Канатно ударная буровая установка своими руками

Скважина ударно-канатным способом своими руками: простая и недорогая технология

Ударно канатный способ бурения скважин является наиболее простым. При этом он осуществим почти на всех типах грунтов.

Работы можно производить без использования тяжелой спецтехники, при помощи сравнительно компактной установки.Почти все ее элементы можно изготовить своими силами. Такой метод бурения оптимален для самостоятельного обустройства водяной скважины.

Особенности метода

Исходя из вышеизложенного, данная технология бурения является оптимальным вариантом для самостоятельного обустройства водяной скважины на вашем участке, цена которого невелика.

Устройство бурильной установки

На фото конструкция бурильной установки.Оборудование для ударного типа работ собирается из таких элементов.

  1. Бурильный снаряд. В зависимости от особенностей грунта, это может быть забивной стакан, желонка или долото.Ударная штанга.Вышка с блоком и лебедкой.

Забивные стаканы представляют собой главный инструмент установки.

  1. Это отрезок трубы, в ее низу приваривается режущая кромка («клыки» или зубцы) из особо прочного металла, имеющая скос вовнутрь снаряда.Кромка дает снаряду возможность глубже входить в грунтовый пласт при ударении.На верху забивного стакана формируется наковальня. По ней ударяет штанга.

Технология ударно канатного бурения скважин требует сооружения вышки.Оптимальный вариант – сделать ее в виде треножника.

  1. Его можно сварить из труб. Если у вас нет сварочного агрегата, трубы можно заменить брусьями из древесины.В высоту вышка должна быть длиннее бурильного снаряда. Так его можно будет поднимать полностью над уровнем земли.Вверху треножника монтируется блок. Через него пропускается канат или трос.Самое простое приспособление для подъема снаряда при помощи троса – это ворот, аналогичный колодезному.

Применение конструкции с забивным стаканом

Бурение скважин ударно-канатным способом осуществляется так.

  1. Лебедкой забивной снаряд поднимается над забоем, затем он резко отпускается.Стакан ударяется о грунтовый пласт и часть его захватывает.Благодаря силе трения, почва удерживается при подъеме в полости контейнера.Чтоб снаряд прошел глубже, применяется ударная штанга. Для этого ее надо поднять и отпустить. При этом она ударяет по наковальне бурильного снаряда.Когда будут произведены несколько ударов, заполненный контейнер поднимается и очищается от содержимого.Далее бурильные работы возобновляются.

Обратите внимание! Ударно-канатное бурение скважин своими руками при помощи забивных стаканов можно осуществлять лишь при работах на сравнительно мягких и не сыпучих грунтах. Частички песка почти не взаимосвязаны.

Поэтому сила трения не может их удержать в полости забивного стакана. Для обустройства водоснабжающих объектов на твердых и песчаных почвах применяются другие бурильные снаряды.

Использование технологии на сыпучих почвах

Для работ на песчаных почвах применяются желонки.

  1. Внизу такой снаряд имеет клапан. Он открывается, когда контейнер ударяется о породу, тем самым дает возможность части ее попасть вовнутрь.При подъеме желонки, под давлением захваченной почвы, клапан прикрывается, что не дает содержимому просыпаться.На поверхности контейнер освобождается, далее бурение продолжается.

Когда ударное бурение скважин своими руками осуществляется на однородном сыпучем грунте либо с пластами такового, то он начинает засыпать забой.

  1. Чтоб избежать этого, необходимо в ходе работ ствол скважины укреплять обсадными трубами.На первой трубе нужно сделать расширительный (конусный) башмак.В процессе увеличения длины забоя, отрезки защиты под действием собственной массы либо благодаря аккуратным ударам, опускаются сверху вниз.Сечение обсадной трубы должно быть чуть большим диаметра бурильного снаряда. Так он будет в стволе двигаться свободно. Иными словами – диаметр самого забоя будет меньшим, чем сечение труб, поэтому часть почвы с его стенок будет ими срезаться.

