0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Технология шнекового бурения скважин

Шнеки буровые: раскрываем секреты

Шнековое бурение – один из самых старых способов бурения скважин, который со временем почти не менялся и пришел в наши дни с самыми небольшими усовершенствованиями. Недостатком является ограничение по максимальной глубине, которую можно достичь без применения дополнительного оборудования. Однако преимущества делают шнековое бурение самым популярным способом создания скважин. Все, кто связан с бурением скважин навесными гидробурами, по достоинству ценят скорость производимых работ, универсальность применения оборудования, финансовую доступность и относительно несложную технологию.

Шнековое бурение применяется чаще всего для скважин небольшой глубины (до 20 м) шнеками небольшого диаметра (до 1500 мм). Самые популярные работы, при которых применяется шнековое бурение, – это установка дорожных ограждений, дорожных знаков, оград, столбов и опор различного назначения, взятие проб грунта с разной глубины, создание буронабивных свай, пересаживание деревьев, завинчивание винтовых свай и т. п. Наиболее часто шнековое бурение гидробурами производится в грунтах категорий III–Х по классификации крепости горных пород Протодьяконова.

Самые распространенные методы шнекового бурения – рейсовый и поточный.

При рейсовом способе бурения используется шнек, который наращивается штанговыми удлинителями для достижения заданной глубины. Шнек забуривается на глубину витков, извлекается из скважины по мере наполнения витковой части буримой породой. Порода сбрасывается в стороне от скважины, шнек погружается обратно за следующей порцией грунта. Этот процесс продолжается до достижения необходимой глубины. Производительность такого метода зависит в том числе от длины винтовой части шнека. Но нельзя забывать о том, что, чем больше диаметр, тем более тяжелый груз извлекается базовой машиной из скважины. Сам шнек плюс удлинители являются внушительной металлической конструкцией, а вместе с грунтом, особенно при большой глубине бурения, этот комплекс может оказаться на грани грузоподъемности базовой машины. На шнеках производства Технопарка «Импульс» учтена эта особенность: количество витков зависит от серии шнека и его диаметра, но с учетом максимально возможного объема породы, который предстоит этим шнеком извлечь.

При поточном способе бурения выход породы из забоя происходит постоянно на всей глубине бурения. Этот способ более производительный, чем рейсовый. Работая поточным способом не надо постоянно извлекать шнек с породой, т. к. буримая порода сама движется по всей длине шнека к устью скважины. Достигается такая производительность тем, что реборда идет по всей длине шнека и всех удлинителей. Соединяя шнек и удлинители таким образом, чтобы на стыке последний виток шнека переходил в первый виток удлинителя и т. д., в зависимости от глубины, получается шнековая колонна, производящая непрерывную (поточную) транспортировку буримого грунта из забоя на поверхность.

Выбор способа бурения зависит от поставленной задачи. Полностью винтовая шнековая колонна всегда более производительная, но стоит дороже, чем шнек с удлинителями-штангами. Если бурится скважина глубиной до 5 или 10 м, то рейсовый способ бурения будет комфортным, а если 10 м и более, наиболее предпочтительным будет поточный способ. Есть виды работ, при которых поточный способ не просто предпочтителен, но необходим. Это те работы, которые требуют идеально четкого диаметра, вертикальности и ровности по всей глубине скважины, например, лидерное бурение для последующей забивки свай или создание скважин для изготовления буронабивных свай.

Для достижения наибольшей эффективности и качества бурения основное внимание уделяется рабочему инструменту – шнеку.

Слово «шнек» немецкое и имеет такие значения: улитка, завиток, спираль. Состоит шнек из основания в виде стержня, на котором вдоль оси закреплены спиральные витки. По своей сути это конвейер, который доставляет по трубе сыпучие материалы. Шнек буровой оснащен снизу режущей частью, которая разрушает буримую породу, и присоединительным хабом.

Транспортировка материала осуществляется одновременно с проходкой скважины – это и есть суть шнекового бурения.

Шнеки производства Технопарка «Импульс»

Технопарк «Импульс» изготавливает для Компании «Традиция-К» шнеки и удлинители всех типов и размеров для обоих способов бурения. Эти шнеки предназначены для использования в комплекте с соответствующими моделями гидровращателей Delta, или «Импульс», или любой другой марки для бурения в грунте скважин заданного диаметра на заданную глубину при температуре окружающего воздуха от –40 до +40 °С.

Шнеки производства Технопарка «Импульс» подобрать достаточно просто, т. к. они разбиты на серии, каждая из которых имеет свои ограничения по максимальному крутящему моменту. Шнеки разных серий имеют свои посадочные размеры, что в большинстве случаев позволяет избежать ошибки при установке несоответствующих шнеков на гидро­вращатели Delta или «Импульс».

Многолетний опыт производства (22 года) навесного оборудования и рабочего инструмента к нему дает уверенность в том, что продукция, произведенная Технопарком «Импульс», выполнит все работы, необходимые заказчику. Успешная история производства шнеков началась с того, что в 2010 г., просчитав затраты на ввоз шнеков из-за границы и изучив технологию их производства, было принято решение производить шнеки своими силами. На октябрь 2016 г. реализовано 10 061 шт. шнеков и удлинителей собственного производства, что в среднем составляет 140 шт. в месяц.

