Технология шнекового бурения скважин
Если вы желаете соблюдать правила при бурении скважин в толще песчаных или гравийно-песчаных почв, то следует использовать шнековый способ. Работы ведутся установкой, снабженной буровой головкой и шнеками, призванными отвечать за отвод грунта.
Схема шнекового бурения.
Технология бурения шнеком
Процесс бурения скважин на воду вышеописанным методом имеет множество плюсов, один из которых заключается в скорости прохождения. Одновременно с осуществлением бурения происходят продавливание и укладка стенок скважины, что помогает удерживать почву, исключая ее обрушение. Монтируемые стенки скважины могут быть выполнены из бетона или металла. Бурение скважин на воду таким способом не предполагает необходимости промывки колодца во время проведения процесса.
Данный метод бурения применим исключительно для таких скважин на воду, которые характеризуются незначительным дебитом. Посредством винтового шнека из забоя извлекается разрушенный грунт. Шнек представляет собой бурильную трубу, которая полностью обвита металлической лентой. Шнековое бурение предполагает использование буровых механизмов, которые располагают подвижным вращателем. Шнеки сопрягаются резьбой или элементами, которые обладают фигурным сечением. Шаг подачи при работах ограничен максимальным пределом до 15 м.
Герметичные шнеки имеют полости и оснащены реверсивными замками, которые снабжены разными долотами. Сталь высокого качества, которая лежит в основе замковых соединений, характеризуется превосходной износоустойчивостью, что позволяет сократить время на бурение во много раз.
Виды шнековых буров.
Если шнековое бурение скважин ведется на участке с мягкими и рыхлыми грунтами, то лопасти долота следует располагать под углом в пределах от 30 до 60° относительно забоя. Если же бурение скважин таким способом производится на плотных грунтах или отложениях, в основе которых гравий и галька, то лопасти долота должны быть расположены под углом в 90° относительно забоя. Определять угол при ведении работ нужно в зависимости от твердости почвы, с которой предполагается работать.
Когда обустраивается скважина на воду, режущие детали инструмента высвобождают высокие температуры за счет разрушаемой почвы. Отработанный грунт поступает наверх по спирали шнека. Объем отработанной породы при сохранении средней скорости транспортировки представляет примерно 0,2-0,4 от объема пространства. Технология предполагает сохранение частоты вращения бурового инструмента от 150 до 200 об/мин.
Если в работе используется шнек, который обладает размерами до 100 мм, то частота вращения не должна оказаться больше 500 об/мин.
При обустройстве скважин на воду описываемым способом самыми эффективными можно считать шнеки, которые располагают центральным каналом. Именно он транспортирует воздух или воду посредством гидронасоса, что позволяет сделать трение при проведении работ более низким. Технология предполагает заглубление до 50 м. В некоторых редких случаях бурение шнеком может быть осуществлено до глубины в 120 м. Если предполагается обустраивать глубокую скважину, то работы со шнеком часто совмещают с иными видами бурения. Таким образом, при осуществлении шнекового бурения допустимо использовать технологию, которая предусматривает применение обсадных труб. Заменить ее можно тампонированием стен колодца бетоном, что происходит под давлением и с верхнего горизонта. Описанный вид бурения способен обеспечить скорость прохода в сутки до 30 м.
Схема шнековой буровой установки.
В станках для проведения бурения шнеком используются литые головки, режущие элементы и хвостовик. Рабочая поверхность лопасти часто наплавлена твердым сплавом. Если на участке перед проведением бурения были обнаружены особо твердые грунты, то буровая головка должна иметь в оснащении технические алмазы.
Глубина бурения шнеком осуществляется на габариты одной штанги, после станок отключается, штанга отсоединяется от шпинделя, чтобы появилась возможность ее поднять и нарастить посредством новой штанги. Затем проведение работ можно продолжить.
У шнекового бурения имеется и свой недостаток, который, правда, можно считать единственным: обустроенная скважина, как правило, обладает чрезвычайно маленьким дебитом.
Для проведения работ вам понадобятся следующие инструменты:
Особенности шнекового бурения
Чертеж самодельного шнекового бура.
