Гидравлическая буровая установка на воду

Иметь загородный дом — это прекрасно, но чаще всего в такие дома не подключены к центральному водоснабжению, и владельцам приходится бурить водоскважину. Наиболее частый метод — гидравлическое бурение скважин (от «гидро» — «вода»). Чаще всего данный метод применяют для разрушения рыхлых пород.

Преимущества гидравлического бурения

• высокая производительность;
• безопасность;
• выполнение работ в короткие сроки;
• высокое качество работ.

Технология гидравлического бурения

Буровая машина при помощи ротора вращает шарошечное долото, которое в свою очередь передает движение штанге. Через штангу под высоким давлением в забой подается специальный промывочный раствор. Он вымывает пробуренную породу на поверхность в специальный отстойник, откуда по шлангу жидкость подается обратно.

Этапы гидробурения

1. Долотом большого диаметра бурят верхние слои грунта с подачей раствора в ствол.
2. Дойдя до известняка, делают обсадку трубами и промывают скважину.
3. Для дальнейшей проходки используют штанги меньшего диаметра с подачей воды вместо раствора.
4. Наблюдают за дебитом источника по поглощению им воды. При достижении необходимого дебита процесс прекращают и монтируют обсадные трубы меньшего диаметра.
5. Делают промывку водозабора до чистой воды с помощью погружного насоса.

Гидробурение скважин на воду своими руками

Гидробурение своими руками возможно при помощи МБУ. Такие конструкции в высоту всего лишь 3 метра. Они включают в себя:

• стальная рама сборно-разборного типа;
• бур;
• мотор;
• вертлюг;
• штанги;
• помпа, создающая давление;
• шланги;
• рабочий блок буровой машины.

Для бесперебойной подачи электричества нужен преобразователь тока. Также для погружения труб понадобится лебедка. В качестве дополнительных инструментов понадобятся:

• фильтр;
• трубы для обсадки;
• пересадочная вилка;
• трубный ключ;
• ручной зажим.

Источник: dom-vod-snab.ru

Характеристика метода

Гидробурение скважины известно уже достаточно давно. Это проверенный временем способ. Наряду с распространенным типом использования дорогостоящего оборудования, такой метод не менее эффективен, но на порядок дешевле.

Гидробурение скважин своими руками характеризуется некоторыми нюансами, которые необходимо учитывать в процессе, в противном случае все старания будут напрасными.

Необходимо комплексно подойти к решению задач. Необходимо непосредственно бурить скважину, разрушая почву, а также вымывать наружу разрушенную породу, используя рабочую жидкость. Таким образом, для гидробурения необходимо использовать оборудование, а также подавать наверх грунт путем давления рабочей жидкости.

Чтобы обеспечить достаточное давление, используется масса колонны, буровые оснастки, штанги, а также жидкость.

Рабочая жидкость состоит из мелких частиц глины и воды. Она должна быть немного гуще, чем обычная вода. Рабочую жидкость, которая попадает в отверстие, откачивает мотопомпа. В скважину она подается под напором. В данном случае вода не только вымывает породу, но и охлаждает оборудование, шлифует скважину внутри, укрепляет стенки, которые не закреплены обсадкой. Тем самым значительно снижается риск обвала или заполнения жидкостью.

Когда отверстия будет углубляться, нужно наращивать штангу, используя ВГП трубы. Их длина и диаметр могут быть разными. Количество использованных труб зависит от того, какая будет глубина. Но можно еще перед работой узнать примерную глубину будущей скважины. Для этого просто спросите владельцев соседних скважин, какая у них глубина.

Трубы во время бурения скважины своими руками должны с обеих сторон иметь резьбу для того, чтобы свинчивать рабочую колонну. На одну сторону устанавливаем муфту. Её нужно приварить.

На сегодняшний день не часто используется данный способ, поскольку необходимо огромное количество воды, а также создать сильный напор. Таким способом невозможно пробурить скважину в условиях плотной глинистой породы. Поэтому чаще используют для работы забурник. Благодаря использованию забурника метод напоминает роторное бурение, но не используется ротор. Чтобы обеспечить лучшую центровку скважины, лучшего преодоления твердых слоев, лучше всего использовать бур конусообразной или же лепестковой формы.

В условиях скальных или полускальных пород лучше использовать другой тип бурения. Также он не подойдет, если встречается много гальки, щебня, валунов. Поднять наружу крупные камни с помощью воды не получиться даже при большом давлении.