Производятся шнеки поэтапно на нескольких производственных площадках, входящих в единую сеть. Металл и трубы для оснований приходят на склад. После разгрузки и сортировки материал сразу или почти сразу попадает в производственный процесс. А процесс этот непрерывный, зачастую круглосуточный. Начинается изготовление комплектующих шнека. По мере изготовления они перемещаются на участок производственной комплектации: основание, реборды, режущая кромка, держатели зубьев, сами зубья, пилот/ забурник и хаб. Когда комплект собран, его перемещают на сборку, где, используя редуктор, полуавтоматом сваривают комплектующие в изделие – почти готовый шнек. Чтобы избежать даже минимальных отклонений, используется лазерный контроль во время сборки и непосредственно перед выходом из сборочного цеха. Заготовка шнека собрана и направлена в дробемет, который подает дробь со скоростью до 1000 кг/мин. За счет направленного потока абразива будущий шнек очищается от окалины. Далее производится чистовая мех­обработка – и обратно в дробемет для подготовки поверхности к покраске. В малярной камере шнек окрашивают и сушат. Теперь он надежно защищен от коррозии.

До того, чтобы это изделие окончательно стало шнеком, осталось две операции: установка режущих элементов и финальный контроль качества. Установка зубьев и пилота забурника – самое простое, что происходит в производстве шнека, т. к. установка режущих элементов невероятно легкая за счет запатентованной системы крепления, и это очень ценят наши заказчики – замена изношенных элементов на новые производится «в полях» быстро без каких-либо спецприспособлений. Полностью собранному шнеку при прохождении через ОТК присваивается индивидуальный серийный номер и «выдается» собственный паспорт, который одновременно является и инструкцией по использованию.

Всё – шнек готов и перемещен на склад готовой продукции в ожидании трудной работы.

Опыт, качество, технологии – путь к успеху

Кустарный шнек не просто уменьшает производительность бурения или имеет меньший ресурс. В результате использования неверных геометрических параметров забурника на вал гидровращателя передаются как избыточный момент сопротивления, так и разрушительные для зубчатых элементов планетарного механизма вибрации. В результате механизм планетарного редуктора перегревается, а зубья шестерен прежде­временно изнашиваются. Также это дополнительный расход топлива экскаватора и нагрузка на гидросистему. На обывательском уровне шнек можно сравнить с победитовым сверлом. Фирменное сверло и перфоратор загонит в бетон, как в масло, за секунды. И если его не перегревать, то послужит оно верой и правдой. А можно купить сверло на рынке подешевле. Выглядит оно почти так же, но через пару отверстий его можно просто выкинуть: забурник перегрелся, затупился, и вместо сантиметров в бетоне вы, обливаясь потом, стоите на месте и вспоминаете пословицу «скупой платит дважды». С неоригинальным шнеком это может быть и трижды, и похуже, в случае выхода из строя гидровращателя. Это то, почему мы не только не рекомендуем использовать кустарные шнеки, но и снимаем гидробур с гарантии в этом случае. И уверяю вас: это не просто желание продавать только собственный продукт – это опыт и здравый смысл.

Технология шнекового бурения

Выбор режима бурения

О зависимости механической скорости шнекового бурения от физико-механических свойств горных пород свидетельствуют следующие данные:

Горная породаСредняя механическая скорость бурения, м/ч
Песок:
рыхлый
рыхлый влажный
глинистый сухой

340
208
95
Глина:
песчаная
песчаная плотная
плотная водная

69
41
18

При поступлении разрушенной долотом породы на шнековый транспортер дальнейший ее подъем возможен при условии, что угол винтовой линии спирали меньше утла трения породы о поверхности шнека.

Продвижение породы происходит в результате того, что она образует со спиралью шнека пару «винт—гайка», в которой порода — «гайка» — не вращается и при вращении шнека — «винта» — порода перемещается снизу вверх. Разность оборотов шнека и породы обусловлена разницей значений коэффициентов трения породы о стенки скважины ƒ с и о поверхность спирали шнека ƒ ш :

Разрушенной породы о металл ƒ ш0,3—0,5
То же о стенки скважины ƒ с0,8—1,0

Частота вращения

Производительность шнекового транспортера должна быть не меньше производительности долота с учетом разбуривания стенок скважины (коэф. 1,0—1,3) и разрыхления породы (коэф. 1,3—1,6).

Взаимосвязь частоты вращения и углубки за оборот определяется, исходя из: возможной производительности шнекового транспортера; заполнения шнека, равного 0,1—0,3 шага спирали; разрыхления породы.

Так, для эффективного бурения шнеками необходимая частота вращения составляет:

Диаметр шнека, ммЧастота вращения, мин-1(мин./макс.)
70—100
150—200
160—200/500—700
80—100/150—200

Увеличение частоты вращения эффективно в рыхлых и сыпучих породах; снижение — в вязких.

Затраты мощности

Мощность при шнековом бурении может колебаться в широких пределах в зависимости от режима, т. e. от соотношения частоты вращения и подачи за 1 оборот.

