Технология шнекового бурения скважин станками

Применение ручных установок

К этому типу оборудования относятся мобильные и компактные механизмы, которые позволяют выполнить работу в стесненных условиях, например, построить скважину в подвале. Вес установок <250 кг.

Ручное бурение скважин на воду.

Они бывают разной мощности и назначения:

  • сверление льда при зимней рыбалке и грунта I, II категории по силам для мотобура с ручной подачей и массой 15 кг;
  • проходка скважин для строительных работ и водозаборных в породах I―III группы; установкой весом до 80 кг управляют 1 или 2 оператора;
  • гидробурение, изготовление выработок под сваи и разведочных; исполнение механизма блочное из модулей <30, общим весом до 270 кг.

Кроме вариантов автономного привода от двигателя внутреннего сгорания, выпускают установки с электромотором. Ямобуры мощностью 2,2 кВт подключаются к сети 220 В, а 4 киловатта — к питанию 380 V и комплектуются бензиновым движком. Глубина бурения у обеих моделей 5 м, а диаметры скважин в первом случае <250 мм, в другом — до 500. Отличается и вес: 210 и 270 кг.

Рекомендации по применению метода

Метод НПШ является более производительным в сравнении с методом двойного вращения и, тем более, с использованием штанги Келли. Пожалуй, метод НПШ является вторым по популярности в России после метода Келли.

Его популярность объясняется также историческими причинами — наличием в нашей стране большого количества буровых установок, предназначенных для сооружения буронабивных свай этим методом. В основном это оборудование активно приобреталось буровыми строительными компаниями в первые 10 – 15 лет нашего века.

Вместе с тем, метод НПШ, являясь высокотехнологическим строительным процессом, предъявляет повышенные требования к квалификации линейного персонала. Машинисты буровой установки и бетононасоса должны составлять слаженную пару, понимать друг друга чуть ли не с полуслова. От качества их взаимопонимания и взаимодействия зависит львиная доля успеха, имея в виду темпы и качество работ.

Важным фактором является надлежаще техническое состояние буровой техники, прежде всего, буровой установки и бетононасоса.

Перед началом работ целесообразно провести их внеплановое техническое обслуживание. Должны быть полностью обслужены, отремонтированы и подготовлены к работе секции полого шнека.

Существенное значение имеет качество подготовки бетонной смеси, состав и требования к которой определяются технологической картой и проектом производства работ, а также условия ее доставки (имеется в виду дальность и время возки).

 Качеству поступающей бетонной смеси следует уделить особое внимание. Зачастую при самых незначительных отклонениях от требуемых параметров по составу инертных материалов или водоцементному соотношению, происходит сужение отверстий бетоноводов, образование в них цементных «пробок» из – за налипания на стенки бетоновода. . В результате работы останавливаются, тратится время на прочистку бетоноводов, а то и вовсе оборудование выходит из строя

В результате работы останавливаются, тратится время на прочистку бетоноводов, а то и вовсе оборудование выходит из строя.

Все это вещи элементарные, всем понятные, но на практике не всегда и не везде исполняемые, что приводит к непроизводительным потерям, браку строительной продукции.

Учитывая высокую производительность метода, важно организационно подготовиться к ритмичной работе, исключить любые причины, которые могут вызвать простои технологического комплекса:

— подготовить строительную площадку в строгом соответствии с требованиями ППР;

— создать необходимый запас подготовленных к монтажу арматурных каркасов;

— взять под контроль поставки бетонной смеси в достаточном объеме;

— заранее подготовить достаточный фронт работ;

— иметь достаточный запас технической воды для промывки оборудования после каждого цикла бетонирования (шнеки, бетоноводы);

— выделить на строительной площадке место, достаточное для временного складирования значительного объема выбуренного из скважин грунта.

Не менее важно обеспечить в ходе технологического процесса эффективное рабочее взаимодействие с ответственными представителями технического надзора

В данном случае следует уделить этому обстоятельству особое внимание, поскольку темп работ, количество ответственных операций в единицу времени, уровень ответственности линейного персонала здесь существенно выше

 Шире применяйте метод непрерывного полого шнека при сооружении буронабивных свай, это позволит вам строить быстрее и лучше, зарабатывать больше, а значит, получать истинное  удовлетворение от своего труда.

