Принцип работы шнековой установки
Чтобы понять принцип работы оборудования, следует знать, что такое шнековая бурильная установка. Она может представлять собой:
- колонну шнеков, оснащенных долотом;
- отдельные шнеки с коронкой;
- обычные или полые колонны с долотом съемного типа.
Бурение шнеком проводится с использованием следующих инструментов:
- установки для бурения;
- шнеков;
- долота;
- металлических клиньев и скоб;
- молотка;
- лопат.
До начала работ проводится геологическая разведка для правильного выбора места под гидротехническое сооружение. Далее выполняется подготовка строительного участка.
На этом этапе вырывается котлован на расстоянии до 100 см от основного места разработки скважины. Он предназначается для сбрасывания отработанного грунта. Размеры котлована определяются глубиной бурения скважины – 1 куб. м на каждые 10 м глубины.
После завершения подготовительных работ выполняется монтаж буровой установки для бурения скважин. Шнековый бур должен быть установлен на специальные направляющие, которые обеспечат надежную фиксацию оборудования в процессе бурения. Дополнительно монтируются опорные точки для шасси, чтобы избежать подвижности установки при подвижном грунте.
Базой установки является вращательная труба, которая фиксируется при помощи надежных металлических крепежей. Труба используется для монтажа и фиксации шнеков (или шнековых колонн) – буров с наваренными спиралями из листового металла.
Шнек для бурения часто имеет полую конструкцию для удобного сбора срезанного пласта породы. В нижней части конструкции расположено 2- или 3-блочное долото, основным назначением которого является разрушение, перемалывание и подвод породы к транспортеру.
После углубления первого бура в грунт выполняется его поднятие и установка на исходную позицию. Это позволит предотвратить возможное налипание породы на рабочем механизме. Далее необходимо укрепить конструкцию, для этого скоба забивается молотком, труба вращения приподнимается для установки и фиксации новой колонны в рабочем положении.
Чтобы правильно пробурить скважину, извлекаемую породу следует откидывать лопатой в готовый котлован. Это обеспечит свободный доступ бурильной установки по всему периметру рабочей площадки.
Качество разработки скважины шнеком зависит от следующих факторов:
- Рабочая мощность двигателя вращательной трубы должна быть больше в 1,5 раза технических возможностей долота.
- Вид долота. В процессе разработки шахты могут использоваться твердосплавные и алмазные элементы. Первый вариант доступен в ценовом отношении, второй – обеспечивает высокую скорость и качество результата.
- Диаметр шнековой колонны. Чем меньше диаметр, тем выше скорость бурения, и наоборот.
- Тип грунта. Рыхлые грунты ускоряют процесс бурения, твердые породы – замедляют. При прохождении гранитной породы нередко случаются аварийные ситуации – поломка долота или разрушение колонны, что приводит к вынужденной остановке рабочего процесса.
Оборудование
Шнековые установки для бурения скважин разделяются на три типа:
- ручные;
- легкие передвижные;
- тяжелые передвижные.
Они предназначаются для разных задач однако работают по одному принципу.
Ручные установки
Основное достоинство таких моделей это легкий вес и компактность. Многие модели оснащаются мотором, что значительно облегчается процесс сверления отверстий в земле.
Основные характеристики ручных моделей:
- компактность;
- небольшой вес – максимальная масса установки достигает 200 кг, средняя же весит до 50-80 кг;
- используются для бурения питьевых скважин, а также других строительных работ.
Легкие самоходные установки
Это более мощные агрегаты, которые устанавливаются на базу грузовых автомобилей. Благодаря этому облегчается их транспортировка. Кроме того, они могут использовать шасси автомобиля в качестве платформы для бурения.
Особенности:
- вес установок может достигать 1 тонны;
- легкость передвижения;
- высокая производительность.
Естественно, такие агрегаты выигрывают ручных, однако это уже промышленное оборудование.
Тяжелые установки
Они также монтируются на базе шасси тяжелого грузового транспорта. Однако в отличие от легких, они представляют собой уже буровой комплекс, т.к. интегрированы с системами автомобиля.
Особенности:
- управление установкой с автомобиля;
- возможность бурения скважин больших диаметров и глубин;
- автономная работа – не требуется подключение дополнительного оборудования.
Таким образом, установки для этого типа бурения довольно широко представлены на строительном рынке. И позволяют выполнять разные типы работ, а также ориентированы на все группы потребителей – от домовладельцев до крупных промышленных предприятий.