Читать еще:  Особенности монтажа утеплителя на крышу

Затраты мощности на вращение 1 м шнековой колонны, кВт

Частота вращения, мин-1Диаметр, мм, скважины/шнека
143/135198/185
65
110
180
0,080
0,135
0,510
0,240
0,667
0,840

Завышение частоты вращения приводит к излишнему расходу мощности, появлению вибраций и т. Д. Превышение рациональной подачи нарушает стабильность работы транспортера, что в вязких породах приводит к образованию между лопастями шнеков уплотненных зон породы («сальников»), развивающихся под действием породы, поступающей с забоя за счет продолжающейся углубки. Признаком возникновения сальников является повышение крутящего момента на вращение колонны, а также прихваты в скважине.

В мощности, затрачиваемой при шнековом бурении, значительную часть занимают потери на трение долота о породу и породы о лопасти шнека. Поэтому одной из мер снижения потребляемой мощности является подача на забой скважины воды при бурении сухих и вязких пород. Вода заливается в затрубное пространство или закачивается через полый шнек.

Режим бурения пород I —III категории по буримости

При проходке мягких пород процесс разрушения породы не требует значительных затрат энергии, и скорость бурения может быть высокой. При этом большой объем выбуренной породы требует его своевременного и качественного удаления, от чего зависит эффективность бурения.

Режим бурения пород IV—VI категорий по буримости

При бурении пород средней твердости основными требованиями к буровому инструменту является обеспечение:

1) эффективного разрушения пород;
2) высокой прочности и износоустойчивости в условиях отсутствия охлаждающего агента.

Аварии при шнековом бурении

Основными видами аварий при шнековом бурении являются:

  • прихваты колонны шнеков;
  • образование пробок породы на нижних шнеках;
  • обрывы в элементах шнековой колонны.

Шнековое бурение как востребованная технология современного строительства

Шнековое бурение представляет собой одну из разновидностей вращательного бурения. Слово «шнек» происходит от нем. Schnecke, что значит «винт, завиток, улитка».

Особенности шнекового бурения

От других типов вращательного бурения оно, в первую очередь, отличается способом удаления разрушенной породы. Транспортировка изымаемого грунта осуществляется не потоком бурового агента, а посредством самого вращения колонны.

Универсальность шнекового бурения обеспечила ему широкую сферу применения. Особенно он удобен для бурения скважин малой и средней глубины в мягких или рыхлых грунтах. В частности, он идеально подходит для бурения скважин в галечных породах.

Кроме того, шнековое бурение востребовано в сейсмологической разведке, создании взрывных скважин, при гидрогеологических исследованиях, геологических съемках, разведывании залежей полезных ископаемых.

Технология процесса

Буровой шнек при его опускании в грунт дробит и рыхлит породу, транспортируя вынимаемый продукт вверх по скважине посредством шнекового транспортера.

Главные технологические особенности процесса:

  1. инструмент, с помощью которого разрушается порода, требует постоянного охлаждения;
  2. получаемый продукт необходимо транспортировать на поверхность;
  3. стены полученной скважины нуждаются в укреплении.

Существует три группы бурового инструмента:

  • колонна простых шнеков с долотом;
  • магазинный шнек с коронкой;
  • колонны простые и полые со съемными долотом и приемником для керна.

С помощью долота с двумя или тремя лопастями, лезвия которых являются плоскими или спиралевидными, в основном бурят мягкие грунты. Если же отверстие пробуривается в грунте средней твердости, более разумно использовать долото округлого профиля, выполненное из твердых сплавов.

Так как одним из главных требований к буровому оборудованию является его мобильность, современные бурильные установки выполняются самоходными либо переносными.

Одним из важных достоинств бурения с помощью шнеков является то, что при таком бурении отверстий стенки скважин непроизвольно закрепляются разрушенной породой, когда она поднимается вверх по шнекам, словно штукатуркой. Таким образом риск обрушения скважины минимален.

Следует отметить и такой момент, как минимальная деформация поверхности при шнековом бурении, благодаря чему его можно применять для работ под железнодорожными и автомобильными путями, различными постройками и т.п.

Все это обеспечило широкое применение шнекового бурения в различных сферах строительства, геологии, сейсморазведке и пр.

на все скважины
и оборудование
предоставляется
гарантия!

Обзор технологии шнекового бурения

При добыче полезных ископаемых из недр земли используются различные методы, которые наиболее удачно подходят для той или иной процедуры. Выбор всегда обусловлен экономическим фактором, так как полезность получаемого материала обязательно должна быть выше, чем затраты на его добычу. Шнековое бурение скважин используется в тех случаях, когда нужно поднимать разрушенную породу из пройденных участков при помощи специального механизма, а не бурового раствора.

При этом глубина бурения будет сильно ограничена, а используется подобный метод при ведении геологических исследований или бурении скважин на воду. Также может применяться в случае необходимости бурения отверстий для закладывания взрывчатки с целью масштабного разрушения горной породы. Еще одна сфера применения — шнековое бурение скважин под сваи, которые будут служить опорами для железнодорожных мостов или других технологических объектов.

Принцип ведения шнековой разработки

Для осуществления указанной операции используется специальное оборудование, которое конструктивно отличается от стандартной буровой установки. Обычно оно монтируется на передвижную платформу, чтобы можно было оперативно менять местоположение при необходимости перенести спектр работ на несколько метров дальше.