Успехов Вам, друзья!

Глава VI. БУРОНАБИВНЫЕ СВАИ. СТЕНЫ В ГРУНТЕ

§ VI.1. ТЕХНОЛОГИЯ УСТРОЙСТВА БУРОНАБИВНЫХ СВАЙ

VI.1.1. Общие сведения

В СССР фундаменты на буронабивных сваях применялись до недавнего времени в основном в мостостроении и портовом строительстве, однако в последние годы они получают все более широкое распространение в промышленном и гражданском строительстве.

В соответствии с технологией изготовления выделяются три основные группы (типа) буронабивных свай:

  • – устраиваемых в сухих и маловлажных связных грунтах, не требующих специальных мероприятий по креплению стенок скважин;
  • – изготовляемых в несвязных, слабых и обводненных грунтах, стенки скважин которых удерживаются от обрушения избыточным давлением воды или глинистым раствором;
  • – сооружаемых в аналогичных грунтовых условиях с креплением стенок при помощи обсадных труб (неизвлекаемых или инвентарных).

VI.1.2. Технология изготовления буронабивных свай в связных сухих и маловлажных грунтах

В сухих и маловлажных грунтах, например лессовых, буронабивные сваи устраиваются при помощи буровых агрегатов, снабженных рабочими органами, действующими по принципу вращательного бурения (шнековая колонна или ковшевой бур), разбуривающими в грунте скважину необходимого диаметра и глубины в зависимости от требований проекта и применяемого оборудования. Устье скважины обсаживается для предотвращения обрушения грунта металлическим патрубком. Бурение производится с периодической выдачей грунта на поверхность в отвал, с последующей погрузкой его в автотранспорт.

После достижения забоя скважины проектной отметки в необходимых случаях в нижней части или по длине скважины устраиваются уширения разбуриванием полости при помощи специального приспособления — уширителя. По окончании бурения скважина освидетельствуется, и после ее приемки в необходимых случаях в нее устанавливается арматурный каркас и производится бетонирование.

По окончании бетонирования скважины голова сваи формуется в специальном инвентарном кондукторе.

Наиболее часто по этой технологии изготовляются буронабивные сваи диаметром 400, 500, 600, 1000 и 1200 мм и длиной до 30 м. Буронабивные сваи этого типа нашли широкое применение в промышленном и гражданском строительстве .

Егоров А.И., Рогачевскии Л.И. Применение буровых свай большого диаметра в промышленном и гражданском строительстве. Основания и фундаменты. V сборник КИСИ

Схема изготовления буронабивных свай по описанной технологии приведена на рис. VI-1.

Рис. VI-1. Технологическая схема устройства буронабивных свай без применения обсадных трубVI.1.3. Технология изготовления буронабивных свай с креплением стенок скважин от обрушения избыточным давлением воды или глинистым раствором

Указанная технология изготовления буронабивных свай используется при устройстве их в неустойчивых обводненных грунтах.

Бурение скважины осуществляется вращательным способом, однако в случае необходимости проходки скальных включений и прослоек могут быть применены сменные рабочие органы ударного типа (грейферы, долота). Стенки скважины в этом случае удерживаются от обрушения глинистым раствором или избыточным давлением столба воды в скважине. Массовое устройство буронабивных свай связано с необходимостью готовить и транспортировать большие объемы глинистого раствора, а затем либо восстанавливать, либо удалять со строительной площадки использованный раствор. Это создает определенные затруднения в проведении работ в зимних условиях, кроме того, при устройстве буронабивных свай с применением глинистого раствора затруднен контроль качества бурения скважин.

Принцип крепления стенок скважин избыточным давлением столба воды, залитой в скважину выше уровня грунтовых вод, состоит в том, что избыточный напор создает гидродинамический поток воды из скважины в окружающий грунт. При этом возникают силы, препятствующие обрушению и оплыванию стенок скважины. Необходимым условием производства работ этим методом является превышение уровнем воды в скважине уровня грунтовых вод. Величина превышения должна быть, как правило, не менее 3 м.