Преимущества

Несмотря на то, что такой метод известен достаточно давно, его популярность начала расти только в последнее время. Существует немало неправильных толкований такого метода. Считается, что таким способом можно пробурить скважину только на небольшую глубину. На самом деле это не так. Известны случаи, когда глубина достигала несколько сотен метров. Чаще всего используется при бурении до 35 метров.

Неверно и то, что данный метод очень дорогой. Гидробурение осуществляется быстро, что снижает вложения.

Одними из главных преимуществ является компактность оборудования. Можно выполнять работу даже на небольшой площади. Практически не требуется использовать высокотехнологических операций. В день можно бурить до 10 метров. Не наносится никакого вреда окружающей среде. Можно всю работу делать самостоятельно. Небольшая стоимость.

Наверное, самое большое преимущество заключается в том, что можно делать работу даже на благоустроенных территориях.

Если сравнивать с «сухими» технологиями, то и здесь есть преимущества. При работе не нужно доставать оборудование для прочистки. Таким образом, гидробурение позволяет вести работу без остановки.

Самый лучший результат достигается в случае бурения в условиях мелкообломочных осадочных пород. Но требуется использовать механическое оборудование, поскольку даже при бурении на небольших глубинах обойтись одним буром и рабочей жидкостью будет очень сложно.

Какое нужно оборудование

Чаще всего используются установки небольших габаритов. Это оптимальный вариант при обустройстве скважины на своем участке. Для подачи воды в отверстие под большим давлением потребуется мотопомпа или насос, работающие с грязной водой. Чтобы пробивная сила была больше в жидкость можно добавить песок большой фракции или дробь. Чтобы дробить большую гальку, нужно будет заготовить резцовые и шарошечные долота

Малогабаритные установки МБУ пользуются большим спросом при обустройстве скважины таким способом. Она имеет диаметр 1 м, а высоту – 3 метра.

Лучше всего, если у Вас будет преобразователь тока для стабильной подачи электричества. Для поднятия и опускания оборудования пригодится лебедка. Выбирая насосное оборудование, обращайте внимание на мощные установки, которые могут выдерживать серьезные нагрузки.

С самого первого момента и до окончания работ нужно обеспечить постоянный круговорот рабочей жидкости. Он осуществляется с помощью насоса. После того как жидкость была подана под давлением вниз, она откачивается на верх. После того, как жидкость вместе с породой поднялась наверх, её нужно слить в приямок, где грунт оседает, а затем жидкость снова подается в скважину. Для оседания грунта нужно сделать приямок. Но возможно бурение скважин и без использования приямка, если речь идет о небольшой глубине. Если нет приямка, тогда значительно экономится время. Можно делать отверстие даже в помещениях.

Отлично, если будете использовать помпу, способную работать с очень грязной водой и производительностью 20м3/час. Такое оборудование способно значительно ускорить процесс, обеспечит отличную промывку.

Источник: zen.yandex.ru

Виды скважинных установок для бурения

Проходка скважин осуществляется для строительства свайных фундаментов, инженерных изысканий, в целях геологоразведки полезных ископаемых, добычи углеводородного сырья и при бурении на воду. Глубина выработок (в зависимости от их назначения) достигает нескольких километров.

Населением востребованы водозаборные сооружения. Артезианские скважины пробивают в недрах до 100-200 м, межпластовые и на песок — от 15 до 90 м, а верховодку и грунтовые воды забирают с помощью колодцев 3-14 м. Для каждого интервала глубин подбирают наиболее подходящий к условиям тип оборудования.

Виды скважинных установок по способу бурения:

1. Роторные с промывкой разрушенной породы или продувкой сжатым воздухом.
2. Шнековые с удалением почвы по спиральным лентам.
3. Ударные устройства с извлечением грунта с помощью желонки — цилиндрического сосуда, оснащенного люком.
4. Малогабаритные буровые установки — МГБУ, предназначенные для широкого использования при обустройстве частных водозаборов. Их применяют с вращательным и ударным способами проходки.

Скважинная установка представляет собой станок — разборный или устанавливаемый на самоходное шасси — и вспомогательное оборудование. Обеспечивающие процесс бурения и эксплуатации водозаборов агрегаты: буровые и скважинные насосы, компрессоры, подъемное оборудование, инструмент.

Достоинства самодельных бурильных установок

Разборные МГБУ разработаны и выпускаются для самостоятельного обустройства водозаборов на земельных участках с ограниченными размерами, где затруднен подъезд самоходных установок.

У станков несложная конструкция, это позволяет умельцам самостоятельно изготавливать механизмы по чертежам.

К достоинствам оборудования относят:

• малые габариты и вес агрегатов;
• модульность исполнения — монтаж и демонтаж станка не вызывает затруднений;
• универсальность использования привода: ручное вращение бурильной трубы, подключение двигателя к электросети 220, 380 В, автономное питание от бензинового или дизельного мотора;
• надежность конструкции и доступная стоимость.

Небольшие станки используются для возведения водозаборов, при строительстве фундаментов, для оценки состояния подстилающих горных пород. Все работы по монтажу станка и его эксплуатации выполняются 2 бурильщиками.

Бурение ударным способом

Используется в рыхлых и мягких грунтах с галечником, разрушается горная порода по всей площади забоя под воздействием ударов бурового снаряда. Импульсы передаются сбрасыванием инструмента на тросах в скважину (канатно-ударный способ) или забиванием бура, закрепленного на штанге (ударно-штанговое бурение). Первый вариант применяется чаще. Масса снаряда 0,5-2,5 т, высота сброса 0,3-1 м, частота — 40-60 уд./мин.

Забивной снаряд — труба с режущей кромкой или долотчатой насадкой. Движение инициируется лебедкой. Удержание грунта внутри цилиндра происходит за счет сил трения.

Ударный механизм представляет собой качающуюся раму, приводимую в действие кривошипно-шатунной конструкцией, эксцентриком, гидроцилиндрами. Для лучшего дробления на сухой забой подливают воду. Буровой шлам из скважины извлекают после углубления на каждые 20-60 см.

Достоинства ударного способа:

• возможность бурения выработок большого диаметра;
• контроль уровня водоносного горизонта, исключение загрязнения реагентами для выноса шлама;
• беспроблемное использование зимой;
• продолжительный срок эксплуатации водозабора — до 50 лет.

Недостатки ударного метода: трудоемкость и невысокая скорость проходки. При искривлении скважины возникают сложности с опусканием обсадной колонны. Чтобы избежать трудностей, применяют бур длиной 2 м.

Бурение шнековым способом

Применяется в легких и рыхлых песчаных грунтах. Скальные и сыпучие горные породы не поддаются этому способу бурения. Рабочий орган состоит из металлического стержня, обвитого лентой в виде спирали — шнека. Лопасти служат для выноса разрушенной почвы на устье скважины. С одного торца бур оснащается стальными или твердосплавными резцами, с другого — устройством для присоединения следующей шнековой секции.

Аналогом шнекового станка является рыбацкий ледобур. Вращение бурильного става осуществляется вручную или с помощью привода от двигателя.

Преимущества способа:

• принцип действия знаком широкому кругу дачников, использование шнековой установки не вызывает затруднений;
• минимальное количество извлечений снаряда способствует ускорению строительства водозабора;
• низкая себестоимость проходки 1 м выработки;
• возможность бурения в стесненных условиях малого участка.

Включения крупных валунов по трассе скважины могут привести к прекращению проходки скважины с выбранного места забуривания и переходу на иную точку стояния.

Других недостатков шнековый способ не имеет, если не использовать метод в несвойственных для него горных породах.

Бурение роторным способом

Выполняется в грунтах любой степени сложности. Как и в предыдущем варианте, бурильная колонна в процессе проходки вращается, но штанги имеют гладкие стенки. Удаление шлама производится продувкой сжатым воздухом или закачиванием в скважину бурового раствора, который выносит породную мелочь на поверхность. Разрушение грунта на забое осуществляется съемными коронками, долотами различного типа, включая шарошечные — с вращающимися роликами. Армируется буровой инструмент твердыми сплавами, техническими и синтетическими алмазами.

Вращатель бурильной колонны приводится в действие электродвигателем или мотором базового автомобиля установки. Обязательная принадлежность конструкции — вышка или мачта для подъема-спуска обсадной и буровой колонн. От высоты талевой подвески зависит длина свечи — сборки из металлических труб.

Распространенность роторного способа обусловлена его качествами:

• возможность бурения скважин диаметром 80-1500 мм в породах любой твердости на глубину до километра и более;
• высокая производительность в сложных горно-геологических условиях;
• малые габариты самоходной установки, обеспечивающие бурение вблизи дачного строения.

Универсальность способа обусловливает его дороговизну. При бурении глубоких скважин этот недостаток нивелируется.

Бурение с промывкой скважины

Один из способов удаления шлама — гидравлический: буровая мелочь выносится на поверхность промывочной жидкостью. Состав раствора приготавливают в зависимости от свойств пересекаемых пород. В качестве рабочей среды используют техническую воду и глину с реагентами, укрепляющими стенки горной выработки. Другая цель подачи на забой жидкости — охлаждение разрушающего инструмента.

Промывка бывает прямой, когда раствор подается внутрь буровой колонны, и обратной: вода поступает на забой по затрубному пространству, затем через отверстие в долоте или коронке выводится по трубе с помощью эрлифта — струей сжатого воздуха от компрессора. Второй способ применяют при бурении скважин Ø300-1500 мм. Обратную промывку не применяют, если нужен меньший диаметр водозабора, когда выработка проходится в твердых породах, в разрезах с зонами поглощения раствора.

Преимущества бурения с промывкой:

• снижается сопротивляемость грунта разрушению, за счет этого увеличивается скорость проходки выработки;
• сохраняется качество внутрипластовой воды, если промывка обратная.

Прямая подача глинистого раствора приводит к глинизации стенок скважины и уменьшению водоотдачи в зоне водоносного слоя. Для восстановления пористости контакта с водоносом проводят разглинизацию ствола выработки в месте расположения фильтра. Другой недостаток промывки проявляется зимой: жидкость требует подогрева.

Сборка малогабаритной буровой установки с ручным приводом

Шнековую установку для бурения неглубокой скважины изготовить несложно. Основной элемент — шнек-бур изготавливают самостоятельно, если есть навык работы со сварочным аппаратом. Можно купить готовые винтовые секции или приспособить ненужный ледобур. В верхней части бурового снаряда прикрепляют рукоятку в виде буквы Т, чтобы вращали инструмент 2 человека.

Вспомогательное оборудование — мачту-треногу, ручной вороток с канатом для извлечения шнекового бура изготавливают из подручных материалов.

Сборка производится в таком порядке:

• треногу из 3 бревен, жердей, металлических труб устанавливают над точкой заложения скважины так, чтобы блок для каната находился на высоте 2,5-3 м от земли;
• по одной из сторон треноги монтируют вороток с рукояткой и запасом троса Ø5-6 мм;
• буровой снаряд ставят на точку забуривания.

МГБУ с ручным приводом к работе готова. После проходки первых 2 м, чтобы выдержать вертикаль скважины, в выработку ставят кондуктор — трубу диаметром большим, чем размер бура. Бурят до водоносного горизонта.

Изготовление установки для бурения с электрическим приводом

Мачту для МГБУ с электроприводом собирают из 3 металлических столбов Ø80 мм на прямоугольной раме 120х140 см в вертикальном положении с обвязкой стоек по верху из уголка 50 мм. 2 опоры используются как направляющие для каретки с мотор-редуктором или электродвигателем. Высота установки 2,5 м складывается из длины бурового снаряда — 1,5 м — и 1 м отводится на высоту оснащенного ползуна и талевой оснастки.

С противоположной вращателю стороны на стойку крепится площадка для лебедки, навешивается блок, и каркас буровой установки готов к эксплуатации. Снаряд для разрушения горной породы подбирают, исходя из горно-геологических условий участка.

Наиболее популярное оборудование для бурения скважин для воды МГБУ

Малогабаритные установки часто покупают ИП, небольшие компании и дачники. Основные черты компактных станков — малый вес, мобильность и сравнительно невысокая цена. Некоторые модели в диапазоне 70-900 тыс. р. пользуются повышенным спросом из-за возможности организовать бизнес на строительстве водозаборов, используя МГБУ.

Установка Колибри

Доступные способы бурения: шнековое диаметром <200 мм, роторное с промывкой и продувкой, сплошным забоем или колонковым. Проходка скважин в грунтах I-VI категории.

Технические характеристики:

• глубина бурения — 50-70 м;
• мощность привода — бензиновый двигатель 16,4 кВт (22 л.с.);
• масса в сборе — 270 кг.

МГБУ монтируется на прицеп, шасси УАЗ, Газель. Выпускается в модульном варианте для ручной переноски. Стоимость 900 тыс. р.

Установка Гидробур

Изготавливается для бурения скважин Ø70-320 мм в породах любой твердости на глубину 50-70 м. Состав бригады — 2 человека.

Характеристики модели Гидробур-1 Крот:

• мощность электропривода от сети 220 В — 2,2 кВт;
• средняя скорость бурения — 4-5 м/час.;
• вес без снаряда и бурового инструмента 200 кг.

Цена базового комплекта — 70 тыс. р. Отдельно поставляются приборы управления — 14 тыс. р. и электропривод на подъем и опускание колонны — 14 тыс. р.

Установка ТМ 80

Применяется в твердых породах до 12 категории прочности. Начальный диаметр <300 мм, глубина бурения шнеком 150 мм — <10 м, с продувкой до 50, промывкой — 150 м.

Параметры МГБУ ТМ 80:

• привод от двигателя ВАЗ 2106 — 80 л.с.;
• скорость бурения по песку — 15, глине — 10, твердым породам — 5 м/час.;
• масса — до 750 кг.

Станок установлен на собственном шасси, оборудован 4 выдвижными домкратами. Выпускается в 3 модификациях: Премиум, Стандарт, Бюджет. Стоимость от 570 тыс. р.

Установка УМГБ 2

Назначение — проходка выработок в крепких породах с промывкой или продувкой, в мягких грунтах устанавливают шнек. На станке установлен частотный преобразователь тока, обороты вращателя регулируются в пределах 0-110 об/мин.

Показатели:

• двигатель 3-фазный 4 кВт;
• глубина бурения шнеком — 6 м, с промывкой — до 120 м;
• масса с оснасткой на 51 м скважины — 1 т.

Модель разборная, умещается в легковом прицепе. Цена от 270 тыс. р.

Источник: scvazina.ru

Чем и как лучше бурить скважину?

Начинающему буровику нужно запастись терпением и приготовиться к выполнению не самой простой работы.

Еще понадобятся подручные средства и недорогие материалы для изготовления установки и бурового снаряда, а также здравый смысл и пара-тройка друзей в помощь.

Бурение скважин – это работа сродни искусству, поскольку результат непредсказуем, и каждое сооружение уникально. Задача состоит в том, чтобы проделать в грунте длинную и узкую шахту до водоносного слоя и опустить в нее обсадную трубу для укрепления стенок выработки.

В процессе придется извлечь немало грунта, причем грунт этот может быть очень разным: от кусков гранита до песка вперемешку с водой.

Многое зависит и от глубины водоносного слоя. Иногда до него нужно пройти менее 10 метров, а порой водоносная скважина достигает нескольких десятков или даже сотен метров. Все это влияет на методы бурения и его сроки. Чтобы устроить скважину, существует два основных способа: ударно-канатный и вращательный, в современной интерпретации шнековый.

В первом случае бурение выполняется с помощью узкого и тяжелого снаряда, именуемого желонкой. Ее подвешивают на канате или тросе, который перекидывают через закрепленный на треноге блок. Для вытаскивания бурового снаряда из шахты используют лебедку с мотором, хотя при желании это можно делать и вручную.

Снаряд несколько раз роняют на дно выработки с высоты в несколько метров. Он рыхлит грунт, часть которого попадает в полость желонки. После углубления в грунт примерно на 0,5 м бур извлекают из ствола. Снаряд очищают и снова бросают в шахту. Процесс повторяют до тех пор, пока не дойдут до воды.

Ударно-канатный метод очень старый, его используют в течение столетий, если не тысячелетий. Сделать желонку относительно несложно, понадобится листовая сталь толщиной 4-5 мм или толстостенная труба Ø 110-120 мм, а также навыки работы со сварочным аппаратом. А работать желонкой можно даже в одиночку, хотя с помощником дело пойдет значительно быстрее.

Преимущества ударного бурения состоят не только в его доступности. Желонка надежна, она проходит практически любой грунт кроме скальных пород. Если нужно преодолеть слой из супеси или суглинка, желонку заменяют соответствующего размера стаканом – узким цилиндром без клапана на дне.

Стакан эффективно разрушает глинистые породы, которые за счет собственной способности уплотняться и липнуть к стенкам удерживаются в его полости.В ручном ударно-канатном бурении желонку и стакан чередуют по мере необходимости.

Как только проходка желонкой существенной сокращается, значит, она встретила кровлю суглинка или супеси, из-за чего ее меняют на стакан. Как только в полости стакана перестает задерживаться разрушенный в скважине грунт, его меняют на желонку.

За один “сеанс” можно углубить шахту на метр, хотя чаще этот показатель скромнее, примерно 20-40 см. В этом недостаток ударно-канатного метода – длительное время работы. На глинистых пластичных грунтах эффективнее использовать шнек или иначе змеевиковый бур.

Рабочий инструмент шнековой установки представляет собой колонну штанг с буром на нижнем конце. Инструмент буквально ввинчивается в грунт, который частично удерживается на его лопастях.

Периодически шнек вместе с разрыхленным грунтом извлекают на дневную поверхность, а забой с обвалившимся отвалом расчищают желонкой. Затем снова бурят шнеком, внедряясь все глубже в землю с каждым витком.

Штанги постепенно наращивают по мере углубления шахты. Сначала длину буровой колонны увеличивают креплением одной штанги. Когда ее верхняя часть почти выровняется с устьем скважины, присоединяют вторую, затем третью и т.д.

Вращать бур можно вручную или с помощью ротора электродвигателя. Чтобы удерживать штангу в правильном вертикальном положении, в промышленных мобильных буровых установках применяется закрепленная на станине вертикальная рама. По этому принципу можно изготовить собственный станок.

Одновременно с заглублением обсаживается ствол скважины, т.е. в пробуренную выработку устанавливается труба, диаметр которой на 1-2 см больше аналогичного размера снаряда. Звенья обсады соединяются в единую конструкцию посредством навинчивания или сварки.

Если в обсаженную скважину под напором подать большое количество воды, забой можно очищать без применения желонки. Этот метод успешно применяется профессиональными бригадами. Вода размывает взрыхленный грунт и вымывает его на поверхность.

Буровой раствор ускоряет работы в несколько раз, но все вокруг будет залито водой вперемешку с грязью. Да и каменистые грунты таким способом не пройдешь. Все это нужно учитывать еще перед тем, как приступать к изготовлению собственной буровой установки. Кроме того, нужно определиться со своими целями и задачами.

Если нужен агрегат для сооружения всего одной или двух скважин, можно особо не корпеть над тщательностью исполнения. А вот солидная и прочная буровая установка может стать весомым поводом, чтобы начать собственный бизнес по бурению скважин.

О способах бурения водозаборных скважин подробную информацию найдете в одной из популярных статей нашего сайта.

Изготовление ударно-канатной буровой установки

Тренога с желонкой – конструкция простая, как и все гениальное. Ее размеры можно прикинуть “на глазок”, особо точные инженерные расчеты здесь не нужны. Например, высота треноги, на которой будет закреплена желонка, должна быть больше этого бура примерно на метр.

Если буровые работы проводятся в подвале дома, размеры конструкции будут ограничены высотой потолка.

На открытом пространстве желонку можно повесить и повыше, чтобы увеличить силу удара. Но не стоит делать ее слишком высокой, это не эффективно. Сама желонка должна быть достаточно тяжелой. Чтобы эффективно рыхлить грунт, на ее подошве лучше сделать зазубрины или сточить острую кромку.

Оптимальной для бурения считается длина снаряда в пределах 1,8 – 2,2 метров, чтобы буровик мог свободно дотянуться до верхушки бура для крепления или отсоединения троса. Однако в ручном бурении наилучшей длиной желонки считают 1,0 – 1,2 м. Такой размер позволяет дотянуться рукой до дна снаряда, если он не опорожняется при налипании суглинка, например.

Делают желонку чаще всего из отрезка металлической трубы, желательная толщина металла – 4 – 6 мм.

Чтобы сделать такое бурильное устройство, следует выполнить следующие операции:

1. Приготовить отрезок трубы подходящего размера.
2. Сделать клапан в нижней части снаряда.
3. Приварить сверху защитную сетку.
4. Проварить ручку или “ушки”, чтобы закрепить канат.
5. Заточить нижнюю часть снаряда или приварить несколько “зубов” из отрезков металла или из кусков толстой проволоки.
6. Сделать треногу из металлических труб.
7. Установить блок, лебедку и двигатель для подъема снаряда из шахты.
8. Привязать к желонке канат и собрать конструкцию.

Клапан желонки заслуживает отдельного внимания. В снарядах небольшого диаметра используется шаровой клапан. На его роль подойдет металлический шар, диаметром чуть больше половины диаметра желонки.

Если подходящего шарика не нашлось, его можно изготовить из подручных материалов. Например, для этих целей часто используют смесь из свинцовой дроби и эпоксидной смолы, роль отливочной формы исполняет какой нибудь детский шарик из пластика или резины.

Снизу приваривают шайбу с отверстием, диаметр которого меньше, чем размеры шарика, чтобы он не вылетал. Для этих же целей вверху, на некотором расстоянии от защитной решетки, ставят стопор – кусок металла, который ограничивает движение шарика вверх. Решетка из проволоки не позволяет вываливаться из желонки крупным кускам грунта.

Шарик клапана не должен опускаться ниже уровня заостренно края или металлических зубьев, иначе он будет гасить силу удара. С другой стороны, “зубы” не стоит делать слишком длинными, иначе они не позволят части грунта попасть внутрь желонки.

В верхней трети корпуса желонки вырезают окошко. Оно понадобится, когда полную желонку нужно будет очистить от набившегося внутрь грунта.

Другой вариант клапана – лепестковый. Его делают из куска металла. Лепестковый клапан выглядит как круглая дверца, закрепленная на пружине в нижней части желонки. При движении снаряда вниз клапан открывается под давлением грунта, а затем пружина его закрывает и удерживает грунт внутри. Иногда такой клапан уплотняют куском резины, но это не обязательно.

Если при бурении самодельной желонкой выясняется, что она захватывает слишком мало грунта, возможно, нужно просто немного исправить конструкцию. Иногда нужно немного расточить просвет внизу устройства. Если снаряд оказался слишком легким, его следует утяжелить.

Для этого верхнюю часть желонки иногда заливают бетоном. Но можно и просто присоединить сверху дополнительный груз на подвижном соединении.

На вязких грунтах эффективной может оказаться разновидность желонки без клапана. Плотный грунт набивается внутрь снаряда и удерживается там естественным образом. Вычищают такое устройство через узкое вертикальное отверстие на боку.

Если есть возможность и необходимость, следует сделать две разных желонки, чтобы использовать их на разных грунтах. Желонку также используют для очистки готовой скважины от песка и грязи. Но в этой ситуации нет необходимости делать такой большой снаряд, подойдет и устройство длиной около 0,8 -1,0 метра.

Сооружение станка для шнекового бурения

Каркас такой установки может быть выполнен в виде треноги, но чаще его делают из вертикальных направляющих, закрепленных на подставке и соединенных сверху горизонтальной конструкцией. Каркас станка должен надежно удерживать рабочую колонну из бурового снаряда и наращиваемых штанг при извлечении их их их скважины.

Бур изготавливают следующим образом:

1. К отрезку узкой металлической трубы длиной около 1,5 метров приваривают пару витков из металлической полосы, чтобы получилось подобие винтовой нарезки.
2. К краям шнека присоединяют ножи, режущие кромки которых должны находиться под углом к горизонтали.
3. Ножи подвергают заточке.
4. К верхнему краю бура привинчивают или приваривают тройник с внутренней резьбой.
5. Заготавливают отрезки металлической трубы такого же диаметра. что и труба шнека, чтобы в дальнейшем наращивать длину буровой колонны. Это штанги.
6. На этих кусках трубы нарезают резьбу, чтобы соединять их или высверливают отверстие для фиксации стопорным пальцем.

Впрочем, для наращивания длины буровой штанги вполне успешно применяют и муфтовое или замковое соединение. Буровую вышку можно сделать из металлических труб, швеллера или из древесины. Главное, чтобы она надежно удерживала буровую колонну.

В верхней части каркаса устанавливают блок, который подсоединяют к лебедке для подъема колонны труб с буровым снарядом. Считается, что вышка необходима только при бурении скважин глубиной более восьми метров. Небольшое сооружение можно пробурить и без нее, но работы все же будут затруднены.

Наращивание длины буровой штанги существенно значительно утяжеляет колонну, поэтому для его подъема используют электромотор с лебедкой. Если предполагается выполнять “мокрое” бурение, вращение бура также осуществляют с помощью электромотора.

Специалисты считают оптимальным вариантом для этих целей типовое устройство мощностью 2,2 кВт на 60-70 оборотов, которое можно запитать от обычной розетки на 220 V. Подходящими могут оказаться модели типа 3МП 31,5, 3МП 40 или 3МП 50.

Вертлюгом называют элемент, с помощью которого движущий момент передается с электродвигателя на буровую штангу. Через него также выполняют подачу бурового раствора в шахту. Буровые штанги закрепляют на подвижной части этого устройства. Для бурового раствора предназначен специальный герметичный патрубок.

Поскольку вертлюг во время бурения постоянно движется, при некачественном исполнении он может очень быстро сломаться. Чтобы этого не произошло, следует соблюдать два правила: использовать для его изготовления только высокопрочную сталь и обеспечить минимальный зазор между статичными и подвижными элементами устройства.