Самоходка справится с этой задачей гораздо быстрее, чем можно осуществить перенос стационарного агрегата. Простота организации рабочего процесса является главным преимуществом, из-за которого собственно метод и является столь популярным при проведении разведывательных операций. Причем за одну смену можно пройти до трехсот метров вглубь, если попадется благоприятная местность с нормальной твердостью почвы.

Технология бурения скважин шнековым способм подразумевает проведение следующих операций:

  • • Доставки рабочего оборудования на место предполагаемого бурения и перевод установки из транспортного положения в рабочее.
  • • Начало всверливания бура в землю. При этом повышенный крутящий момент будет быстро разрушать горную породу, а специальная стальная лента послужит для доставки отработанных элементов на поверхность.
  • • По мере прохождения бура вглубь, в работу будут включаться все новые и новые шнеки, что значительно ускорит операцию.

При этом во время работы нужно обязательно учитывать твердость породы, так как от этого будет зависеть положение резцов бура по отношению к рабочей плоскости. Неправильная установка может привести к поломке буровой головки, что заставит прерывать процедуру на некоторое время. А любые простои в работе в итоге оборачиваются дополнительными затратами. Шнековый бур для бурения скважин представляет собой трубку, на которую наварены специальные винтообразные элементы, располагающиеся по спирали.

Такой тип устройства наилучшим образом подходит для работы, так как позволяет быстро вкручиваться в горные породы и разрушать их с минимальным сопротивлением. Для этого понадобится использовать самые твердые марки стали, чтобы они не гнулись при контакте с прочными слоями. Но металл должен обладать и определенной степенью пластичности, потому что в противном случае он будет слишком ломким.

Шнековый способ бурения скважин является самым старым из всех известных на сегодняшний день. И технология оказалась настолько удачной, что сохранилась до сих пор, в несколько более совершенном виде. Промышленники по достоинству ценят быстроту осуществления работ, поэтому метод распространен повсеместно. Единственным недостатком является сильное ограничение по максимальной глубине, которое не позволяет ограничиться применением только этой технологии.

Необходимое оборудование

Вращательное шнековое бурение подразумевает наличие специальных установок, способных работать в заданном режиме. Есть, конечно, и ручные буры, но предел их возможности ограничивается одним метром глубины, так что для промышленных целей они не пригодны. В таких ситуациях используются более мощные агрегаты, например:

  • • Шнековое бурение скважин станками типа ЛБУ-50 позволяет добиваться максимальной глубины до двухсот метров. При этом максимальный диаметр составит 190 миллиметров, а при наличии пневмоударника — 550 миллиметров.
  • • Шнековое бурение скважин станками типа СО-2 позволяет продвигаться вглубь земной тверди на 70 метров. Зато при помощи дополнительного оборудования диаметр скважины может быть расширен до двух метров, что позволяет использовать агрегат для строительства колодцев любого назначения.

Самым лучшим способом ознакомления с работой машин является просмотр шнекового бурения скважин на видео. Найти подобный ролик в интернете с комментариями экспертов не составит труда. Благодаря ему будет проще определиться с выбором установки, так как все они имеют разные технические характеристики, которые отвечают определенным потребностям. Правильный выбор рабочего агрегата гарантирует успешное завершение операции, с какими бы не пришлось столкнуться трудностями при ее проведении.

Использование технологии для бытовых целей

В частных домах часто есть необходимость в наличии собственного источника жидкости, поэтому шнековое бурение скважин на воду является очень актуальной и востребованной услугой. Ее заказывают жители, которые были обделены вниманием коммунальных служб и не подключены к системе централизованного водоснабжения.

Если просто копать колодец, то не всегда получится дойти до жидкости хорошего качества, которую можно будет употреблять в пищу. Поэтому стоит сразу бить себе артезианскую скважину и наслаждаться живительной влагой в любое время суток.

Цена шнекового бурения скважин будет зависеть от глубины и сложности грунта.

Технологии бурения скважин на воду

Скважины – это единственный способ обеспечить качественное и бесперебойное водоснабжение в частных домах и коттеджах. Однако, когда сталкиваешься с необходимостью бурения, сразу возникает много вопросов, к примеру, как определяют тип скважины, способ бурения и прочее. Для того, чтоб построить эффективную рабочую скважину, которая прослужит вам максимально долго, необходимо знать основные типы бурения. В системах загородного водоснабжения применяют, зачастую, одну технологию бурения. Всего есть три способа бурения: шнековое, роторное, ударно – канатное. Основная разница между данными технологиями – это способы, которые используются для того, чтоб разрушить грунт под скважину, а также то, каким образом эта земля достаётся из шахты. Также имеются различия и в аппаратуре, которую применяют для бурения, и цена на подобные работы.

Почему заказчик должен об этом знать? Всё очень просто. Для начала, когда вы будете подыскивать специалистов для бурения скважины, необходимо понимать, какую работу они будут делать и каким образом, какая будет использоваться аппаратура, а также, сколько времен уйдет на подобную операцию. Помимо этого в зависимости от того, какая технология будет использоваться, во многом зависит и стоимость бурения.