Буровые установки ЛБУ
Одна из самых популярных передвижных установок для шнекового бурения это модель ЛБУ 50. Она ставится на шасси таких грузовых машин:
Установка ЛБУ
Машина может осуществлять разные типы работ:
- шнековое бурение;
- ударно-канатное;
- с промывкой;
- с продувкой;
- колонковое.
Таким образом, она достаточно универсальна и может применяться на различных видах почв. Также, в процессе бурения станками типа лбу, можно устанавливаться обсадные трубы.
Основные характеристики:
- относится к классу самоходных установок;
- максимальный диаметр скважины – 850 мм;
- максимальная глубина проходки – 200 м;
- глубина бурения шнеками – 50 м.
В базовой комплектации установка оснащена всеми необходимыми элементами для проведения бурильных работ.
Установка СО-2
Это еще одна популярная промышленная модель. Шнековое бурение скважин станками типа со 2 применяется в основном для обустройства свай. Основой для установки служат подъемные краны, либо экскаваторы.
Основные характеристики модели:
- возможность расширять основание скважины;
- максимальная глубина бурения – 30 метров;
- максимальный диаметр – 60 см;
- тип бурения – шнековый.
Установка СО-2
Стоимость оборудования
Средняя цена бурильного оборудования может варьироваться от нескольких тысяч рублей до миллионов. Это обусловлено тем, что на рынке представлено множество моделей, ориентированных на разных потребителей.
Например:
- установка ЛБУ-50 – средняя стоимость в зависимости от базы и комплектации варьируется от 3-х до 4-х миллионов рублей;
- малогабаритные установки значительно дешевле. Например, модель УКБ-12/25 стоит около 200 тысяч, а ПМ-23 в районе 100 тысяч;
- комплекты для ручного бурения обойдутся еще дешевле – средняя стоимость будет в пределах 20-30 тысяч;
- простой шнековый бур можно приобрести за 2-3 тысячи.
Микротоннелирование
Микротоннелирование можно считать своего рода симбиозом технологий горизонтального бурения и продавливания (конечно, очень далеко ушедшим от своих прародителей). Этот метод основан на строительстве тоннеля с помощью дистанционно управляемого проходческого щита, выдвигаемого из заранее подготовленной стартовой шахты. После завершения проходки (а она может вестись в прямолинейном или криволинейном направлении) его извлекают из приемной шахты.
|
Что означает приставка «микро»? Канадская фирма Lowat относит к этому классу технику для тоннелей диаметром до 1500 мм. В московском руководстве по применению микротоннелепроходческих комплексов и технологий микротоннелирования при строительстве подземных сооружений и прокладке коммуникаций закрытым способом сказано: «Микротоннелирование – процесс строительства подземного сооружения круглой формы поперечного сечения с диаметром от 200 до 2000 мм с использованием управляемых установок без присутствия людей в забое». Впрочем, иногда к микротоннелям относят тоннели диаметром 3000 мм.
От продавливания микротоннелирование отличается большей длиной проходки (до 500 м, а при необходимости до нескольких километров), скоростью и точностью (независимо от длины трассы она контролируется компьютерным комплексом с применением системы лазерного ведения). А кроме того, минимизацией затрат и материальных ресурсов. Импульс ускоренному развитию этой технологии в России дало не только появление эффективной техники (Lovat, Robbins, Herrenknecht AG), но и приход в нее квалифицированных специалистов из свернувших свою работу в середине 90 х годов метростроев.
С помощью микротоннелирования можно «пробиться» через грунты любой категории – от неустойчивых суглинков и водоносных песков до скальных пород, работать в смешанном забое, не бояться появления в грунтовом массиве по трассе крупнообломочных включений, валунов, гальки и щебня.
Для прокладки микротоннелированием используются самые разные трубы: полимербетонные, железобетонные, керамические, стеклопластиковые, асбестоцементные.
Принцип работы
Вращение шнека с одновременным продвижением его вглубь отверстия лопасти рыхлят и разбивают породу, которая затем скользит по стальной спирали до поднятия ее на поверхность. Подъем отработанного грунта становится возможным благодаря гладкой поверхности шнека, уменьшающей трение о него по сравнению со стенками скважины.
Нормальная транспортировка грунта предполагает:
- Частоту вращения, равную 150-ти – 200 об/мин, с максимальным значением 500 об/мин для шнека диаметром меньше 100 мм.
- Заполнение пространства между витками шнека на 20-40%.
- Достаточное охлаждение долота разбиваемым грунтом.
- Проходку скважины со скоростью 100-300 метров за смену.
Шнековое бурение скважин
Одновременно с движением шнека также могут устанавливаться стенки скважины в виде обсадной стальной трубы либо тампонирования бетоном.
Источник
Особенности технологии
При использовании шнека на твердых грунтах (гравий, галька) установка рабочих лопастей долота производится строго вертикально, под углом в 90°, а при работе на мягких почвах — под наклоном от 30 до 60° относительно оси.
Угол при использовании шнека на твердых грунтах должен быть 90 градусов.
Подбор инструмента осуществляется в зависимости от свойств породы, а также от требуемых параметров скважины: ее диаметр может варьироваться от 60 мм до 1,5 и более метров, а глубина — от нескольких десятков до нескольких сотен метров. От толщины бура будет зависеть и скорость работы механизма. Соблюдение правильного соотношения данных показателей необходимо для обеспечения охлаждения рабочих поверхностей, нагрев которых происходит вследствие трения о стены скважины в процессе быстрого вращения.
Наибольшей эффективностью обладают буровые механизмы с полым центральным каналом для подачи воды или воздуха посредством гидравлического насоса. Такая конструкция позволяет снизить трение, предотвратить перегрев и увеличить скорость прохождения.
На качество и эффективность работ влияют следующие факторы:
- мощность шнековой установки (данный показатель должен в полтора раза превышать предусмотренные техническими характеристиками возможности долота);
- вид бура (для разработки шахт в грунтах повышенной плотности целесообразнее использовать твердосплавные либо алмазные инструменты);
- характеристики породы (проще всего поддаются разрушению рыхлые, сыпучие породы).
Особенности шнеков для бурения скважин на воду
Шнеки буровой установки охлаждаются за счёт разрушаемой почвы.
При этом грунт поднимается по спирали режущего инструмента:
- Объём грунта при средней скорости движения должен быть не больше 0,2-0,4 от общего. При этом количество вращений бура должно быть 150-200 оборотов в минуту.
- Для режущих элементов, которые имеют размер до 10 см, частота вращения не может быть больше 500 об./мин.
- При бурении скважин шнеками более результативными являются режущие элементы, которые имеют центральный канал. Через него идет воздух или вода при помощи гидравлики, что понижает трение при бурении грунта.
Традиционно бурение шнеками скважин осуществляют на глубину до 50 м. В качестве исключения бурить оборудованием можно до глубины 120 м.
Что такое шнековое бурение
Суть процесса заключается в разрушении долотом породы, с последующей доставкой ее на поверхность с помощью винта шнека, который вращается с большой частотой. Такой метод используется при наличии породы невысокой твердости и без промывки скважины. Особенности процесса:
- При шнековом бурении обеспечивается большая скорость работ без перемалывания и истирания уже отделенной от забоя породы.
- Забой очищается непрерывно, одновременно с разрушением породы.
- При отделении от забоя порода поступает на винт-шнек, который вращается с большой скоростью. Возникающие при этом центробежные силы прижимают ее к стенкам, а постоянно движущаяся винтовая лента поднимает породу вверх. При этом часть породы ребордой ленты втирается в стенки.
- При таком процессе забой хорошо очищается от разрушенной породы. Это обеспечивает большие скорости бурения до IV категории пород по буримости.
- Большая механическая скорость обеспечивается при прохождении слабых цементированных отложений мелкой гальки и щебня. Связано это с тем, что последние не разрушаются, а выносятся на поверхность целиком.
- Шнековый транспортёр плохо работает в вязких глинах, налипающих на шнеки и препятствующих транспортировке выбуренной породы.
- Долото и шнеки охлаждаются за счет их быстрого заглубления в мягкие породы с постоянно изменяющейся температурой.
- Шнековое бурение можно производить на глубину от 1,5 до 80 метров.
- Используется такой процесс для проходки поисковых и инженерно-геологических скважин, при гидрогеологических исследованиях в сочетании с другими методами.
В конструкцию инструмента для бурения шнеками входят:
Наибольшей популярностью пользуются двух- и трехлопастные долота. У трехлопастного долота корпус выполнен методом литья из стали с зубчатыми лопастями, имеющими наклон по винтовой линии. Твердосплавные восьмигранные резцы армируют лопасти.