Описанный метод крепления стенок скважин от обрушения наиболее прост, однако является менее надежным, сложен в зимних условиях, требует безукоризненной организации работ.

По окончании бурения скважин и зачистки забоя в нее устанавливается арматурный каркас и скважина бетонируется. Бетонирование осуществляется методом вертикально перемещающейся трубы (ВПТ). При бетонировании под водой применяют бетонолитные трубы с герметичными быстроразъемными стыками.

Бетонирование и формование головы свай производится так же, как и бетонирование свай в сухих грунтах.

Многозабойный способ

Такой способ заключается в проведении двух стволов из главного забойного стакана, при этом главный ствол используется не единожды.

В таком случае растет рабочая площадь и поверхность фильтрации, но сокращаются объемы бурильной работы в поверхностном пласте.

В зависимости от вспомогательных стволов возможны следующие виды многозабойной конструкции:

  • Радиальная – горизонтальный главный ствол и радиальные – вспомогательные.
  • Разветвленная – состоит из наклонных двух стволов и наклонного главного.
  • Горизонтально разветвленная – похожа на предыдущий тип, но угол вспомогательных стволов составляет девяносто градусов.

Выбор типа многозабойной конструкции определяется формой конструкции вспомогательных стволов и их размещением в пространстве.

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»

Конструкции и применение

Есть три основных конструкции земляных буров:

  • Садовый. Обычно это две полукруглые лопасти, сваренные под углом одна к другой. Используется ручной бур этой конструкции для организации лунок под посадку растений, от чего и носит название «садовый». Но этим же инструментом делают шурфы при установке столбов для заборов, беседок и других легких построек.Пример самодельного земляного садового бура
  • Шнековый бур. Отличается тем, что имеет более длинную режущую часть. Используется для тех же целей — делать ямы под столбы. Из-за своей конструкции — более длинной режущей части — его вынимать надо реже, так что обычно бурение проходит быстрее.Шнековый бур отличается навитыми спирально несколькими оборотами спирали
  • Бур для свай ТИСЭ. Эта конструкция похожа на садовый бур, но имеет дополнительную откидывающуюся лопатку для формирования расширения в нижней части сваи, характерной для фундамента этого типа.Откидывающееся лезвие — особенности бура для свай ТИСЭ

Более простые в изготовлении садовые земляные буры. В зависимости от типа почв, на которых проводят бурение, их конструкцию немного видоизменяют. В этом и состоит прелесть самодельных буров — их можно «затачивать» под конкретные условия и дело не только в размерах — лопасти можно сделать съемными, на болтах, но и в особенностях конструкции. Да, обычные буры в магазине стоят недорого, но они «универсальные». Хорошо работают на «легких» почвах». На суглинках, глинах, мергеле и т.п. они малоэффективны.

Преимущества метода ГШБ

Применение этого метода позволяет в сжатые сроки, качественно и экономно провести работы по организации скважин. Машины горизонтального прессово-шнекового типа рва позволяют осуществлять технологически сложные работы в непростых геологических условиях с одновременным удалением пород и установкой стабилизационного футляра, предотвращающего обвал скважины.

Отличительной особенностью таких установок является шнек, состоящий из стального сердечника со стержнем и ленты, которая позволяет выводить разрушенную породу в процессе бурения на поверхность. По своей сути, шнек представляет собой усовершенствованный вариант винта Архимеда.

Достоинствами ГШБ являются:

  • возможность сохранности поверхностного грунта, инфраструктуры и окружающей среды;
  • обработка грунта в сжатые сроки;
  • создание скважин различных диаметров и протяженности;
  • предупреждение проседания грунта;
  • обеспечение возможности обработки различных пород, включая насыпные, содержащие металлические отходы, в любых погодных условиях;
  • незначительные финансовые затраты.

Технология ГШБ

В отличие от прочих видов, технология ГШБ позволяет выводить обработанную породу на поверхность винтовой частью шнека без использования жидких веществ. Более того, эта технология дает возможность самопроизвольного укрепления поверхности скважины.

Начало работ по горизонтальному наклонному шнековому бурению предваряет составление сметы, в которой должны быть учтены все этапы процесса, условия проведения работ и их расценки.