Шнековое бурение скважины

Шнековое бурения считается наиболее доступным типом строительства скважин. Используя именно этот способ бурения, функционирует множество малогабаритных буровых установок. Данный способ заключается в том, что используется просто Архимедов винт, или шнек. С его помощью грунт достают из шахты скважины при бурении. Проще говоря, эта технология схожа с тем, как рыбаки на зимней рыбалке бурят лунки. Если планируется бурение небольшой скважины до десяти метров, то можно обходиться и без промывки водой или специальным раствором.

Особенность подобного способа заключается том, что он возможен исключительно в сухой и мягкой земле. И если в процессе бурения шнек натыкается на скальную твердую породу или плывун, то дельнейшее бурение данным способом будет невозможным.

Важно отметить, что шнековое бурения скважин применяют, зачастую, частные работники, у которых есть малогабаритные буровые установки. Если в той области, где вы планируете бурение, шнековый способ возможен, то, скорее всего, найти подобных бурильщиков будет несложно. При этом необходимо понимать, что бурение скважины не ограничивается созданием самого отверстия в земле до слоя воды. Нужно обеспечить надежную защиту водоносного горизонта, чтоб в него не попала верховодка или стоки, грязь и химикаты с полей и прочее. Поэтому при выборе бурильщиков обращайте внимание на их опыт и квалификацию, не гонитесь за дешевизной.

Роторное бурение скважин

Метод роторного бурения скважин сегодня является наиболее популярным способом. Для того, чтоб пробурить скважины таким способом применяют специальную трубку для бурения. Внутри неё есть вращающийся вал с наконечником в виде долота, который помещается в скважину. Гидравлическая установка производит на наконечник нагрузку, и за счет этого бурится шахта скважины. Так можно бурить самые разные скважины на самую разную глубину.

Из готовой шахты землю вымывают бурильным раствором. Вместе с тем, раствор подают внутрь скважины посредством насосного оборудования через трубу для бурения. Есть два способа промывки. Первый называется прямой промывкой, поскольку раствор с землей в таком случае стекает через затрубное пространство. Обратная промывка осуществляется самотеком в затрубное пространство с дальнейшей выкачкой вещества из трубы для бурения.

За счет обратной промывки удаётся в разы лучше достигнуть водоносного горизонта, и сделать большой дебит скважины. Однако, данный способ занимает много времени и сил, и к тому же задействуется более сложное оборудование, и по этой причине скважины, в которых используется обратная промывка, стоят в разы дороже. Выбор способа промывки во многом связан с бюджетом и необходимым количеством воды. Если говорить об индивидуальной скважине для одного дома, то, как правило, прямая промывка при бурении позволяет полностью решить поставленные задачи.

Ударно-канатное бурение

Бурение ударно-канатным способом – это наиболее долгий, трудоёмкий и древний способ создания скважин. Однако, этот способ позволяет наиболее качественно обустроить скважину. Данный способ заключается в том, что земля разрушается при дроблении её тяжелым снарядом, который сперва поднимают на определенную высоту, после чего опускают. Так данный снаряд разрушает грунт за счет собственного веса, который умножается на коэффициент свободного падения. Далее порода, которая разрушена таким образом, удаляется из шахты желонкой. Стоит отметить, что если бурение осуществляют на мягком песчаном грунте, то долото и желонка, как правило, объединены в единый снаряд.

Неоспоримый плюс такого способа бурения – это то, что при ударно-канатной технологии не нужна вода, бурильные растворы и прочее. Так водоносный горизонт можно намного более точно вскрыть и обеспечить наибольший дебит, а также эксплуатационный срок. Скважины, пробуренные ударно-канатным методом, могут прослужить до пятидесяти лет.

Весомым минусом такой технологии можно назвать то, что подобное бурение затратное. Помимо того, что технология трудоёмкая, также возникает необходимость в изоляции водоносных горизонтов. Проще говоря, количество обсадных колонн должно быть таким же, как и количество водоносных горизонтов и плывунов, которые располагаются в том месте, где будет производиться добыча воды. Это – дополнительные растраты на трубы крупных размеров, а также на услуги специалистов.

Какую выбрать технологию бурения скважины?

Скорее всего, не будет особенно большого выбора с технологией бурения. Шнековое бурение осуществимо не на любой земле. Если оно невозможно, то, скорее всего, будет использоваться роторное бурение, которое, по сути, вытеснило ударно-канатный метод с рынка.

Вместе с тем, при подборе бурильной компании, очень важно уточнять технологию бурения. Это нужно, как минимум, для того, чтоб понять, насколько адекватны цены, и какое качество работ ожидать.

Шнековое бурение

Шнековое бурение помогает сделать скважины для воды и строительства, часто применяется на территории частных хозяйств. Раньше такую работу выполняли самостоятельно и вручную, но эта технология помогает ускорить процесс и сэкономить силы.

Специфика технологии бурошнекового бурения

Буровая скважина – это отверстие цилиндрической формы с поперечным сечением. Устьем называют его начало, боковые поверхности – стенки, а дно – забой. Расценки на шнековое бурение зависит от того, для каких целей создается скважина, требуемой ширины и глубины. Следует учитывать свойства грунта и пород, через которые придется пройти технике во время работы. От этого зависит и выбор типа оборудования, и режим работы.