Станки для шнековых установок
Вращение рабочего инструмента на шнековой установке осуществляется специальными станками. Так, шнековое бурение скважин станками типа ЛБУ 50 обеспечивается подвижным вращателем, что исключает применение в нем устройств шпиндельного и роторного типов. Это необходимо для обеспечения большого крутящего момента и осуществления поступательного осевого перемещения шнеков. Для обеспечения высокой скорости, станки должны быть мощными, высокопроизводительными и обладать достаточной мобильностью. Для этого их часто устанавливают на шасси тракторов или автомобилей, как показано на фото.
Шнековое бурение скважин станками типа СО 2 осуществляется навесным рабочим органом. Установка СО 2 стоит на машине-экскаваторе типа Э-1252. На нем:
- С помощью шарнирного устройства, крепится стойка, с которой подвижно связан навесной рабочий орган, включающий в себя каретку с электроприводом.
- На валу устройства устанавливается телескопическая шнековая буровая колонна с инструментом для бурения и очистителем.
- Колонна состоит из телескопических секций в количестве двух штук, на нижней монтируются шнековые лопасти.
- Расширитель или шнек с буровой коронкой крепится с помощью пальцев к нижней секции колонны.
Назначение буровой коронки, имеющей форму трехперого долота, осуществляющего вращение – разрушение в забое грунта и подача его на шнек буровой колонны. Для разных грунтов прикладываются к установке комплект коронок.
Таким устройством можно бурить на глубину до 70 метров, а использование расширительного инструмента позволяет увеличить ее диаметр до двух метров.
Шнековые насосы для скважин
Широкое распространение получили насосы для скважин шнековые, работающие по такому же принципу, как и установки для бурения – подача воды на поверхность с помощью шнека.
Насос скважинный шнековый в отличие от других может перекачивать жидкости с содержанием абразивных частиц и агрессивных химических элементов. Одинаково хорошо работают в вертикальном и горизонтальном положениях. Отличаются надежностью и простотой конструкция, цена агрегатов приемлемая для использования на любом участке. Шнековые погружные насосы для скважин обладают несколькими важными особенностями:
- Удобной конструкцией. Прилагаемая инструкция позволяет без проблем эксплуатировать устройство и при необходимости осуществлять ремонт.
- При ремонте можно легко осуществить демонтаж насоса, все быстроизнашиваемые детали легко меняются новыми.
- Конструкция изделия тщательно проработана. На корпусе всасывания нет возможности возникновения отложений, а всасывающий патрубок может поворачиваться на 90 градусов.
- Нет вибрации, что приводит к увеличению срока службы.
Классификация и общая характеристика способов бурения
Процесс бурения состоит из разрушения породы на забое шпура (скважины) буровым инструментом и удаления продуктов разрушения (буровой мелочи) из него.
При всех способах бурения выполняются следующие основные операции: подготовка и установка бурильной машины для начала работ, бурение (разрушение породы) с очисткой забоя скважины от продуктов разрушения, наращивание бурового става для достижения требуемой глубины бурения и его разборка после окончания работ, смена изношенного бурового инструмента и передвижение машины на новую точку бурения шпура или скважины.
В настоящее время применяются вращательный, ударно-поворотный, ударно-вращательный и вращательно-ударный способы бурения шпуров и скважин (механические способы бурения), а также огневое и комбинированное бурение. Исследуется эффективность применения энергии ВВ при взрывном бурении скважин, а также высоковольтных электрических разрядов при электроимпульсном бурении.
При вращательном бурении инструмент вращается вокруг оси, совпадающей с осью шпура или скважины и одновременно с определенным усилием подается на забой. Величина усилия задается из условия превышения предела прочности породы на вдавливание на площади контакта режущих лезвий инструмента с породой. При этом происходит последовательное разрушение от вдавливания и скалывание частиц породы с забоя. Продукты разрушения удаляют с помощью витых штанг (при бурении шпуров), шнеков (при бурении скважин), промывкой забоя водой или продувкой воздухом.
На горных предприятиях применяют: вращательное бурение шпуров резцами с помощью ручных и колонковых сверл; вращательное (шнековое) бурение скважин резцами и алмазным инструментом с помощью буровых станков.
При ударном способе бурения инструмент (долото или коронка) наносит удар по забою и разрушает породу под лезвием. После каждого удара инструмент поворачивается на некоторый угол, чем обеспечивается последовательное разрушение всей площади забоя и получение круглого сечения шпура или скважины.
При ударно-поворотном бурении обычным и погружными бурильными молотками (перфораторами) инструмент поворачивается прерывисто только в промежутках между ударами вмонтированным в молоток поворотным устройством. В некоторых конструкциях бурильных молотков поворот инструмента происходит в период нанесения удара поршнем по инструменту.
При ударно-вращательном бурении погружными пневмоударниками и бурильными молотками с независимым вращением удары наносятся по непрерывно вращающемуся инструменту. Разрушение породы при этих способах бурения происходит только в результате внедрения буровой коронки при ударах.
При вращательно-ударном бурении удары наносятся по непрерывно вращающемуся под большим осевым усилием инструменту. Разрушение происходит как в результате внедрения инструмента при ударах, так и вследствие скола породы при вращении инструмента.
Бурение шарошечными долотами выполняется как при ударном способе долотами чистого качения и при вращательно-ударном — долотами со скольжением, в которых зубцы, наряду с перекатыванием по забою, срезают породу скользящим движением вдоль поверхности забоя.
При огневом бурении разрушение породы на забое скважин происходит за счет термонапряжений, возникающих при быстром нагреве поверхности породы потоками раскаленных газов (2000°С), вылетающих из сопел горелки со сверхзвуковой скоростью (2000 м/с и более).
При взрывном бурении разрушение породы на забое скважин происходит последовательными взрывами небольших зарядов ВВ. Известны два метода взрывного бурения: патронный — с помощью патронов жидких или твердых ВВ, взрывающихся на забое от удара или детонатора, и струйный, при котором через бур на забой подаются жидкие компоненты ВВ (горючее и окислитель) и происходит формирование жидкого плоского заряда. Взрыв этого заряда вызывается впрыскиванием капли инициирующего состава (эвтектического сплава калия и натрия).
При электроимпульсном бурении разрушение пород на забое скважины происходит вследствие электрического пробоя его участка высоковольтным (до 200 кВ) разрядом. Мгновенно выделяемая энергия в канале пробоя разрушает породу, которую с забоя удаляют потоком диэлектрика, циркулирующего в скважине (соляровое масло, вода и т.п.).
Разрабатываются комбинированные способы бурения, в которых происходит совместное воздействие на забой ударного инструмента и шарошки (ударно-шарошечный способ), резцов и шарошек (режуще-шарошечный способ), шарошек и огневой горелки (термо-шарошечный способ), огневой горелки и ударного инструмента (термоударный способ).
Технология бурения скважины шнеком
Бурение скважины в твердой почве
Такой способ бурения скважины в твердой почве наиболее простой в исполнении:
- Соберите треногу, как описано выше.
- Определите центр скважины. Для этого закрепите к цепи бур и опустите его лебедкой острием на землю.
- Вокруг метки выкопайте яму размером 1,5×1,5 и обшейте стенки деревянными досками или щитами.
- Точно в центре скважины выкопайте яму глубиной в 2-3 штыка.
- Опустите в нее шнековый бур для бурения скважин и закрепите ручки.
- Вращая приспособление, углубитесь на всю его длину (или насколько хватит сил).
- Поднимите инструмент лебедкой и очистите от грунта.
- Опустите его обратно в шахту и закрепите удлинитель. Фиксировать куски лучше с помощью пальца, который продевается через отверстия в трубах. Не соединяйте отрезки резьбой, ведь шнек часто приходится вращать в обе стороны.
- Повторите операции до вхождения инструмента в водоносный слой. Проворачивать его лучше вдвоем или втроем — один человек должен надавливать на приспособление сверху.
- Продолжайте вращение, чтобы достигнуть нижнего глиняного пласта. Когда вращать инструмент вновь стало тяжелее, поднимите его на поверхность.
- Очистите шахту с помощью желонки.
Обратите внимание! Приближение к воде можно определить по влажному грунту, поднятому на поверхность. Если вращать инструмент стало легче, значит, он вошел в водоносный слой.
Бурение скважин в сыпучем или вязком грунте
Работа выполняется в следующей последовательности:
- Пробурите в земле отверстие глубиной 1 м так же, как и в предыдущем разделе, и вытяните шнек из ствола.
- Закрепите к фильтру (нижнему колену обсадной трубы) хомут с ручками, установите его в отверстие и осадите. При необходимости проверните его. Над поверхностью должен выступать отрезок высотой не менее 100 мм.
- Установите шнек в обсадную трубу и опустите до упора. Он должен держаться на ручках инструмента.
- Отсоедините цепь лебедки от бура.
- Наверните на него удлинитель длиной 1-1,5 м. Закрепите цепь лебедки к новой части и выберите ее слабину. Убедитесь, что конструкция располагается вертикально. В противном случае обсадные трубы тяжело перемещаются в скважине, а шнек начнет касаться стенок ствола. При обнаружении уклона выровняйте ствол, забивая клинья между ним и грунтом.
- Переставьте хомут с ручками на край подсоединенного удлинителя.
- Вращая шнек, углубитесь на максимальную глубину. Для облегчения проворачивания добавляйте в скважину воду. Через каждые 20-30 см поднимайте инструмент и очищайте его от земли.
- Выньте бур из скважины, отсоедините таль.
- Закрепите к фильтру следующее колено и опустите обсадную трубу до упора. При необходимости используйте подъемное приспособление.
- Повторите операции, пока инструмент не достигнет водоносного слоя. Выньте бур из скважины.
Во время шнекового бурения скважин на воду воспользуйтесь нашими рекомендациями:
- Маркируйте обсадные трубы, чтобы быстро определять глубину скважины.
- Если ствол более 7 м, установите в него направляющую — отрезок трубы, диаметр которого больше диаметра скважины. Центрирующее приспособление тщательно выставьте в вертикальное положение и забетонируйте. Оно не позволит шахте отклоняться от вертикали.
- Пластиковые трубы легко повредить шнеком, поэтому на штангу одеваются центраторы, через каждые 3-5 м. Самые дешевые пружинные, более качественные — турболизаторы, но они стоят дороже и обычно применяются в профессиональном бурении.
Ручной труд
Не у каждого домовладельца есть возможность нанять высококвалифицированных специалистов для быстрого и качественного бурения скважины с целью бесперебойного водоснабжения. Но это еще не свидетельствует о том, что получение собственного источника на своем участке доступно только избранным.
В действительности, если конечно речь идет не об артезианском источнике, любому желающему доступно ручное бурение скважин на воду, стоит только вникнуть в особенности той или иной технологии. Причем используя ручной труд, вдобавок существует несколько способов бурения скважин вручную и есть из чего выбирать.
Ударно-вращательная технология
Данная методика сочетает в себе вращательный и ударный способ бурения с целью повышения эффективности. Причем работы можно проводить на участках с неоднородным почвенным покровом.
Ударно-вращательная технология Источник territory-garden.ru
И если на придомовой территории включает в себя такую породу, как супесь, суглинок или любая ее рыхлая разновидность, то процесс бурения проходит в легком режиме. Однако существует риск осыпания грунта. Во избежание этого в ход идут обсадные трубы, оснащенные фильтром. Это позволяет не проникать крупным частицам в шурф с водой.
Все что потребуется – это тренога, лебедка с тросом, бур, имеющий наконечник, а также несколько труб.
Ударно-канатная методика
Принцип действия ударно-канатного бурения основан на бросании тяжелого снаряда с большой высоты, благодаря чему и формируется скважина. Он сделан из прочного материала, а наконечник делается острым. Это позволяет снаряду беспрепятственно проходить в твердые породы в ходе ударного взаимодействия. Его поднятие производится лебедкой.
Конструкция снаряда представляет собой металлический стакан цилиндрической формы, который заполняется грунтом.
Ударно-канатная методика Источник rozarii.ru
Поэтому время от времени эта труба поднимается и ударами кувалды или другого инструмента выбивается размельченная почва. В целях облегчения изъятия грунта из скважины в нее можно залить глинистый раствор или воду. Работы выполняются с использованием металлической треноги, высотой в несколько метров.
Колонковое бурение
При такой методике используется бур в виде металлической трубы с коронкой, которой и разрыхляется почва. Конструкция выглядит просто, однако за одни только сутки можно пройти вглубь не один десяток метров, исходя из плотности грунта.
По мере вхождения бура вся технологическая колонна постепенно наращивается
При этом важно поддерживать коронки острыми. Угол входа бура определяется физико-механическими свойствами почвенного покрова
И если пласт достаточно плотный, то без долота не обойтись.
Колонковое бурение Источник avi.kz
Выбирая такой способ бурения скважины, следует позаботиться о запасе обсадных труб, которые ставятся по мере заглубления. Грунт изымается путем подачи глинистого раствора либо технической жидкости в скважину через трубы. Эта необходимость обусловлена тем, что лепестки коронки забиваются разрыхленным грунтом.
