
Роторная установка
Подразумевает вращательное бурение с подачей воды, которая вымывает частицы породы наружу. Оборудование данного типа может приводиться в действие вручную, например, для устройства винтовой сваи. Для устройства скважин со значительной глубиной применяется электрический привод.