Процесс бурения состоит из нескольких этапов:

  • разрушение породы при забое и отделении частиц от массива;
  • подъем обработанной почвы на поверхность;
  • прочистка скважины, подготовка к дальнейшей эксплуатации.

Эффективность работы зависит от свойств породы, плотности, пористости, водопроницаемости. Технология шнекового бурения используется для создания скважин шириной 60-200 мм и глубиной до 40 м. Для скальных пород данный метод не подходит.

Плюсы и минусы метода шнекового бурения скважин

Шнековое бурение используется в промышленном и гражданском строительстве. Его особенность состоит в том, что разрушенная порода удаляется с помощью деталей шнекового снаряда, а не методом промывания или закачки газожидкостной смеси.

Такой тип бурения используют в случаях:

  • обустройства индивидуальной водозаборной скважины;
  • подготовки фундамента для разных типов свай;
  • установки ограждений и опор из железобетона;
  • строительства колодцев.

Отработанный грунт быстро поднимается на поверхность. Из-за того, что жидкость для промывки не нужна, такой способ можно использовать на безводных территориях. Шнековое бурение эффективно работает даже при низкой температуре воздуха. К недостаткам технологии относят то, что она не позволяет сделать скважину в твердой породе. При использовании в глинистой и суглинистой почве возможны трудности. Пробурить на глубину более 40 м невозможно.

Инструменты для бурения шнеком

Оборудование для работы по шнековой технологии отличается количеством витков и формой режущей части. В большинстве случаев используется только один шнек, без дополнительных приспособлений. Во время заглубления лишь добавляют буровые штанги. Во время бурения шнеком снаряд достают через каждые 0,7 м, чтобы убрать накопившуюся породу. Иногда в осадочной почве встречаются небольшие валуны и галька. Чтобы разбурить их, используют долото. Оно имеет заостренный край и с усилием подается на породу до тех пор, пока не разрушит ее. Осколки затем достают желонкой. Иногда используют сразу несколько буровых способов.

Существует 2 типа шнеков:

  • полые внутри;
  • утяжеленные, без отверстия.

Чтобы снизить износ оборудования, его кромку оборачивают стальной полосой или покрывают поверхность наплавом из металла. Большинство буровых установок состоят из нескольких шнеков разной ширины. Полое оборудование используют при бурении с продувкой, когда необходимо откачать воду, установить заряд в геофизическую скважину или залить бетон для сваи.

Шнековое бурение скважин

Бурение скважин шнековым методом применяется в основном для песчаных и гравийно-песчаных грунтов. Оно производится установкой, которая имеет буровую головку, следом за которой идут шнеки, отводящие грунт. У шнекового бурения скважин есть несомненное преимущество по скорости проходки. Кроме этого, одновременно с бурением продавливаются и укладываются стенки скважины, которые удерживают породу и предотвращают ее обрушение. Устанавливаемые стенки скважины могут быть как бетонными, так и стальными. При шнековом бурении скважин отпадает необходимость в промывке скважины во время бурения.

Такой метод бурения используется только для скважин с небольшим дебетом. Обычно шнековое бурение скважин на воду производится в мягком, рыхлом или мерзлом грунтах. При помощи винтового шнека из забоя удаляется выбранная при бурении порода. Шнек – это бурильная труба, вся длина которой обвита стальной лентой. Бурение шнековым методом производится буровыми механизмами, имеющими подвижный вращатель. Шнеки соединяются резьбой или элементами, имеющими фигурное сечение. Ход подачи при бурении шнековым методом от 1,9-15 м.

Полые герметичные шнеки оборудованы реверсивными замками, имеющими различные долота. За счет высококачественной стали замковых соединений, имеющих высокую износоустойчивость, время на бурение значительно сокращается. При этом производительность работ возрастает.

При шнековом бурении скважин на мягких и рыхлых грунтах лопасти долота должны находиться под углом 30-60о по отношению к забою. На плотных грунтах или гравийно-галечных отложениях лопасти долота должны иметь угол 90о по отношению к забою. Установка угла при бурении зависит от твердости пробуриваемого грунта.

Режущие элементы бура охлаждаются за счет разрушаемого грунта. При этом разрушенная порода поднимается по спирали шнека. Объем разрушаемой породы при средней скорости транспортировки должен составлять не более 0,2-0,4 от общего объема пространства. При этом частота вращения бурового инструмента должна быть 150-200 об/мин. Для шнеков, имеющих размер до 100 мм частота вращения не должна превышать 500 об/мин.

При бурении скважин шнековым методом наиболее эффективными считаются шнеки, имеющие центральный канал. Через него подается воздух или вода при помощи гидравлического насоса, что снижает трение при бурении. Обычно шнековое бурение скважин производят на глубину до 50 м. В исключительных случаях бурение шнековым инструментом может производиться до глубины 100-120 м.

При бурении глубоких скважин шнековое бурение обычно комбинируют с некоторыми другими видами.

При производстве шнекового бурения скважин может быть применена технология с использованием обсадных труб или же тампонированием стен скважины бетоном под давлением с поверхности. При данном виде бурения скорость прохождения грунта в сутки может доходить до 30 метров.