Вариант с твердым грунтом

Для работ на твердых либо каменистых почвах инструкция предписывает применять буровое долото.

  1. Его мощные удары раскалывают и дробят твердый грунт.Полученные небольшие частички поднимаются со дна забоя желонкой.

Обратите внимание! При работе на твердых почвах обсадные трубы не смогут срезать породу со стенок забоя. Поэтому совместно с ними нужно дополнительно применять расширитель.

Такое приспособление имеет подвижные резцы.

  1. Чтобы расширитель спустить на дно скважинного ствола, резаки его складываются, таким образом, чтоб устройство помещалось в обсадных трубах.Когда оно оказывается ниже конца колонны, пружина приводит резаки в рабочее состояние. Они срезают грунт со стенок ствола, увеличивая его сечение.Чтобы без проблем пройти в процессе бурения промежуточные водоносные линзы и на твердых типах грунтов нужно устанавливать обсадные колонны. В противном случае грунтовые воды зальют забой и станут мешать работам.Чтоб водоносную линзу перекрыть, надо, чтобы нижний край колонны упирался о грунтовый пласт, расположенный ниже воды. Далее жидкость откачивается. Затем из забоя при помощи желонки убираются частички породы.

Важные моменты

Схема обустройства скважины при помощи ударного метода.

  1. Перед бурением скважины сначала нужно выкопать шурф, имеющий размеры сторон 1.5?5 метра. Глубина его может составлять до двух метров. Эта яма нужна для того, чтоб в забой не обваливался сыпучий поверхностный слой грунта. Стенки шурфа укрепляются щитами из досок. Далее над местом работ монтируется вышка.Когда осуществляется ручное или пневмоударное бурение скважин, обязательно надо контролировать ровность забоя. Его искривление вызовет затруднение установки обсадной колонны или ее монтаж станет вовсе невозможным.

Обратите внимание! Чем бурильный снаряд длиннее, тем проще сохранять ровность ствола скважины. Поэтому его оптимальная длина должна составлять примерно два метра.

  1. Трос, применяемый при описываемом методе бурения скважины, должен иметь большой запас прочности. Он должен выдерживать массу бурильного снаряда и ударной штанги. Кроме этого, трос должен держать сильные нагрузки на разрыв при поднятии стакана или долота, забитого в породу.Помимо всего прочего, при ударном способе буровых работ возникает вероятность того, что снаряд заклинит в забое, в итоге попадания твердого грунта меж ним и стенкой обсадной колонны. Исходя из этого, сечение троса должен составлять не меньше 1 сантиметра.

Вывод

При использовании ударно-канатного типа бурильных работ нет необходимости применять сложное и дорогое оборудование, а также специальную технику. С работой при желании сможет справиться любой владелец участка, имеющий умелые руки, вместе с одним-двумя помощниками. Посмотрите видео в этой статье, в нем вы найдете еще много полезного по данной теме.

Поделиться

Буровая установка своими руками

Каждый земельный участок должен обладать собственным источником воды. Обычно, эту проблему решают, осуществляя бурение скважины. Однако, это связанно с большими затратами на услуги бурильщиков.

В поисках путей снижения затрат, умельцы пытаются проводить бурильные работы своими силами и многие в этом преуспели. Первое что следует сделать, это изготовить буровую установку. Буровая установка своими руками – это задача не из легких, однако, вполне решаемая.

Виды буровых установок?

На конструкции установки влияет метод, которым вы будете бурить скважину. Во время ударно-канатного бурения выполняется разрушение почвы при помощи груза, бросаемого в скважину.

После этого производят извлечение рыхлого грунта, после чего производят повторение цикла, пока скважина не станет достаточно глубокой. Извлечение грунта вращающимся буром и более простая, и более сложная задача.

Более простая, так как требуется меньше физических усилий, а более сложная, так как это более сложные приспособления, они являются более крупными, и стоят дороже. Некоторые элементы, содержащиеся в буровой установке, не могут быть созданы своими силами.