Процесс шнекового бурения состоит из постепенного размягчения грунта посредством поступательного усилия шнекового долота, которое имеет спиральные и плоские лезвия, позволяющие выводить отработанную породу на поверхность. Бурошнековое горизонтальное бурение является скоростным методом продавливания скважин, поэтому на сегодняшний день существует огромное количество мобильных буровых установок и прессово-шнековых машин, позволяющих проводить работы в самых сложных условиях.

Этапы проведения работ шнекового бурения

Процесс ГШБ проходит следующие этапы:

  1. Предварительная подготовка рабочей площади, предварительное геодезическое исследование грунта, выявление его характеристик.
  2. Создание котлованов (рабочего и приемного). Материалы, которые используются для оснащения котлованов, могут быть использованы многократно. Основные требования безопасности, которые предъявляются к каждому котловану, одинаковы. Их параметры зависят от рабочего проекта. Создание котлованов представляет собой ряд работ: устанавливают шпунт, разрабатывают грунт, закрепляют ребра жесткости для повышения безопасности ограждения, заливают бетонный упор, подготавливают основание, монтируют железобетонные плиты и устанавливают заднюю упорную стену по всей ширине котлована.
  3. Подключение оборудования для горизонтального шнекового бурения. Разные условия работы требуют использования разных буровых установок. Модель, конструкция, тип установки зависит от сложности работ и особенностей рабочей зоны. Перед сборкой и установкой оборудования проводят установку рам буровой системы. Ось рамы необходимо совместить с осью бурения.
  4. Проведение буровых работ по продавливанию скважины.

Установки горизонтального шнекового бурения могут быть использованы в управляемом и неуправляемом варианте. Последний предполагает одномоментное создание котлована и продавливание трубы (опорной). Для этого сначала монтируют трубу, соединяют шнеки и пресс. После установки уровня бурения производят работы.

Управляемый предполагает создание скважин в два или три этапа. Вначале производится предварительное бурение для первоначальной прокладки трассы прохождения скважины. Затем производится расширение скважины и одновременное протаскивание трубы. В этом случае пилотная штанга соединяется с расширительной трубой, шнеками и стальной трубой. При этом бурение происходит по заданной траектории под управлением оператора и контролем локатора. Третий этап проводят в тех случаях, когда требуется постепенное расширение предварительной скважины. Для это первоначально проводят увеличение диаметра скважины на промежуточный размер, а затем калибруют до необходимого.

Процесс бурения всегда осуществляется с применением буровой смеси. Она позволяет предохранить стенки скважины от обвала, охлаждает буровые головки, снижает уровень сопротивления грунта и очищает прорабатываемые каналы от обломков инструментов.

Оставьте заявку на расчёт сметы. Бесплатно!

Погружной пневмоударник

Данный элемент буровой установки аналогичен по своему устройству и принципу действия обыкновенному перфоратору. При этом он производит проходку без какого-либо встроенного поворотного механизма, вращаясь вместе с буровой колонной. Работают пневмоударники на гидро-воздушной смеси, распределение которой регулируется золотниками и кольцевыми клапанами. При этом весь сбрасываемый пневмоударником отработанный воздух отводится в нижнюю часть разрабатываемой скважины, способствуя очищению забоя от раздробленной породы.

При выборе пневмоударника обращайте внимание на его маркировку. Модели с индексом «П» сконструированы для производства работ на открытой местности. Буровой инструмент с маркировкой «ПП» предназначен для подземных работ

Буровой инструмент с маркировкой «ПП» предназначен для подземных работ.

Шнек

Шнековый транспортёр представляет собой трубу с резьбовыми или безрезьбовыми соединениями на концах. К наружной стенке трубы приварена спиралевидная лента из стали толщиной 4-6 мм. Шаг спирали зависит от типа транспортируемой породы и варьируется от 0,5 до одного диаметра шнека.

Шнековый транспортёр используют, когда необходимо доставить на поверхность керн для лабораторных исследований, не нарушая при этом его структуру. Устройство такого транспортёра несколько отличается: в трубе имеется большое проходное отверстие, а шнек полый. При бурении керн поступает в специальную гильзу, которая извлекается после свинчивания буровой коронки.

Технологические особенности проведения работ

Для разработки скважины используют буровую установку. Перед началом работ роют приямок размером 1,5х1,5 м и глубиной 2м. Он нужен для того, чтобы система водоснабжения оказалась ниже уровня промерзания почвы.

В центр приямка устанавливают бурильное оборудование. Процесс бурения осуществляют разными способами, выбор которого зависит от типа почвы и глубины залегания вод, но всегда состоит из трех этапов:

  • точечное целенаправленное разрушение почвы;
  • выемка лишнего грунта на поверхность;
  • прочистка и укрепление ствола.

Чтобы избежать обвала грунта со стен, колодец укрепляют обсадными трубами. Промежуток между наружной частью трубы и земляным слоем заливают цементным раствором для придания прочности конструкции.

Внутрь колодца устанавливается глубинный насос, с помощью которого вода подается наверх.

Этапы проведения работ

Использование шнеков обеспечивает возможность создания скважин различного назначения в вертикальном либо горизонтальном направлении. При необходимости в ходе бурения применяются обсадочные трубы либо технология тампонирования стенок отверстия бетоном с поверхности под давлением.

Рабочий процесс включает несколько этапов:

  • геологическую разведку с помощью специального оборудования, обеспечивающую правильность выбора участка под будущее гидрологическое сооружение;
  • рытье котлована для последующего сбрасывания шлама на расстоянии около 1 м от намеченного места разработки скважины (его объемы рассчитываются исходя из размеров отверстия);
  • подготовку оборудования, его монтаж на устойчивую платформу (для буровой установки, размещенной на шасси, создаются опорные точки во избежание ее подвижности во время проведения работ);
  • углубление первого шнекового бура в породу, его извлечение на поверхность и возврат в исходное положение (данные операции проводятся для предотвращения налипания грунта на рабочий механизм);
  • подсоединение к рабочему инструменту новой секции для достижения необходимой глубины.

По окончании всех работ поэтапно проводится выемка шнека с обязательным соблюдением специального технологического регламента во избежание его повреждений либо потери:

  • колонну механизма поднимают до такого уровня, чтобы верхняя часть инструмента полностью находилась над поверхностью, а последующая секция возвышалась над ней примерно на 15%;
  • для фиксации конструкции под спираль устанавливают швеллер;
  • металлические крепежные скобы извлекают, бур демонтируют.

Аналогичным способом в последовательном порядке извлекаются все элементы установки.

Источник

Технология шнекового бурения

Шнековое бурение является одним из методов вращательного бурения и осуществляется установкой которая имеет буровую головку, следом идут шнеки, с помощью которых на поверхность транспортируется разрушенная порода (шлам).

Разрушение породы происходит за счет вращения буровой головки, под которой понимается лопастное долото или бур. Инструмент разнообразный и подбирается исходя из свойств породы.

Слева направо: Лопастной бур; Долото двухлопастное; Долото трехлопастное.

Буровая головка и шнек могут быть раздельными или одним целым, последнее называют шнекобуром.

Шлам по спирали (реборде) шнека транспортируется на поверхность.

Шнековое бурение

Шнек подбирается исходя из того, что межвитковое пространство должно быть занято транспортируемой породой на 0,2-0,4 объема

Это важно т.к. в таком случае происходит нормальное охлаждение шнека за счет быстрого заглубления и постоянного потока породы разной температуры. Нагрев происходит из-за быстрого вращения и трения о стенки скважины

Нагрев происходит из-за быстрого вращения и трения о стенки скважины.

Буровые шнеки диаметром до 100 мм имеют частоту вращения в среднем 200-500 об./мин., при диаметре 150-200 мм – в среднем 100-200 об./мин.

Реборда шнека служит только для транспортировки разрушенного грунта, а значит разрушающий инструмент (долото или бур) должен быть большего диаметра.

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.

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.

Особенности бурения шнеком

Такой способ проходки ствола хорош при наличии мягких грунтов с незначительным включением гравия и других скальных пород. Часто, если на пути шнекового бура встречаются крупные твердые элементы, процесс приходится прекращать, или подключать другие способы разрушения пород повышенной твердости.

