Установки для бурения скважин

Иметь на собственном участке водозабор, дающий чистую вкусную воду, на сегодняшний день следует считать удачей, настолько мы загадили окружающую среду. Больше всего шансов достичь этой цели – сделать собственную скважину. А для этой цели понадобится буровая установка, которую можно сделать самостоятельно, взять в аренду или просто купить на строительном рынке или в магазине.

Но перед этим нужно разобраться, какая из многочисленных видов скважин больше подойдет исходя из реальных условий в месте бурения.

Гидрогеология участка

Перед началом бурения скважин на воду следует тщательно изучить все обстоятельства, включая наличие и уровень подземной воды на участке, а также качество грунтов на предполагаемом месте производства работ.

Для этого необходимо:

• осмотреть ближайшие колодцы, скважины, чтобы выяснить уровень воды в них;
• опросить местных жителей о сезонных колебаниях количества жидкости в водозаборах. Нередки случаи, когда при засушливых сезонах колодцы могут пересыхать, а весной при таянии снегов, вода иногда даже выходит на поверхность;
• методом наблюдений за явлениями природы можно с достаточной долей вероятности определить на своем участке перспективные места для бурения скважин. Правда это может относиться только к верховодным образованиям;
• постараться получить доступ к картам гидрогеологической обстановки для района участка, где обозначены глубины залегания воды в безнапорных песчаных горизонтах, а также направление их течения;
• необходимо произвести бурение разведочных скважин, чтобы получить точные данные не только о наличии водоносного пласта, но также о характере грунтов на местах производства работ.

Обладая такой информацией, можно сделать однозначный вывод о способе бурения, какая понадобится буровая установка, количество материалов для оборудования водозабора.

Виды водозаборов и оборудование для их устройства

Рис.1. Типовая схема расположения подпочвенных и грунтовых вод

Водоносные слои обычно находятся между двумя слоями малопроницаемых пород, чаще всего это глина. От толщины изолирующих слоев, их состава зависит фильтрующая способность грунтов а в конечном итоге, качество воды. Самым близким к поверхности является верховодный пласт, затем идут песчаные безнапорные водоносы, а еще глубже располагаются артезианские известняковые слои или свободна артезианская вода на глинистых или скальных основаниях.

Абиссинские колодцы

Это водозабор, всегда ориентированный на верхний слой.

Рис.2. Оборудование для абиссинского колодца

Процесс установки абиссинки не представляет собой бурения как такового, на самом деле это заколачивание обсадной трубы в грунт при помощи бабы и подбабка. Часто применяется способ с использованием треноги, на котором баба подвешена через блоки. При входе в песок верховодки продвижение колонны становится более свободным, а вновь возникший тугой ход колонны, свидетельствует о достижение нижней границы более плотного грунта из водоупорной глины. Тогда забивку следует прекратить, чтобы проверить наличие воды в трубе. Это можно сделать при помощи шнура с грузиком, опущенного внутрь скважины. По мокрому шнуру можно проверить наличие, а также уровень жидкости в водозаборе.

Для забора живительной влаги из абиссинского колодца может применяться ручная колонка, а также электронасосы небольшой мощности. В основном применяют первый вариант, поскольку он дает свободу действий при отсутствии электроэнергии.

Установки для ударно – канатной проходки

Самый древний и простой способ бурения скважин на воду. Он заключается в последовательном нанесении ударов в грунт специальным инструментом из трубы. При этом порода разрушается, набивается внутрь ударника. Его извлекают из скважины для очистки, после чего процесс повторяется. Для удержания рыхлого грунта внутри трубы, на ней делают специальный клапан.

Рис.3. Установка для ударно – канатного бурения

Для подъема и сброса ударника буровая установка оснащается лебедкой с мотор – редуктором и специальной муфтой, которая позволяет прерывать связь между приводом и лебедкой. В результате ударник сбрасывается на грунт, производя разрушение и забор породы. Бурильная установка должна иметь высоту, обеспечивающую свободную установку секции обсадной колонны, она может достигать 8 метров. Конструкция устройства предельно проста, чтобы такая буровая установка своими руками могла быть изготовлена в условиях домашней мастерской.

Приспособления и установки для шнекового бурения

Такой способ устройства скважин различного назначения, в том числе на воду, является наиболее распространенным, поскольку дает возможность бурения при широком диапазоне диаметров от 76 до 2500 мм. Область применения:

• выполнение приямков при строительстве ограждений;
• устройство лидерных скважин при изготовлении фундаментов под здания различного назначения;
• бурение приямков для устройства кессонов;
• рытье ям при посадке деревьев.

Перечень далеко не полон, но дает представление о ширине применений при выполнении земляных работ.

Одной из особенностей такого способа бурения скважин на воду является упрочнение стенок шурфа при выполнении

Рис.4. МГБУ для бурения неглубоких шурфов шнековым способом работы

На поверхность доставляется только около 40 % разбуренного грунта, остальное запрессовывается в окружающую породу. Это позволяет производить обсадку стенок скважин по окончании процесса проходки.

Большинство малогабаритных агрегатов оснащаются электродвигателями мощностью от 1,5 кВт или ДВС до 5 л.с. возможен комбинированный вариант с использованием обоих видов привода одновременно.

На большинстве моделей МГБУ устанавливаются вертлюги, для бурения скважин с водой, что значительно расширяет диапазон возможностей по глубине исполнения шурфов. Конструкция и особенность применения вертлюгов именно для МГБУ, позволяют легко сделать их собственноручно.

Применяя на мощных бурильных установках инструмент большого диаметра, можно с большой производительностью бурить приямки для оборудования скважинных кессонов и емкостей в грунте для установки септиков различного назначения.

Рис.5. Шнеки бурильные больших диаметров

Установки для бурения отверстий значительных размеров бывают как стационарными, так и в исполнении на шасси различных типов, от автомобиля УАЗ до мощных колесных, а также гусеничных машин.

Рис.6. Бурильная установка на шасси «Урал»

Пробуривание отверстий различного назначения по грунтам любой сложности значительно снижает объем земляных работ, что позволяет снижать расходы не только при создании объектов для добычи водных ресурсов, но также при строительстве сложных сооружений.

Особое место занимает горизонтальное бурение. Таким способом выполняют теплотрассы и коммуникационные каналы, водопровод и водосточные системы. Его преимущество состоит в том, что не применяются обширные земляные работы, кроме котлована нужной глубины для размещения бурового агрегата. При этом процессе обсадка стенок производится параллельно с процессом проходки, труба подается по ходу бурения специальным гидравлическим толкателем.

Рис.7. Горизонтальная проходка скважин

Кроме сокращения объема земляных работ, метод дает также другие преимущества: нет помех дорожному движению, не обезображиваются скверы и парки, не создаются неудобства при перемещениях людей.

Роторное бурение

При таком виде проходки скважин буровая колонна получает вращение от специального устройства – ротора. При этом вертикальное перемещение осуществляется за счет веса самой буровой колонны. При необходимости, скорость проходки регулируется количеством оборотов породоразрушающего инструмента.

По причине интенсивных нагрузок инструмент сильно перегревается, из-за чего снижается срок его службы. Чтобы избежать такого эффекта применяется его интенсивное охлаждения водой, подаваемой через канал в бурильной колонне с использованием вертлюга.

При роторном бурении, когда недостаточна скорость проходки, применяют утяжеленные бурильные трубы (УБТ), увеличивающие вес колонны и осевую подачу.

Установки для роторного бурения выпускаются стационарного исполнения, а также на шасси различных машин.

Рис.8. Буровой станок для роторного бурения

Таким способом выполняют самые глубокие скважины, достигающие нескольких километров.

Заключение

В настоящее время происходит настоящий бум применения буровых работ для самых различных целей. Одновременно, совершенствуется техника от простых ручных буров до сложных высокотехнологичных установок. Осмотритесь, какую гамму работ можно выполнить, применяя такой способ.

Советуем почитать: Буровой инструмент