Процесс бурения скважин на воду посредством использования шнека исключает необходимость перемалывания и истирания отделенной от забоя почвы. Забой осуществляется в непрерывном режиме, параллельно происходит разрушение грунта.
При отделении от забоя грунта он поступает на винтовой шнек, вращающийся с высокой скоростью. Центробежные силы, сопровождающие процесс, прижимают почву к стенкам колодца, тогда как постоянно движущаяся лента выталкивает грунт наверх. Часть почвы остается на стенках скважины. Такие технологии обеспечивают скорости проведения работ до четвертой категории пород по буримости.
Преимущества шнекового бурения в мягких породах
Вращательное бурение характеризуется следующими преимуществами:
- значительная скорость углубления;
- извлечение почвы без подъема инструмента;
- непрерывное поступление грунта наружу;
- отсутствие необходимости осуществления промывки.
Недостатки шнекового бурения
Для бурения скважин шнековым методом также свойственны:
- незначительная глубина;
- вращение массивной шнековой колонны, требующее приложения больших сил.
Чтобы увеличить ресурс долота, его требуется армировать твердосплавными резцами. Долото должно обладать диаметром, большим на 20 мм по сравнению с диаметром шнека. Это необходимо для гарантии свободного вращения в момент налипания на стенках шламовой корки. Самыми распространенными долотами, использующимися для шнекового бурения, выступают те, которые имеют в составе 2 или 3 лопасти. Последний вариант инструмента имеет корпус, произведенный способом литья из металла.
Когда бурится скважина на воду, вращение рабочего инструмента на буровой установке производится посредством особых станков. Таким образом, шнековое бурение с помощью станков ЛБУ 50 производится подвижным вращателем, что исключает использование в нем роторных и шпиндельных устройств. Это требуется для гарантии большого крутящего момента и обеспечения осевого поступательного перемещения шнеков. Если скважина на воду должна быть обустроена в короткие сроки, то следует использовать мощные станки, которые способны обеспечить высокую производительность. Для этого их монтаж часто производится на шасси авто.
Бурение скважин может проводиться станками СО 2. В этом случае в тандеме с установкой используется машина-экскаватор. Бурение скважин может производиться и с применением шнекового насоса. Это оборудование способно перекачивать жидкости, в которых содержатся абразивные частицы и агрессивные химические элементы. В процессе бурения скважин его можно использовать, установив в вертикальное или горизонтальное положение. Если во время бурения скважин вы решили применить шнековые погружные установки, то вы получите возможность пользоваться удобной конструкцией, которая может быть отремонтирована при необходимости, а ее изношенные детали могут быть заменены на новые.
Без знания правил невозможно осуществить работы по бурению, где используется шнек. Первое условие перед стартом бурения – анализ почвы на участке, второе – это то, насколько близко расположена вода.
Бурение скважин шнековое: какие особенности
Бурение скважины шнеком
Шнековое бурение очень часто применяется при создании скважин под воду. Процесс такого бурения заключается в измельчении и выборки грунта.
В качестве инструмента используется шнек для бурения скважин. Твердая порода, в процессе работы разрушается специальным резцом, а затем удаляется с помощью шнека на поверхность грунта.
В статье рассматриваются вопросы бурения своими руками.
Типы бурения скважин
Пробурить скважину для воды на приусадебном или дачном участке можно используя один из типов:
Отличаются перечисленные технологии бурения между собой в способах разрушения породы и методах извлечения из ствола конструкции грунта. В каждом случае используется определенное оборудование, влияющее по-разному на качество, от чего зависит и окончательная цена работ.
С каждым способом процесса можно познакомиться по видео. В этой статье более подробно рассмотрены вопросы бурения скважин шнековым способом, особенности, которые имеет насос для скважины шнековый.
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.
Преимущества бурения шнеком в мягких породах:
- Высокая скорость углубления.
- Транспортировка породы осуществляется без подъема инструмента, непрерывно.
- Бурение можно производить без промывки.
- Сравнительно малая глубина бурения.