Глубина бурения шнековым методом относительно небольшая, до 60 м. При благоприятных грунтах и сочетании с другими методами можно добиться более глубокой проходки ствола, — до 100 м. Такой углубленности хватает, чтобы гарантированно достать песчаные водоносные пласты, а в некоторых регионах, — артезианские. Шнековый метод, при всех своих преимуществах, имеет существенный недостаток, что заключается в сниженном притоке воды в обустроенную скважину. С другой стороны, есть еще одно преимущество в том, что при запуске колодца в эксплуатацию не приходится длительно заниматься его прокачкой, то есть очисткой ствола и фильтра от продуктов бурения (глина, песок и другие элементы грунта).

Подытожив сказанное, можно обозначить плюсы и минусы вращательного способа бурения скважин для добычи воды. Преимущества таковы:

  • высокая скорость работы;
  • несложные технология и оборудование;
  • нет необходимости промывки ствола при бурении;
  • непрерывная доставка к устью разрушенных долотом пород;
  • грунт извлекается без поднятия бурового инструмента;
  • есть возможность добраться до основных водоносов, имеющих потребительскую ценность (песчаный и частично известняковый горизонты).

Недостатки бурения на воду шнековым способом следующие:

  • ограниченная глубина;
  • не каждый грунт подходит для проходки ствола шнеком;
  • сниженный дебет скважины;
  • большая нагрузка на привод шнекового бура.

Таким образом, бурение шнековым методом на воду, — явление весьма распространенное в регионах с грунтами, обладающими невысокими показателями твердости, и неглубоким залеганием качественных водоносов. При других условиях необходимо бурить иными способами, позволяющими преодолевать твердость скальных пород и достигать больших глубин залегания качественной воды.

Особенности технологии

Шнековый метод бурения эффективен в сыпучих и рыхлых грунтах. При этом он категорически не подходит для работы в глинистых пластичных грунтах. В последнем случае порода будет прилипать к лопастям, и ее удаление из глубины на поверхность станет невозможной. При использовании метода достигается отличная скорость передвижения бура – до 100-200 м за сутки.

При эксплуатации бурильного оборудования необходимо внимательно выбирать шаг между витками стальной ленты. Он должен рассчитываться таким образом, чтобы отработанный грунт занимал менее половины межвиткового пространства. Лучший вариант – выработка занимает 30% объема.

Также во время работы шнековый бур имеет способность нагреваться. Поэтому при изготовлении оборудования необходимо учитывать соотношение между диаметром инструмента его скоростью вращения:

  • при диаметре до 200 мм допустимая скорость вращения составляет 100-150 об./мин.;
  • при диаметре до 100 мм оптимальная скорость вращения – 500 об./мин.

Снижение температуры оснастки будет происходить при передвижении разрушенной породы по лопастям. Некоторые модели оснащены водяным охлаждением. В данном случае шнек выполняют в виде полой трубы. Для охлаждения внутрь инструмента подается вода, которая предотвращает перегрев.

Комплект бурового оборудования

Оборудование для бурения скважин с применением роторного вращателя включает в себя буровую вышку и буровой снаряд.

Буровая вышка включает в себя:

  • двигатель;
  • вращатель роторного типа;
  • насосы поршневого типа;
  • вертлюг для подачи промывочного раствора;
  • талевая система;
  • очистное оборудование для промывочной жидкости.

Талевая система состоит из кронблока и крюка. Очистная система — из приёмного бака, гидроциклона (вращающийся элемент для разделения жидких субстанций), вибросита и желобов.

При стационарном размещении буровое оборудование может располагаться на площадке произвольно, главное соблюсти технический регламент. В случае с мобильными установками все элементы, кроме очистной системы, располагаются на передвижной платформе — прицепе или раме грузового авто.

Буровой снаряд включает в себя:

  • долото буровое;
  • ведущая штанга;
  • трубы с износостойкими муфтовыми соединениями на концах;
  • муфты и переходники;
  • вертлюг.

В зависимости от типа разбуриваемой породы и глубины проходки могут применяться стандартные или утяжелённые бурильные трубы.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookXВКонтакте
Напишите комментарий