Как уже упоминалось, каких-то сверхстрогих правил при устройстве для скважин самопальных буровых установок  не существует. Чаще всего сооружается гибридная конструкция, которая позволяет одновременно использовать и ударно-канатный метод, и вращательное бурение.

В такой конструкции устраивается одна и та же рама, позволяющая переходить с одного способа на другой без внесения каких-либо конструктивных изменений.

Если есть желание профессионально заняться бурением скважин, то все детали лучше приобрести на стороне, а не делать самостоятельно, или взять в аренду. Можно заказать все эти элементы у опытного токаря. Понадобится купить надежный электромотор с редуктором, а мотопомпу, рукав и шланг, если предполагается выполнять работы с использованием гидронапора.

Раму и бур изготавливать лучше после того, как приобретены вертлюг, электродвигатель и лебедка. Это позволит правильно и быстро подогнать все части установки друг к другу. Чтобы получить возможность наращивать более длинные штанги на бур, рекомендуется делать раму с запасом около 3,3 м.

Для изготовления вертлюга и замков следует использовать качественную сталь, поскольку эти части конструкции переносят самые высокие нагрузки в процессе бурения.

Закаленная сталь не слишком хорошо подходит для изготовления самодельных буровых установок, поскольку после обработки она нуждается в дополнительной шлифовке, лучше взять обычную сталь. На штангах лучше всего использовать трапециевидную, а не конусную резьбу.

Она имеет достаточные прочностные характеристики, и с выполнением такой резьбы справится любой токарь. А вот для изготовления штанги с конусной резьбой придется искать специалиста.

Для бурения на глубину более 30 метров рекомендуется делать штанги из труб со стенкой 5-6 мм толщиной. Обычные трубы со стенкой 3,5 мм таких нагрузок могут и не выдержать. Для изготовления бура лучше брать не легированную сталь, а обычную, чтобы не возникло проблем в процессе сварки.

Для бурения твердых грунтов имеет смысл использовать высокопрочный бур-долото промышленного производства. Хороший эффект дает использование снаряд с тремя лопастями. При его работе используют циклическое вращение, что позволяет выполнять рыхление грунта максимально эффективно.

Буровые инструменты для ручного производства работ бывают разными по конструкции. Различают ложковые и змеевиковые модели, а также буровое долото. Ложковые буры эффективны на пластичных грунтах: супесях, суглинках, глинах. Резец такого бура обычно выполнен в виде ковша. Такой бур можно изготовить самостоятельно из трубы подходящего диаметра.

На плотных суглинках можно использовать также змеевиковый бур. Это устройство по конструкции напоминает штопор, а режущий элемент – раздвоенный, так называемый хвост ласточки. В качестве альтернативы змеевому буру можно использовать аналог ледового бура, но он может быть не так эффективен.

На твердых породах лучше всего показывает себя буровое долото с углом заострения 110-130 градусов. Долото может иметь очень разную форму, поскольку рассчитываются на разрушение скальных пород различной степени твердости.

Для бурения сложных геологических разрезов иногда лучше использовать бурение в два этапа двумя разными бурами. Сначала производят бурение узким буром, диаметром около 80 мм. После такого разведочного бурения работы выполняют буром большего диаметра, чтобы получить скважину нужного размера.

Грузоподъемность лебедки должна быть не менее одной тонны. Помимо электрической лебедки некоторые мастера сразу же ставят еще одну, механическую. Она эффективнее справляется в некоторых случаях, например, если заклинило обсадную трубу. Для электродвигателя и лебедки рекомендуется использовать два разных пульта управления.

Выводы и полезное видео по теме

Видео #1. Наглядный обзор буровой установки, изготовленной своими руками:

Видео #2. Вариант буровой установки комбинированного типа для ударно-канатного и шнекового бурения:

Видео #3. Использование желонки для ударно-канатного бурения:

Самодельная установка для бурения скважин – не слишком сложный агрегат, оставляющий простор для работы инженерной мысли. Но следует помнить, что узлы и механизмы такого устройства в процессе бурения испытывают существенные нагрузки. Поэтому материалы должны быть прочными, а работы нужно выполнить как можно лучше.

Хотите поделиться личным опытом в сборке и применении на практике буровой установки? Есть вопросы по теме статьи, хотите разобраться в неясных моментах? Пишите, пожалуйста, комментарии в блоке, находящимся ниже.

Источник: sovet-ingenera.com

Другие статьи по теме:

Бурение скважин под воду Как правильно пробурить скважину для воды Оборудование для скважины Как определить грунтовые воды на участке Бурить скважину Скважина своими руками