В станках для шнекового бурения скважин применяются литые буровые головки, имеющие режущие лопасти и хвостовик. Режущая кромка лопастей обычно должна быть наплавлена твердым сплавом. В случае бурения на особо твердых породах буровая головка должна быть оснащена техническими алмазами.

Глубина шнекового бурения скважины проводится на размер одной штанги, затем станок отключается, штанга должна быть отсоединена от шпинделя, поднята наверх и наращена новой штангой. После этого бурение может быть продолжено.

Единственный недостаток шнекового бурения скважин заключается в том, что пробуренная скважина имеет, как правило, очень маленький дебит.

Технология шнекового бурения скважин

Для того, чтобы пробурить скважину под воду, специалисты часто применяют способ шнекового бурения. Он имеет свои специфические отличительные особенности. Главное отличие от других способов заключается в том, что для того чтобы удалить из получившейся скважины разрушенную породу используются шнеки. Шнеки – это уникальное специальное оборудование винтового типа. Оно представляет собой особые вертикальные винтовые транспортеры. С резцов порода подается прямо на лопасти шнека. Данный процесс похож на действия рыбаков на зимней рыбалке, которые делают скважины на льду при помощи самых обычных буров.

В результате применения данного способа полость готовой скважины остается чистой. Так как вся разрушенная порода, образовавшаяся в процессе бурения, сразу же удаляется. Удалению ее способствует использование специальной промывочной жидкости.

Благоразумно, применять технологию шнекового бурения в тех случаях, когда есть необходимость создать скважины небольшой глубины.

Способ шнекового бурения

Способ шнекового бурения очень часто используется в процессе создания скважин для питьевой воды. Для этой цели данный способ как раз идеально подходит. Все дело в том, что шнековое бурение в отличие от других его видов позволяет легко и быстро сделать проход на небольшую глубину в мягких породах и породах средней твердости. Особенно удобно и выгодно применять данный способ при работе с мягкими породами. В этом случае в работе специалистов возникает минимальное количество препятствий. Что очень важно, после окончания работ по бурению нет необходимости промывать готовую скважину на воду.

Можно сказать, что на сегодняшний день шнековое бурения – это самый популярный и востребованный способ бурения скважин для питьевой воды.

Все работники, которые профессионально занимаются бурением скважин для различных целей, имеют в своем «арсенале» данный способ и активно его используют, несмотря на все особенности и некоторые недостатки процесса такого бурения. Для специалистов особенно значимым и привлекательным является тот факт, что при шнековом бурении из скважины разрушенная порода сразу полностью удаляется. В результате работникам не приходится тратить свое дополнительное время и силы на то, чтобы удалить из ее из полости скважины.

Данный способ бурения при создании скважин, предназначенных для добычи чистой питьевой воды, является самым быстрым и производительным.

Так опытные специалисты, работающие на участке, за один день способны углубить проход на 8-10 метров. При этом все специальное оборудование, которое необходимо для процесса шнекового бурения, можно смонтировать на обычных автомобилях, а управлять шнековыми буровыми установками довольно легко.

Недостатки шнекового бурения скважин

Но, несмотря на все достоинства данного способа, есть у него и несколько недостатков, о которых также очень важно знать каждому хозяину.

  1. Ограничение максимально возможной глубины бурения скважины в данном случае. Глубина скважины, которая создается методом шнекового бурения, может быть не более 50-80 метров.
  2. Невозможность работать с породами высокой твердости. Как уже было сказано выше, методом шнекового бурения можно создать скважину лишь в мягких породах и породах средней твердости. А вот работать с породами высокой твердости таким образом не получится.
  3. Осложнения в ходе бурения при работе с липкими и вязкими глинами. В данном случае на шнеки может налипать глина, что значительно осложняет процесс бурения скважины. В этом случае вся процедура займет гораздо больше времени, так как устройство придется регулярно поднимать на поверхность, для того чтобы очистить лопасти шнека и далее беспрепятственно продолжить работу.
  4. Большие мощности, потребляемые в процессе шнекового бурения.
  5. Сложность геологической документации. Выбрав способ шнекового бурения, необходимо будет собрать все необходимые документы и разрешения от соответствующих служб.
  6. В процессе шнекового бурения специалисты также могут столкнуться с некоторыми препятствиями. Как правило, это зависит от качества и особенностей грунта. Так, например, подземный валун зачастую является непреодолимым препятствием для любой установки для бурения. Часто с ним не может справиться даже самая мощная и усовершенствованная установка.
  7. В процессе работы с твердыми и абразивными породами значительно увеличивается расход сопутствующих материалов – долот и шнеков и, соответственно, возрастает стоимость всего процесса.

Но, несмотря на все перечисленные выше недостатки данного способа бурения скважин, он все равно остается одним из самых удобных и часто используемых при бурении скважин для питьевой воды. Узнайте о других видах бурения, к примеру бурение скважин на известняк.