Одни элементы вам продадут на специализированном предприятии, другие вам выточит опытный токарь.Но в итоге вы станете обладателем полностью профессионального агрегата, для которого даже возможно использование на стороне, что открывает возможности для успешного бурового бизнеса.Малогабаритные бурильные установки(МГБУ) подразделяются на такие виды:Установки под УКБ — ударно-канатное бурение. Данные установки являются рамой на треугольном основании.

В качестве рабочих элементов пользуются тросом к торому прикреплено долото либо желонка.Установки шенкового типа. В процессе работы данных установок, извлечения грунта производится шенком.

Стоит отметить, что во время бурения не выполняют промывку скважины при помощи воды.Агрегаты роторного типа, в основе работы которых лежит гидробурение.Агрегаты роторного типа с ручной подачей, являются простейшим вариантом, в котором электромотор заменяется ручным трудом. Так как данный метод бурения связан с высокими трудозатратами, то он применяется не часто.Чтобы самому изготовить даже самую простую установку для бурения, придется воспользоваться сварочным аппаратом, дрелью и болгаркой, а кроме этого, уметь использовать эти инструменты.

МГБУ под ударно-канатное бурение

Чтобы создать такую буровую установку вам потребуется воспользоваться такими приспособлениями:

Бурение на воду ударно канатным методом: первые метры или бурю в раю

Для облегчения бурильных работ, к установке подключается мотор редуктор, поверх барабана которого наматывают трос к которому прикреплен патрон или желонка. Чтобы обеспечить эффективную работу, придется воспользоваться патроном, весящим примерно 80 кг.

Желонкой производится очищение забоя от остатков почвы. Эффективно использовать желонку и в местности с глинистыми грунтами.Главным рабочим элементом в такой буровой установке является деталь, называемая патроном либо «стаканом».

Чтобы изготовить его, придется воспользоваться толстостенной трубой, диаметр которой будет приблизительно 8-12 см, чем более тяжелой будет труба, тем лучше. В нижней части трубы чаще всего вытачивают «зубья», созданные для разрыхления грунта, хотя в этом месте патрон может быть и ровным.

Помимо этого, нижняя кромка в «стакане» чаще всего затачивается. В верхней части просверливаются отверстия, для надежного закрепления каната.

Патрон может быть в длину от 1 до 2 м.Прежде чем начинать работы, лучше пробурить в земле дырку, в которую вы будете опускать «стакан». Это отверстие должно иметь немного больший диаметр чем патрон.

Шнековая МГБУ (мало габаритная буровая установка)

Шнековая буровая установка своими руками строится вокруг главного рабочего элемента - бура. Чтобы его изготовить следует воспользоваться стальной трубой 10 см с диаметре. На верхнем конце трубы обустраивается наружная винтовая резьба.

Противоположный конец снабжается шнековым винтом, диаметр которого приблизительно равен 20 см. Можно ограничится одним - двумя витками в шнеке.

На концы шнека приваривают пару ножей из стали так, чтобы при установке трубы в вертикальное положение между ними и горизонтальной поверхностью был угол.Для обеспечения более удобного вращения бура, следует выполнить сварку еще одного отрезка трубы (примерно 1,5 м) и тройника с внутренней винтовой резьбой. Навинчивание тройника выполняется на разборную штангу.

Такая штанга тоже должна быть 1,5 м в длину.Буровая установка состоит из: 1 – бура; 2 – воротка; 3 – тройника; 4 – разборной штанги; 5 – муфты; б – треноги; 7 – отверстия; 8 – лебедки; 9 – зубчатого колеса.Производиться углубление бура в почву, с последующим троекратным его поворотом, после чего он извлекается, для удаления разрыхленного грунта. Данные действия повторяются, пока глубина отверстия не приблизится к одному метру.

После этого, штанга должна быть удлинена. Для этого, посредством муфты на неё монтируют еще одну часть трубки из стали.

Чтобы сделать скважину, глубина которой превышает 8 м, придется осуществить закрепление конструкции на специальную вышку-треногу.Верхняя часть данного агрегата должна обладать отверстием, через которое будет осуществляться свободное движение штанги. Так как штанга будет становиться все более тяжелой, чтобы её поднять потребуется использование лебедки. Вышку можно сделать как металлической, так и деревянной.Такая буровая установка в рабочем состоянии показана на видео ниже:

Конструкция надежной буровой установки

Для изготовления буровой установки, обладающей достаточной надежностью и позволяющей заниматься буровыми работами профессионально, обязательной является покупка ряда составляющих, которые изготавливаются на заводах, оборудованных высокоточной техникой. Потребуется покупка следующих элементов:

После того как все элементы подобраны, можно начинать основную работу по распиловке. Для этого потребуется:

  1. От профильной трубы отрезаются 3 сегмента по 3 м. На концах всех сегментов делаются косые срезы под 60 градусов, чтобы в итоге можно было их объединить в треугольник. Стык делается максимально качественно, чтобы не допустить даже малейших просветов.Затем из этой же трубы делаются еще 3 отреза, но уже по 4 м. Под сводом нужно сформировать достаточно острый угол, а вот снизу ориентироваться по обстоятельствам. Все стыки аналогичным образом привариваются. В итоге получается достаточно массивная тренога, которая может быть собрана даже в самом обычном дворе в центре города.Дальше делается отрез листовой стали 40*30 см.Круглая труба отрезается на длину 1,5 м, причем при желании в нее можно вложить какой-нибудь груз для повышения массы. Еще 1 отрез на 0,4 м будет служить в качестве забивного стакана. Прорезать его, как на рисунке, не нужно, но с ударной стороны следует сделать заточку вовнутрь, чтобы повысить эффективность рабочего процесса.

Основная рабочая деятельность

Принципиальная схема ударного бурения.После того как тренога готова, нужно начинать ее собирать в окончательную конструкцию. Для этого последовательность будет выглядеть таким образом.С любой выбранной стороны приваривается лист стали, но тут стоит учитывать, что он будет постоянно подвергаться огромной нагрузке, из-за чего можно придумать дополнительные элементы крепления.

В качестве дополнительных креплений обычно используются болты с гайками, которые плотно удерживают лист стали, но снизу они все равно прихватываются сваркой, после чего разъединить их можно будет только болгаркой.На стальной лист прикручивается лебедка. Для ее фиксации используются болты с гайками.

Стык лучше делать максимально прочный, чтобы не было неожиданностей во время рабочего процесса.Теперь в верхней части ровно под сводом крепится блок, через который будет переброшен трос. Сам трос ни в коем случае не должен быть меньше 12 мм в диаметре, иначе при работе с большой вероятностью он лопнет.

Блок должен оставаться подвижным даже после покраски, поэтому не нужно его особо зажимать.На трос крепится длинный отрез круглой трубы. Тут все просто, но сам трос в итоге должен выходить ровно в центре, чтобы не было смещения центра тяжести.В конце монтируется стакан, на который во время бурения и приходится основная ударная нагрузка. Способы крепления выбираются в зависимости от пожеланий, но чаще всего отдается предпочтение обычной сварке, ибо гораздо проще 2 раза проверить сварной шов, чем нарезать резьбу.

Вернуться к оглавлению

Завершение деятельности

После окончания рабочего процесса оборудование убирается, и можно покрасить всю конструкцию для канатного бурения. Изначально все покрывается слоем грунтовки, а потом краской. Дождаться надо полного высыхания, благодаря чему уже никакие воздействия извне не будут страшны.В итоге должна получиться конструкция, которой можно пробить любые пласты, кроме скальной породы.Такая установка может использоваться для бурения в любой точке мира, причем при желании можно дойти до любой глубины, если не будет существенных ограничений.

Ещё записи:

Такое оборудование собирается из следующих элементов:

Для облегчения бурильных работ, данную установку нужно подключить к мотору редуктору. Трос с желонкой либо патроном наматывается на барабан редуктора. Для достижения оптимальной эффективности нужно использовать патрон весом порядка 80 кг.

Забой будет очищаться от разрушенной почвы при помощи желонки. Желонка показывает нормальную эффективность и на глинистых почвах.Главной составляющей подобной установки является «стакан», он же патрон.

Изготавливается из трубы диаметром порядка 10-12 см с толстыми стенками. По возможности нужно выбрать как можно более тяжелый материал. Внизу отрезка, как правило, делаются треугольные «зубы».

Считается, что они способствуют более быстрому разрыхлению земли. Однако эту часть элемента можно оставить и ровной, все равно она обязательно затачивается. Сверху патрона делается несколько отверстий, через которые он будет крепиться к канату.

Патрон может иметь длину 1-2 м.Перед тем как начинать работать с такой установкой, рекомендуется подготовить в земле отверстие, в которое в дальнейшем будет опускаться «стакан». Данное отверстие должно несколько превосходить патрон по диаметру.

Руководство по сборке

Рисунок 2. Схема буровой установки.Главным элементом этой конструкции является бур. Он изготавливается из стальной трубы сечением 10 см. На верхнем конце трубы делается винтовая резьба.

На ее противоположном конце нужно сделать шнековый винт. Он должен иметь диаметр порядка 20 см. Как правило, достаточно 1-2 витков шнека. К концам шнека приваривается 2 стальных ножа.

Это делается так, чтобы при вертикальном расположении они были под углом к горизонтали земли. Для максимального удобства работы необходимо приварить к тройнику отрезок трубы длиной порядка 150 см. Тройник должен иметь внутреннюю винтовую резьбу.

На часть разборной штанги следует навинтить тройник. Отрезок данной штанги тоже будет иметь длину, равную 150 см. Ознакомиться со схемой и видом готовой конструкции такой установки можно на рис.

2.Бур нужно углубить в землю, провернуть 3 раза, извлечь и убрать разрыхленную почву. Цикл повторяется до тех пор, пока не будет пробурено порядка 1 м. По достижении данной глубины нужно будет удлинить штангу.

Для этого к штанге при помощи муфты крепится дополнительный отрезок трубы. При необходимости бурения скважины на глубину больше 8 м конструкция закрепляется на специальной вышке-треноге.

В ее верхней части подготавливается отверстие, в котором штанга сможет свободно двигаться. По мере увеличения штанги будет существенно увеличиться и ее вес, поэтому для подъема такой конструкции нужно применять лебедку. Вышку можно собрать из древесины или металла.

Рекомендации

Рисунок 3. Рама для буровой установки.При желании вы можете собрать такую установку, которая позволит бурить не хуже профессионалов. Для ее сборки понадобится купить несколько заводских элементов, а именно:

Основной элемент установки - забивной стакан.Его основные элементы:

При работе с помощью лебедки осуществляется подъем и опускание забивного стакана.Действие установки заключается в следующем:

Совет: Забивные стаканы лучше всего использовать на мягких, глинистых несыпучих почвах.

Как выполнить бурение скважины на сыпучем грунте

При наличии сыпучего грунта на участке нужно использовать желонку. Это стальная труба, внизу которой расположен задерживающий клапан. При опускании желонка в почву, открывается клапан, внутрь трубы попадает грунт.

При подъеме элемента клапан закрывается. Желонка, после извлечения, очищается, и процесс повторяется снова.Установка для бурения скважин в сыпучих грунтахСовет: Чтобы предотвратить во время бурения обсыпание грунта нужно использовать обсадные трубы, которые забиваются при углублении.

На первом элементе обсадной трубы должен располагаться расширительный башмак, имеющий форму конуса. Для беспрепятственного перемещения ствола стакана внутри его диаметр должен быть меньше диаметра обсадной трубы.

Как пробурить скважину в каменистом твердом грунте

Скважина в таком грунте создается с помощью долота. Измельчение твердой породы происходит под его ударами. В дальнейшем она извлекается на поверхность желонкой.

На таком грунте при монтаже обсадных труб должен использоваться расширитель, что обеспечивает конструкции необходимый диаметр. Забивка осуществляется в слой грунта, который расположен ниже уровня нахождения водоносного пласта.

Затем откачивается скопившаяся жидкость и очищается дно скважины от смеси воды и грунта с помощью желонки.Совет: При ударно-канатном бурении скважины с использованием забивного стакана нужно перед началом работ подсыпать грунт. Это позволит создать более вязкую массу и облегчить процесс бурения.Большое значение имеет прочность троса.

Ударно канатное бурение скважин на воду:Бур или не бур или ударный снаряд

От его надежности зависит, сможет он выдержать нагрузку при заклинивании стакана для забивки. Хорошо подойдет стальной трос, диаметр его должен быть минимум 12 мм.Совет: При сооружении скважины нужно строго контролировать ее вертикальность.

При малейшем отклонении обсадные трубы не будут опускаться, и работу нельзя будет продолжать. Облегчает процесс бурения забивные стаканы длиной до двух метров.

Что нужно учитывать при установке обсадных труб

Для вырытой скважины требуется дополнительная обсадка. Ее можно выполнить цельной из асбоцементной трубы и отдельных отрезов из асбестовых труб.

Ударно-канатное бурение мобильной установкой.mp4

Процесс работы с отрезами требует особого внимания к равному диаметру труб для того, чтобы обеспечить в дальнейшем свободное погружение всей конструкции. Все трубные звенья удерживаются от сползания и закрепляются скобами. Эти элементы затем закрываются полосками, изготовленными из нержавеющей стали.Скважина на воду может быть «обсажена» пластмассовыми или стальными трубами.Инструкция указывает, что «обсадка» трубы нужна для:

Труба с фильтром опускается на дно. Фильтр изготавливается из мелкой сетки, которая не пропускает песчинки и обеспечивает фильтрацию воды. Труба, опущенная на нужную глубину, закрепляется хомутом.

Это предотвратит самопроизвольное проседание. Надземная часть конструкции, при правильном устройстве на воду скважины, укрывается кессоном или оголовком. Он защищает источник от загрязнения.

Выполнен в форме бака с люком, диаметр которого позволяет беспрепятственно проникать к водозаборной скважине.

Преимущества и недостатки ударно-канатного способа

Что такое пневмоударное бурение

Бурение с применением пневмоударника, как рабочего органа - пневмоударное бурение. В этом случае забойный двигатель погружается в скважину и работает агрегат от энергии, вырабатываемой сжатым воздухом.

Погружным пневмоударником можно бурить скважины различного назначения на открытых горных породах высокой и средней крепости диаметром от 110 до 152 мм. Это могут быть и абразивные, разрушенные и трещиноватые грунты, которые можно бурить на глубину от 30 до 150 метров, что зависит от рабочего давления энергоносителя, создаваемого на выходе в пневмоударник, который вместе с буровой коронкой составляет рабочий орган буровой машины. Это - пневматическое ударное устройство с беззолотниковой системой воздухораспределения, имеющий центральный подвод в рабочие камеры цилиндра сжатого воздуха и центральным выхлопом ранее отработанного воздуха посредством канала бурового инструмента на забой скважины.Основные достоинства, которые имеет пневмоударное бурение скважин:

С применением стационарных буровых установок производят бурение пневмоударное глубоких скважин, а для взрывных используют лёгкие, средние и тяжёлые буровые станки. Для станков сжатый воздух подаётся от стационарных или передвижных компрессоров.

Пыль, которая образуюется при бурении, подавляется пылеулавливающими установками или воздушно-водяной смесью. Как производится бурение ударно канатным способом скважин хорошо видно на видео. В этой статье рассматриваются лишь некоторые рекомендации по сооружению скважин.

Автор статьи:

Рекомендуем почитать