- Вращение тяжелой шнековой колонны требует большей мощности.
В конструкцию инструмента для бурения шнеками входят:
Инструмент для бурения скважин
Совет: Чтобы увеличить ресурс долота его нужно армировать твердосплавными резцами. Диаметр долота должен быть на 15-20 мм больше, чем диаметр шнека, для свободного вращения в скважине колонны шнеков, из-за того, что на ее стенках образуется шламовая корка.
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.
Установка для бурения скважин
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.
Совет: Чтобы удержать буровую колонну при переключении телескопических штанг нужно использовать из двух рычагов перехват.
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.
Шнековый насос для скважин
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.
Скважина своими руками с помощью насоса для дачного участка
Самодельный насос для скважины Монтаж скважинного насоса в частном доме, является очень важным условием для бесперебойного перекачивания жидкости из скважины или колодца. Но прежде чем приобретать оборудование для подачи воды, необходимо пробурить ее источник. Сначала определяется место, где будет скважина. Обычно водоносный слой размещается на глубине от 10 до 20 метров. Как изготов.
Стоимость артезианской скважины: подсчитаем расходы
Действующая артезианская скважина Для небольших населённых пунктов, находящихся в стороне от магистральных сетей, артезианская скважина является наилучшим решением проблемы водоснабжения. Тем более что один такой водозабор способен обеспечить потребности целого посёлка, если они, конечно, в пределах общепринятых норм. Для тех, кто хочет иметь свой бассейн, посадить сад, обраб.
Инструменты для бурения скважин: что нужно для самостоятельной и профессиональной работы
Буровые инструменты Для обустройства скважин на воду используется немалое количество инструментов — их комплектность и назначение зависят от вида грунта, глубины проходки и способа бурения. Есть оборудование, которое применяют только профессионалы, при обустройстве глубоких подземных водозаборов. Но существуют и мини-скважины, так называемые трубчатые (абиссинские) колодцы, которые можно бурить.
Пробить скважину своими руками нужно правильно
Пробить скважину на даче Своими руками обеспечить дачный участок или коттедж водой, можно соорудив скважину или колодец. В этом случае необходимо приобрести или взять напрокат специальное оборудование. Как выполнить все работы правильно можно увидеть на видео. В этой статье предлагаются общие рекомендации о конструкциях скважин, об этапах работ по их устройству.
Как пробурить скважину самостоятельно
Пробурить самому скважину Пробурить самому скважину конечно можно. Только для начала надо иметь понятие, как это делается и какую воды вы хотите получить в конечном итоге. Некоторые думают, можно ли в колодце ее сделать. Теоретически конечно можно, но не нужно. Это будет просто нести дополнительные затраты. Лучше установите ее возле колодца. Давайте поэтапно рассмотрим процесс выпо.
Обзор технологии шнекового бурения
При добыче полезных ископаемых из недр земли используются различные методы, которые наиболее удачно подходят для той или иной процедуры. Выбор всегда обусловлен экономическим фактором, так как полезность получаемого материала обязательно должна быть выше, чем затраты на его добычу. Шнековое бурение скважин используется в тех случаях, когда нужно поднимать разрушенную породу из пройденных участков при помощи специального механизма, а не бурового раствора.
При этом глубина бурения будет сильно ограничена, а используется подобный метод при ведении геологических исследований или бурении скважин на воду. Также может применяться в случае необходимости бурения отверстий для закладывания взрывчатки с целью масштабного разрушения горной породы. Еще одна сфера применения — шнековое бурение скважин под сваи, которые будут служить опорами для железнодорожных мостов или других технологических объектов.
Принцип ведения шнековой разработки
Для осуществления указанной операции используется специальное оборудование, которое конструктивно отличается от стандартной буровой установки. Обычно оно монтируется на передвижную платформу, чтобы можно было оперативно менять местоположение при необходимости перенести спектр работ на несколько метров дальше.
Самоходка справится с этой задачей гораздо быстрее, чем можно осуществить перенос стационарного агрегата. Простота организации рабочего процесса является главным преимуществом, из-за которого собственно метод и является столь популярным при проведении разведывательных операций. Причем за одну смену можно пройти до трехсот метров вглубь, если попадется благоприятная местность с нормальной твердостью почвы.