Шнековое бурение скважин технология. Способы бурения

Бурение скважин шнековым методом применяется в основном для песчаных и гравийно-песчаных грунтов. Оно производится установкой, которая имеет буровую головку, следом за которой идут шнеки, отводящие грунт. У шнекового бурения скважин есть несомненное преимущество по скорости проходки. Кроме этого, одновременно с бурением продавливаются и укладываются стенки скважины, которые удерживают породу и предотвращают ее обрушение. Устанавливаемые стенки скважины могут быть как бетонными, так и стальными. При шнековом бурении скважин отпадает необходимость в промывке скважины во время бурения.

Такой метод бурения используется только для скважин с небольшим дебетом. Обычно шнековое бурение скважин на воду производится в мягком, рыхлом или мерзлом грунтах. При помощи винтового шнека из забоя удаляется выбранная при бурении порода. Шнек – это бурильная труба, вся длина которой обвита стальной лентой. Бурение шнековым методом производится буровыми механизмами, имеющими подвижный вращатель. Шнеки соединяются резьбой или элементами, имеющими фигурное сечение. Ход подачи при бурении шнековым методом от 1,9-15 м.

Полые герметичные шнеки оборудованы реверсивными замками, имеющими различные долота. За счет высококачественной стали замковых соединений, имеющих высокую износоустойчивость, время на бурение значительно сокращается. При этом производительность работ возрастает.

  • Ремонт отопления
  • Отопление дачи
  • Отопление дома
  • Водоснабжение дома
  • Водоснабжение дачи

При шнековом бурении скважин на мягких и рыхлых грунтах лопасти долота должны находиться под углом 30-60о по отношению к забою. На плотных грунтах или гравийно-галечных отложениях лопасти долота должны иметь угол 90о по отношению к забою. Установка угла при бурении зависит от твердости пробуриваемого грунта.

  • Ремонт отопления
  • Отопление дачи
  • Отопление дома
  • Водоснабжение дома
  • Водоснабжение дачи

Режущие элементы бура охлаждаются за счет разрушаемого грунта. При этом разрушенная порода поднимается по спирали шнека. Объем разрушаемой породы при средней скорости транспортировки должен составлять не более 0,2-0,4 от общего объема пространства. При этом частота вращения бурового инструмента должна быть 150-200 об/мин. Для шнеков, имеющих размер до 100 мм частота вращения не должна превышать 500 об/мин.

При бурении скважин шнековым методом наиболее эффективными считаются шнеки, имеющие центральный канал. Через него подается воздух или вода при помощи гидравлического насоса, что снижает трение при бурении. Обычно шнековое бурение скважин производят на глубину до 50 м. В исключительных случаях бурение шнековым инструментом может производиться до глубины 100-120 м.

При бурении глубоких скважин шнековое бурение обычно комбинируют с некоторыми другими видами.

При производстве шнекового бурения скважин может быть применена технология с использованием обсадных труб или же тампонированием стен скважины бетоном под давлением с поверхности. При данном виде бурения скорость прохождения грунта в сутки может доходить до 30 метров.

В станках для шнекового бурения скважин применяются литые буровые головки, имеющие режущие лопасти и хвостовик. Режущая кромка лопастей обычно должна быть наплавлена твердым сплавом. В случае бурения на особо твердых породах буровая головка должна быть оснащена техническими алмазами.

Глубина шнекового бурения скважины проводится на размер одной штанги, затем станок отключается, штанга должна быть отсоединена от шпинделя, поднята наверх и наращена новой штангой. После этого бурение может быть продолжено.

Единственный недостаток шнекового бурения скважин заключается в том, что пробуренная скважина имеет, как правило, очень маленький дебит.

Рубрикатор:СкважиныСкважиныЗадать вопрос специалистуВаш Email *Ваш регионАдыгея (Республика)Алтай (Республика)Алтайский крайАмурская областьАрхангельская областьАстраханская областьБашкортостан (Республика)Белгородская областьБрянская областьБурятия (Республика)Владимирская областьВолгоградская областьВологодская областьВоронежская областьДагестан (Республика)Еврейская автономная областьЗабайкальский крайИвановская областьИнгушетия (Республика)Иркутская областьКабардино-Балкарская республикаКалининградская областьКалмыкия (Республика)Калужская областьКамчатский крайКарачаево-Черкесская республикаКарелия (Республика)Кемеровская областьКировская областьКоми (Республика)Костромская областьКраснодарский крайКрасноярский крайКурганская областьКурская областьЛенинградская областьЛипецкая областьМагаданская областьМарий эл (Республика)Мордовия (Республика)МоскваМосковская областьМурманская областьНенецкий автономный округНижегородская областьНовгородская областьНовосибирская областьОмская областьОренбургская областьОрловская областьПензенская областьПермский крайПриморский крайПсковская областьРостовская областьРязанская областьСамарская областьСанкт-ПетербургСаратовская областьСаха (якутия) (Республика)Сахалинская областьСвердловская областьСеверная осетия — алания (Республика)Смоленская областьСтавропольский крайТамбовская областьТатарстан (Республика)Тверская областьТомская областьТульская областьТыва (Республика)Тюменская областьУдмуртская республикаУльяновская областьХабаровский крайХакасия (Республика)Ханты-Мансийский автономный округЧелябинская областьЧеченская республикаЧувашская республикаЧукотский автономный округЯмало-Ненецкий автономный округЯрославская областьТематика вопроса *Ваш вопрос *

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector