Буровые машины для бурения водяных скважин: виды и классификация установок, принцип их работы

Малогабаритные буровые установки

Малогабаритные буровые установки удобны и компактны.

Такие агрегаты предназначены для рытья неглубоких колодцев, имеют небольшую мощность, но позволяют выработать скважину для обслуживания одного участка. Агрегат состоит из модулей, его можно собрать на месте.

Кроме разработки колодцев для воды, малогабаритные бурильные устройства можно применять для рытья лунок для свай, траншей для монтажа столбчатого фундамента, они находят применение при установке заборов и ограждений, рытье разведывательных колодцев, а также для инженерных работ и сейсморазведки.

Малогабаритные установки

МБУ отличаются по способам разработки, типу двигателя и инструментов, виду работ и т.д. Их используют для рытья колодца, который обслуживает одно или несколько хозяйств, скважин малой или средней глубины и небольшого диаметра, выработки шпуров диаметром 38-45 мм. Конструкция состоит из модулей, которые можно разбирать.

Малогабаритные установки обладают такими достоинствами:

1. Малый вес. Это дает возможность перевозить установку на легковой машине с прицепом или микроавтобусе «Газель».
2. Несложная конструкция отличается надежностью и прочностью, простотой в обращении.
3. Низкая стоимость работ и самого агрегата обеспечивает быструю окупаемость оборудования при его коммерческом применении.
4. Компактность. Небольшие размеры установки в разобранном и собранном состоянии облегчают перевозку устройства и дают возможность применять агрегат в условиях ограниченного пространства, например в подвалах.
5. Не надо привлекать специалистов. Управлять таким агрегатом сможет даже оператор, который не имеет специального образования и профессиональных навыков.
6. Аккуратность выполнения работ. МБУ, в отличие от больших агрегатов, не наносят вреда территории, на которой выполняют работы. Поэтому такие установки часто используют хозяева уже обустроенных дачных участков.
7. Такие установки имеют систему регулировки поступления горючего и могут вырыть скважину глубиной до 50 м.

Аппараты состоят из:

• рамы;
• двигателя;
• лебедки;
• механизма редуктора;
• оборудования для обсадки колодца трубами и бурильными приспособлениями.

Бурильные агрегаты собирают на базе автомобиля. Мощность двигателя МБУ на воду составляет 2-4 кВт, но бывают и более мощные установки. Устройство может иметь колеса или крепиться на шасси.

Чтобы облегчить обсадку ствола, прикрепляют фиксатор. Диаметр водяной скважины составляет не более 250 см. Если колодец глубиной больше 15-25 м, то необходимо использовать технику для фиксации обсадных труб. Надо применять бурильную машину, которая оснащена узлом крепления колонны при монтаже вторичных секций.

Ручные агрегаты

Колодцы небольшой глубины и выемки разрабатывают при помощи ручного мотобура, снабженного мотором с электрическим или топливным приводом. Бензиновый двигатель больше подходит для работы на загородном участке, где нет электропитания.

Ручной мотобур легко перевозить и переносить вручную. Данные устройства используют при разработке скважин на дачном участке небольшой площади, где трудно маневрировать.

Мотобур состоит из следующих частей:

1. Шнековый бур, устанавливаемый на приводе редуктора.
2. Редуктор, который соединяется с мотором при помощи шестерни.
3. Мотор, который создает крутящий момент и нужную скорость бурения.
4. Ручки для обслуживания одним или двумя операторами.
5. Штанги, удлинители для шнека и другие крепежные элементы.

Управление данным механизмом более простое, чем мобильной буровой установкой. Ручной мотобур также часто используют для различных работ на садово-огородном участке.

Малогабаритные буровые установки

Давайте посмотрим, какие машины можно использовать для устройства скважин в условиях, когда необходимо обеспечить автономным водоснабжением уже существующий дом с облагороженным приусадебным участком. В этом случае тяжелая техника если и проедет к заданной точке, то нанесет явный ущерб постройкам, дорожкам и зеленым насаждениям, чего допускать не хочется.
Поэтому остановимся на малогабаритном и ручном оборудовании.

Малогабаритные установки

Такая буровая машина для бурения скважин под воду обычно оснащается рамой, лебедкой, устройством для обсадки ствола скважины трубами, редуктором и собственно буровыми инструментами. Работать может как от электрического, так и от топливного двигателя небольшой или средней мощности.

Оборудование устанавливается на шасси

Малогабаритные установки (МБУ) могут быть самоходными или устанавливаться на шасси и перемещаться внешней силой. Как правило, они выполняются в виде сборно-разборных модулей, что облегчает транспортировку и позволяет использовать установку даже в очень ограниченных пространственных условиях.

Фото переносной модульной установки

Как и все прочие бурильные машины, МБУ различаются не только по способу передвижения и типу привода, но и по назначению, рабочей глубине бурения, диаметру и виду используемого рабочего инструмента, другим параметрам.

Максимальный диаметр скважины, пробуренной подобными машинами, составляет 250 мм, а её максимальная глубина – 50 метров. Этого обычно бывает достаточно для оборудования индивидуального водозабора из первого водоносного пласта (скважина на песок).
Для обустройства артезианской скважины, если напорный водоносный пласт расположен ниже 50 метров, необходимо использование машин с более длинными бурами.К достоинствам МБУ можно отнести:

Простое и надежное устройство

Управлять установкой может даже не специалист с соответствующим профильным образованием, а обычный пользователь – к оборудованию прилагается доступная для понимания инструкция.
Небольшой вес, позволяющий транспортировать агрегат на прицепе легкового автомобиля, что бывает важно, если установка берется в аренду.
Компактные габариты, что также облегчает транспортировку и дает возможность пробурить скважину в очень стесненных условиях – на огороженном со всех сторон небольшом участке, в подвале дома и т.д.
Возможность аккуратного проведения работ без нанесения ущерба окружающему ландшафту.. Если вы собираетесь приобрести мобильную буровую установку в собственность для коммерческого использования, вас порадует и её сравнительно невысокая цена, которая быстро окупится благодаря низкой себестоимости бурения

Если вы собираетесь приобрести мобильную буровую установку в собственность для коммерческого использования, вас порадует и её сравнительно невысокая цена, которая быстро окупится благодаря низкой себестоимости бурения.

Ручные агрегаты

Неглубокие песчаные скважины, как и выемки в земле для устройства опор и фундаментов, можно пробурить ручным мотобуром – компактным устройством с топливным или электрическим двигателем. Первый вариант предпочтительнее, если работать предстоит в условиях отсутствия на участке электроснабжения – дизельный или бензиновый мотор позволит не зависеть от наличия электросети.

Мотобур с бензиновым приводом

https://youtube.com/watch?v=Q5qvJhy8s3E

Понятно, что транспортировать мотобур ещё проще, чем МБУ. При необходимости это можно сделать вообще без использования какого-либо транспорта, вручную. Он незаменим и в том случае, когда необходимо бурение скважин в домашних условиях или в очень ограниченном пространстве.
Схема устройства чрезвычайно проста. Оно состоит из шнекового бура, закрепленного на приводе редуктора.
Тот в свою очередь соединен с двигателем посредством системы шестерней. Двигатель сообщает редуктору скорость вращения и определенный крутящий момент.
В зависимости от модели, мотобур снабжается ручками для одного или двух операторов. В комплект обычно входят штанги-удлиннители для шнека, позволяющие своими руками пробурить скважины глубиной до нескольких десятков метров.

Для управления этой моделью требуется два оператора

Управлять таким оборудованием ещё проще, чем мобильными установками, поэтому его часто приобретают для личных нужд – в загородном доме оно всегда пригодится.

Обсадные трубы

Разумеется, нельзя просто пробурить скважину и оставить её без малейших укрепляющих конструкций. Грунт – довольно неустойчивая субстанция, способная менять свое положение. Именно поэтому риск обрушения забоя довольно велик.

Чтобы этого не произошло, на некотором расстоянии от поверхности в бурении делается перерыв, во время которого устанавливается обсадная колонна. За счет неё исключается осыпание стенок или же завала пробуренного пути, а также препятствует проникновению воды. Самая первая колонна часто называется кондуктором и она позволяет осуществить перекрытие неустойчивых пород, тем самым придавая надежности пробуренной скважины.

Как правило, такую колону ставят не ранее отметки 30 м, и не позже отметки 600 м. Если скважина нефтяная, то обсадные конструкции устанавливаются с как можно меньшим расстоянием до поверхности.

Роторный способ бурения применяется для многих типов грунта, потому, при установке колон приходится ориентироваться на текущие геологические условия. Так, иногда возникает необходимость использовать сразу нескольких обсадных колон для повышения надежности забоя. Чем меньше диаметр трубы, тем глубже она опускается. Очевидно, что самая небольшая по диаметру будет находиться глубже всех остальных.

Наиболее глубокая колонна – эксплуатационная, перфорируется снизу. Через эти отверстия нефтяная, газовая или водяная масса в неё и поступает.

Преимущества и недостатки технологии

Бурение скважин роторным способом — востребованный и прогрессивный метод. Он является разновидностью вращательной технологии. Включенный электрический двигатель (или газотурбинный агрегат) с помощью горизонтального вала приводит в действие ротор с рабочим механизмом. После этого скважина промывается и очищается сжатым воздухом, поступающим из компрессора.

• предельно сжатые сроки проведения работ;
• возможность применения на любом участке;
• небольшие габариты и вес конструкции (делает возможным перемещать ее в любое место без специальной техники);
• низкая себестоимость монтажа труб;
• высокая производительность скважины (будет не только снабжать водой жилой дом, но и использоваться для наполнения бассейна, полива клумб, огорода и прочих технических нужд);
• стабильная подача воды без перебоев;
• продолжительный эксплуатационный период сооружения;
• отличное качество питьевой воды.

К недостаткам технологии относятся:

• невозможность осуществления работ в зимнее время при наличии замерзшего грунта;
• слишком большие затраты при бурении глинистых почв (обязательно наличие качественной глины и чистой воды);
• применение обсадных труб, предназначенных для определения водоносной жилы;
• высокая стоимость.

Способы разработки скважин

Продолжительность рабочего процесса зависит от глубины водоносного горизонта. Иногда он пролегает на глубине 10 м, а порой скважину приходится углублять до нескольких десятков или даже сотен метров. Каждому методу соответствует определённая установка. Всего четыре способа бурения:

1. Роторный. Используется принцип вращения: ротор обеспечивает вращение бура. Внутрь бура доставляется вода (бурильный раствор). Она выносит наружу шлам (раздробленную породу), а бур при этом остаётся в колодце. Его постепенно наращивают, устанавливая дополнительные штанги. Существуют ещё роторные установки «сухого» бурения, работающие без растворов. Такие механизмы требуют больших усилий, а скорость бурения гораздо ниже. Роторные станки применяются на малую и среднюю глубину — не более 50 метров.
2. Шнековый. Внедрение в почву происходит за счёт шнека — штанги с расположенными винтом лопастями. Вручную можно пробурить всего лишь на два метра, например, под фундамент на сваях. Но чтобы пройти твёрдый слой глины или плотного песка необходимо приложить большое усилие. В этом случае понадобится двигатель с большим вращающимся моментом — ротор. Шнек разрыхляет грунт и выводит его наружу. На податливом грунте используются обычные буры, на твёрдом — буры с резцами, на каменистом шнековые установки бесполезны.
3. Ударно-канатный. Этот способ применяют для бурения колодцев до 300 метров. Тяжёлый груз бросают в скважину на канате. Груз состоит из таких составляющих, как долото, штанга, замок. Падая с высоты, он дробит грунт, после чего его поднимают и снова бросают. Процесс повторяется, пока ствол не достигнет требуемой длины.
4. Ударно-вращательный. Применяется для бурения шахт на глубину от 600 м и глубже. В этом случае используются телескопические ударные штанги, а также бентонитовая глина, благодаря которой укрепляются стенки шахты. Таким методом разрабатываются не только скважины для воды, но и для добычи нефти. Процесс работы обеспечивают передвижные агрегаты, расположенные на тракторе или грузовике.

Пользуясь ударно-вращательной установкой, тратится гораздо меньше физических сил. Однако конструкция довольно сложная и требует определённых затрат, так как некоторые детали нужно будет покупать или изготавливать под заказ.

Буровая гидравлическая установка — устройство, характеристики и принцип работы гидравлической буровой установки

В горно-перерабатывающей промышленности, при таких работах, как прокладывание шахт, туннельных проходов, а также при строительстве железнодорожных проходов и метрополитенов широкое применение нашло такое оборудование, как буровая установка гидравлического типа действия.

Эскплуатация буровой гидравлической установки

Посредством работы данной установки происходит забой и обработка различных поверхностей, таких как фундамент, кровельные поверхности и тому подобные объекты. Посредством работы данной буровой установки гидравлического типа, происходит бурение скважин, а также поиски залежей полезных ископаемых.

Данное оборудование обладает массой преимуществ, которыми обусловлен выбор именно этого оборудования. К таким весомым преимуществам можно отнести, во-первых, скорость, с которой работает данное оборудование. Рабочей скоростью буровой гидравлической установки является обработка порядка двух метров поверхности в одну минуту времени, что является очень высокими скоростными показателями. Данный показатель является средним показателем, поскольку скорость приведена в средних пределах, и разные модели буровых установок имеют различия в данном показателе.

Еще одним немаловажным показателем, которым отличается данное оборудование, является то, что данное оборудование оснащается в зависимости от модели таким дополнительным оборудованием, как стрелы выдвижного типа. За счет того, что система данной буровой установки является гидравлической, работа всей техники выполняется бесперебойно и достаточно легко.

К тому эксплуатировать данную установку можно без опаски, вся система оснащается специальными датчиками, которые показывают критические точки, после которых работу следует останавливать. Еще одним немаловажным параметром, который имеет положительное влияние на выбор именно этого оборудования, является то, что система способна к самостоятельной промывке рабочих органов. Что в свою очередь препятствует образованию засоров и попаданию загрязнений в рабочие органы, а следовательно предотвращая их быстрый износ.

Устройство гидравлической буровой установки

Привод данной установки осуществляется посредством двигателя, который работает за счет дизельного топлива. Такой вид привода обеспечивает работу данной установки ровным и безвибрационным образом. К тому посредством работы данного вида привода буровая установка способна обрабатывать большие участки работ, что продуктивно сказывается на ее производительных характеристиках.

Центр тяжести буровой гидравлической установки расположен достаточно низко, поэтому данная установка как нельзя лучше подходит для проведения работ в туннелях и местах, где достаточно сжатые условия. Работа данной буровой установки проходит стабильно и без аварий.

К тому же в дополнительное оснащение буровой гидравлической установки входит такое оборудование как молотки для бурения, специальная анкеровочная машина и стрелы. Посредством работы данного оборудования машина выполняет большой спектр действий, и множество работ с достаточно большой скоростью. В зависимости от модели буровой установки, она может отличаться различными характеристиками, например, некоторые установки могут быть на колесном шасси, некоторые выполняются в гусеничном варианте.

Так же данная установка может оборудоваться дополнительными площадками для выполнения работ, то есть верхней и нижней, которая расположена непосредственно перед входом в скважину. Такие характеристики, как глубина бурения могут варьироваться в зависимости от модели и марки данной техники, как правило, средним показателем является порядка полутора тысяч метров. Мощность буровой гидравлической установки так же может иметь различия, однако средним показателем является мощность равная порядка двумстам лошадиным силам.

Ручные

Существует еще и автономные буровые устройства, созданные на базе мотоблока. Они чаще всего имеют механический привод, он получает крутящий момент от двигателя мотобура.

Небольшой размер таких устройств позволяет работать с ними в одиночку, а использование понижающего редуктора позволяет производить сверление скважин даже большого диаметра. Величина заглубления у них намного меньше, чем у МГБУ и у самоходных механизмов, а небольшой размер такой ручной бурилки позволяет делать скважины возле стен зданий или заборов.

Если водоносный горизонт на вашем участке находится на глубине не более 20–25 метров, то такой аппарат будет идеальным решением самостоятельно изготовить абиссинскую, а быть может, даже артезианскую скважину. Скорость бурения зависит от характеристик установленного двигателя и составляет 3–5 м/час. Ввиду небольших размеров и невысокой мощности такие установки используются на мягких, торфяных и глинистых почвах.

Конструкция ударно-канатных агрегатов

Ударно-канатные буровые установки на воду состоят из нескольких частей.

Станина, имеющая треугольный профиль. Для ее изготовления в домашних условиях используются стальные трубы. Также станина может иметь форму буквы «Н». Полученная рама оснащается телескопическими штангами.

Рабочий инструмент (снаряд). Делается из обрезка трубы диаметром 100-200 мм, длиной 1-2 м. Снаряд специально утяжеляют до 100 кг или больше, что позволяет произвести процесс бурения эффективней.

Лебедка. Необходима для подъема и спуска снаряда. Может оснащаться электродвигателем, что позволяет провести весь процесс бурения без применения физической силы. В противном случае для подъема рабочего инструмента используется стальной трос.

Какая технология используется чаще всего

Здесь всё зависит от проектной глубины скважины и состава почвы на участке. Исходя из данных геологоразведки, подбирают наиболее оптимальный способ.  Также нужно понимать, как найти воду для скважины.

Для бурения артезианских скважин применяют роторный способ. Это метод наиболее обоснован экономически, экологически и дает скважины различной глубины и диаметра в рыхлых почвах со скальными вкраплениями.

Суть его заключается в следующем:

• На конце ротора, приводимого в движение двигателем внутреннего сгорания, располагается специальный бур. Он измельчает породу.
• В скважину подается вода под давлением. Она размывает почву.
• Далее вода выводится наверх по полому каналу ротора. Эту технологию еще называют «бурение с промывкой»
• После установки обсадной трубы большого диаметра, работа идет меньшим долотом-буром.
• По завершению буровых работ необходимо произвести т.н. «разглинизацию» скважины. Нужно это из-за того, что водно-глиняный раствор засоряет поры, по которым артезианская вода будет поступать в скважину.

Скважина дает вам возможность иметь на своем участке запас воды, для полива ваших растений в парниках из поликарбоната с открывающимся верхом, информацию о которых найдете тут.

Роторное бурение используется чаще всего.

Достоинства перед другими способами:

Бурение ударным способом

Принцип работы такого механизма заключается в резком движении вниз с высоты трубы, на конце которой находится ударный патрон. Под действием большого веса почва разрушается. Движение осуществляется при помощи лебедки. После нескольких ударов желонкой грунт поднимается на поверхность. После окончания процедуры в образованную скважину опускаются обсадные трубы. Они необходимы для устранения риска обвала боковых стенок.

Конструкция состоит из следующих элементов:

• блок с треногой;
• канат;
• заостренная труба весом до 80 кг;
• желонка.

Такой метод трудоемкий, но он имеет ряд преимуществ:

• возможность разового извлечения большой массы грунта;
• формирование колодца или скважины большого диаметра;
• высокая производительность;
• возможность проводить работы в зимнее время;
• большая длительность эксплуатации полученного сооружения.

Однако имеются и недостатки:

• большая продолжительность работ в случае глубокого залегания воды;
• риск обвала грунта в процессе формирования скважины;
• необходимость установки обсадных труб.

К оборудованию предъявляются особые требования: трос должен обладать достаточной степенью прочности и гибкости.

Классифицирование по способу передвижения

Буровые комплексы имеют типологию по способу передвижения.

Переносные

Малогабаритная переносная буровая установка «Вектор ВР-2.120»

Техника небольших размеров используется для бурения до 200 м. Эти машины имеют небольшой вес (до 1000 кг), быстро комплектуются на участке, не требуют наличия сертификатов соответствия при буровых работах. Поскольку все элементы агрегата разбираются, переносятся и собираются на месте непосредственно – второе название малогабаритных установок – переносные буровые.

Чаще всего используется электрический привод, поскольку необходимое питание составляет 220 V. Такие агрегаты наиболее распространены при бурении водяных колодцев и артезианских скважин.

Переносные ручные

Разновидность малогабаритного оборудования используется для ремонта скважин, при мелком строительстве для отверстий под сваи и столбы, при монтаже отопительных систем.

Ручная буровая установка

Самоходные

Агрегат располагается на транспортном средстве большой грузоподъемностью. Оснащена установка рамой и кабиной. Для передвижения данного вида оборудования не требуется дополнительного транспорта.

Универсальная буровая установка ПБУ-2

Агрегат устанавливается на основу гусеничных тракторов, вездеходов, как наиболее распространенный вариант, используется рама КАМаЗ. При использовании установки при водном бурении используются катера или другой водный транспорт.

Самоходные буровые установки применяются в промышленной сфере для установки свай при промышленном строительстве, при добыче нефти и газа, реже в мелком хозяйстве. Используется гидравлическая или механическая система, при питании от двигателя буровой, электродвигатель или гидромотор.

К преимуществам самоходных буровых установок можно отнести следующие критерии:

• Возможность использования в труднопроходимой и горной местности, за счет монтажа установки на соответствующую основу.
• Использование канатного способа для скважин.
• Установку не нужно демонтировать после использования.
• Возможность эксплуатации в качестве стационарного агрегата.
• Более дешевый ремонт, в сравнении со стационарными машинами.

К самоходным агрегатам относят класс гидравлических машин. Преимущество гидравлической системы состоит в том, что агрегат не нуждается в электропитании. Бурение осуществляется за счет веса утяжеленного бура.

Стационарные

Буровые агрегаты, оборудованные дополнительными опорами и монтажными элементами. Изготавливаются по типу блочного модуля, применяются при нефтедобыче и газодобыче. Модули оснащаются вышками с электронным управлением буровых работ.

В качестве дополнительных блоков в модули устанавливаются системы очистки, обогревательные установки и прочее оборудование. Для производства нефтяных скважин в условиях пониженных температур, разрабатываются стационарные буровые с дополнительными блоками питания для поддержания рабочей температуры.

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:

Схема малогабаритной буровой установки

• 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.

Классификации установок

Например, по возможности передвижения и способу передвижения буровая установка для бурения скважин может быть:

• стационарной;
• передвижной;
• самоходной.

По глубине бурения оборудование подразделяется на установки для создания скважин:

• неглубоких (до 60 м);
• средней глубины (до 600 м);
• глубоких (до 6 тысяч метров);
• сверхглубоких (до 15 тысяч метров).

По сфере применения такое оборудование подразделяется на установки для бурения:

• при инженерных изысканиях и сейсмической разведке (отверстия неглубокие и небольшого диаметра – соответственно до 25 м и от 76 до 219 мм);
• при геологоразведке – на нахождение твердых полезных ископаемых (глубина до 600 м);
• при геологоразведке – на нахождение нефти и газа (до 6 км);
• эксплуатационных нефтяных и газовых скважин;
• водяных скважин;
• скважин под сваи (это неглубокие – до 32 м – отверстия большого диаметра (полтора метра, иногда более));
• взрывных скважин.

Различается такая техника и по способу бурения, применяется такие виды, как:

• вращательное;
• ударное;
• вращательно-ударное;
• ударно-вращательное;
• вибрационное;
• разрядно-импульсное;
• огнеструйное.

Различается буровое оборудование и по типу вращателя:

• шпиндельный – такое оборудование широко применялось в прошлом веке, сейчас оно используется все реже;
• роторный – используется для пород мягких и средней твердости, как на небольших, так и на средних и даже больших глубинах;
• подвижный – позволяет выполнять бурение на любой глубине; сейчас применяется все чаще и является, можно сказать, новым стандартом.

Тип породоразрушающего элемента также подбирается в зависимости от глубины и типа грунта, например, для твердых пород используют алмазную коронку или выполненную из твердосплавных материалов.

Устройство установки

Основное преимущество малогабаритной буровой установки заключается в том, что ее можно использовать без найма специалистов. Установка, настройка и дальнейшая эксплуатация агрегата довольно просты, а потому справиться с этим может практически любой. Оборудование состоит из следующих основных элементов:

• Буровой ствол с подкладной вилкой. Эти две детали являются основными для установки приспособления. Из-за того, что это единственная опора установки, необходимо проводить монтаж только на ту местность, которая была предварительно хорошо утрамбована, чтобы бур не проседал.
• Далее имеется буровая насадка, которая является ключевым элементом, проводящим все бурильные работы.
• Дополнительным устройством выступает конический замок. Этот элемент предназначен для того, чтобы имелась возможность съема и смены буровой насадки, если того требует ситуация.
• В качестве направляющих механизмов используются боковые стоки, которые задают направление движения для бура.
• Малогабаритная буровая установка снабжена очень прочной лебедкой, которая отвечает за опускание бура на глубину.
• Сердцем оборудования является электрический двигатель, который преобразовывает кинетическую энергию во вращательное и поступательное движение бура.
• Пульт управления машиной оснащен всего двумя кнопками — включения/выключения. Имеется защита от влаги, а потому его можно ничем не накрывать, даже если он остался под открытым небом.

Физические способы образования скважин

Рассмотрим термический, гидравлический и электрогидравлический способы образования скважин. Термический способ применяют для бурения очень крепких пород с кристаллической структурой и рыхления мерзлых грунтов. Имеются передвижные станки термического бурения на гусеничном и автомобильном ходу и ручные термобуры. По производительности даже ручное термобурение в 10…12 раз эффективнее механических способов бурения (рис. 8).

Ручной термобур представляет собой металлическую трубку-кожух диаметром 30 мм, в которую вмонтирована реактивная горелка с форсункой, распыляющей керосин. Температура огненной струи, выбрасываемой термобуром, достигает 1800…2000 °С. Если для бурения не требуются такие высокие температуры, то вместо кислорода подводят сжатый воздух. Порода, нагреваясь, раскалывается на мелкие части, выбрасываемые струей газа наверх. Передвижными станками термического бурения можно бурить шпуры и скважины диаметром до 130 мм и глубиной до 8 м, а ручными термобурами — шпуры диаметром 60 мм и глубиной 1,5…2 м.

В мерзлых грунтах шпуры диаметром 50…70 мм и глубиной до 2 м бурят с применением горячего сжатого воздуха. Для бурения используют установку, состоящую из компрессора и калорифера. Сжатый воздух из компрессора, проходя через нагреватель, по шлангам поступает в калорифер. Струя сжатого воздуха, подогретого до 60…90 °С, по шлангу, имеющему перфорированный наконечник, подается в грунт, размораживает его и выбрасывает из шпура.

Рис. 8 — Схемы способов физического бурения: а) схема горелки: 1 – выход воды, 2 – подача кислорода, 3 – подача топлива, 4 – вода, 5 – корпус горелки, 6 – камера сгорания, 7 — упор, 8 — выход газовых струй; б) схема ручного термобура: 1 – насадка, 2 – камера сгорания. 3 – топливная трубка, 4 – щиток, 5 – штанги, 6 – воздушный кран, 7 – монометр, 8 – рукав для воздуха, 9 – топливный кран, 10 – рукав для топлива, 11 – редукционный клапан, 12 – топливный насос, 13 – топливный бак; в) схема гидравлического бурения: 1 – насосная установка для подачи воды, 2 – труба, 3 – обсадная труба, 4 – насадка

Гидравлический способ бурения. При этом способе воду нагнетают в скважину через колонну труб и специальную струйную насадку, прикрепленную к нижней части колонны. Вода размывает забой, и трубы погружаются в грунт. Гидромасса, образованная размывом грунта, под давлением воды выжимается вдоль наружных стенок обсадной трубы, извлекаемой из грунта лебедкой. С помощью гидравлического бурения можно проходить скважины глубиной до 8 м со скоростью до 1 м/мин.

Электрогидравлическое бурение основано на использовании гидравлического удара, который возникает в результате мгновенных давлений в сотни и тысячи атмосфер, создаваемых в жидкости специально сформированными электрическими высоковольтными разрядами. Для сформирования таких разрядов создана установка, позволяющая использовать электрогидравлический эффект для разрушения весьма крепких пород.

Просмотров: 685