Технология бурения скважин шнековым способм подразумевает проведение следующих операций:
- • Доставки рабочего оборудования на место предполагаемого бурения и перевод установки из транспортного положения в рабочее.
- • Начало всверливания бура в землю. При этом повышенный крутящий момент будет быстро разрушать горную породу, а специальная стальная лента послужит для доставки отработанных элементов на поверхность.
- • По мере прохождения бура вглубь, в работу будут включаться все новые и новые шнеки, что значительно ускорит операцию.
При этом во время работы нужно обязательно учитывать твердость породы, так как от этого будет зависеть положение резцов бура по отношению к рабочей плоскости. Неправильная установка может привести к поломке буровой головки, что заставит прерывать процедуру на некоторое время. А любые простои в работе в итоге оборачиваются дополнительными затратами. Шнековый бур для бурения скважин представляет собой трубку, на которую наварены специальные винтообразные элементы, располагающиеся по спирали.
Такой тип устройства наилучшим образом подходит для работы, так как позволяет быстро вкручиваться в горные породы и разрушать их с минимальным сопротивлением. Для этого понадобится использовать самые твердые марки стали, чтобы они не гнулись при контакте с прочными слоями. Но металл должен обладать и определенной степенью пластичности, потому что в противном случае он будет слишком ломким.
Шнековый способ бурения скважин является самым старым из всех известных на сегодняшний день. И технология оказалась настолько удачной, что сохранилась до сих пор, в несколько более совершенном виде. Промышленники по достоинству ценят быстроту осуществления работ, поэтому метод распространен повсеместно. Единственным недостатком является сильное ограничение по максимальной глубине, которое не позволяет ограничиться применением только этой технологии.
Необходимое оборудование
Вращательное шнековое бурение подразумевает наличие специальных установок, способных работать в заданном режиме. Есть, конечно, и ручные буры, но предел их возможности ограничивается одним метром глубины, так что для промышленных целей они не пригодны. В таких ситуациях используются более мощные агрегаты, например:
- • Шнековое бурение скважин станками типа ЛБУ-50 позволяет добиваться максимальной глубины до двухсот метров. При этом максимальный диаметр составит 190 миллиметров, а при наличии пневмоударника — 550 миллиметров.
- • Шнековое бурение скважин станками типа СО-2 позволяет продвигаться вглубь земной тверди на 70 метров. Зато при помощи дополнительного оборудования диаметр скважины может быть расширен до двух метров, что позволяет использовать агрегат для строительства колодцев любого назначения.
Самым лучшим способом ознакомления с работой машин является просмотр шнекового бурения скважин на видео. Найти подобный ролик в интернете с комментариями экспертов не составит труда. Благодаря ему будет проще определиться с выбором установки, так как все они имеют разные технические характеристики, которые отвечают определенным потребностям. Правильный выбор рабочего агрегата гарантирует успешное завершение операции, с какими бы не пришлось столкнуться трудностями при ее проведении.
Использование технологии для бытовых целей
В частных домах часто есть необходимость в наличии собственного источника жидкости, поэтому шнековое бурение скважин на воду является очень актуальной и востребованной услугой. Ее заказывают жители, которые были обделены вниманием коммунальных служб и не подключены к системе централизованного водоснабжения.
Если просто копать колодец, то не всегда получится дойти до жидкости хорошего качества, которую можно будет употреблять в пищу. Поэтому стоит сразу бить себе артезианскую скважину и наслаждаться живительной влагой в любое время суток.
Цена шнекового бурения скважин будет зависеть от глубины и сложности грунта.
Ссылка на promplace.ru обязательна
Источники: http://moyaskvazhina.ru/instrumenty/shnekovoe-burenie-texnologiya.html, http://moikolodets.ru/burenie-skvazhin-shnekovoe-190, http://promplace.ru/burovye-ustanovki-staty/shnekovoe-burenie-skvazhin-2041.htm