Колонковое или RC бурение, что лучше смотрите в видео:
Шнековое бурение скважин
Бурение скважин шнековым методом применяется в основном для песчаных и гравийно-песчаных грунтов. Оно производится установкой, которая имеет буровую головку, следом за которой идут шнеки, отводящие грунт. У шнекового бурения скважин есть несомненное преимущество по скорости проходки. Кроме этого, одновременно с бурением продавливаются и укладываются стенки скважины, которые удерживают породу и предотвращают ее обрушение. Устанавливаемые стенки скважины могут быть как бетонными, так и стальными. При шнековом бурении скважин отпадает необходимость в промывке скважины во время бурения.
Такой метод бурения используется только для скважин с небольшим дебетом. Обычно шнековое бурение скважин на воду производится в мягком, рыхлом или мерзлом грунтах. При помощи винтового шнека из забоя удаляется выбранная при бурении порода. Шнек – это бурильная труба, вся длина которой обвита стальной лентой. Бурение шнековым методом производится буровыми механизмами, имеющими подвижный вращатель. Шнеки соединяются резьбой или элементами, имеющими фигурное сечение. Ход подачи при бурении шнековым методом от 1,9-15 м.
Полые герметичные шнеки оборудованы реверсивными замками, имеющими различные долота. За счет высококачественной стали замковых соединений, имеющих высокую износоустойчивость, время на бурение значительно сокращается. При этом производительность работ возрастает.
При шнековом бурении скважин на мягких и рыхлых грунтах лопасти долота должны находиться под углом 30-60о по отношению к забою. На плотных грунтах или гравийно-галечных отложениях лопасти долота должны иметь угол 90о по отношению к забою. Установка угла при бурении зависит от твердости пробуриваемого грунта.
Режущие элементы бура охлаждаются за счет разрушаемого грунта. При этом разрушенная порода поднимается по спирали шнека. Объем разрушаемой породы при средней скорости транспортировки должен составлять не более 0,2-0,4 от общего объема пространства. При этом частота вращения бурового инструмента должна быть 150-200 об/мин. Для шнеков, имеющих размер до 100 мм частота вращения не должна превышать 500 об/мин.
При бурении скважин шнековым методом наиболее эффективными считаются шнеки, имеющие центральный канал. Через него подается воздух или вода при помощи гидравлического насоса, что снижает трение при бурении. Обычно шнековое бурение скважин производят на глубину до 50 м. В исключительных случаях бурение шнековым инструментом может производиться до глубины 100-120 м.
При бурении глубоких скважин шнековое бурение обычно комбинируют с некоторыми другими видами.
При производстве шнекового бурения скважин может быть применена технология с использованием обсадных труб или же тампонированием стен скважины бетоном под давлением с поверхности. При данном виде бурения скорость прохождения грунта в сутки может доходить до 30 метров.
В станках для шнекового бурения скважин применяются литые буровые головки, имеющие режущие лопасти и хвостовик. Режущая кромка лопастей обычно должна быть наплавлена твердым сплавом. В случае бурения на особо твердых породах буровая головка должна быть оснащена техническими алмазами.
Глубина шнекового бурения скважины проводится на размер одной штанги, затем станок отключается, штанга должна быть отсоединена от шпинделя, поднята наверх и наращена новой штангой. После этого бурение может быть продолжено.
Единственный недостаток шнекового бурения скважин заключается в том, что пробуренная скважина имеет, как правило, очень маленький дебит .
голоса
Рейтинг статьи
Бестраншейные методы ремонта трубопроводов
Эти технологии появились в середине прошлого, XX столетия, но их значение с каждым годом только возрастает, а для нашей страны особенно. Причина – в крайне неблагополучном состоянии инженерных сетей. Согласно статистике среднее число аварийных повреждений трубопроводов на единицу длины в РФ как минимум вдвое выше, чем в странах Западной и Центральной Европы. Необходимость предупреждения преждевременного выхода из строя коммунальных трубопроводов и оперативной ликвидации аварийных ситуаций как никогда высоко подняли значение бестраншейных методов их ремонта. Наиболее востребованными на сегодняшний день являются три из них:
- нанесение цементно-песчаного и цементно-полимерного покрытия;
- восстановление трубопроводов полимерными рукавами;
- ремонт трубопроводов методом «труба в трубе»
