Gręžinių gręžimo metodai: technologiniai principai ir pagrindinių metodų ypatybės

Vandens šulinio įtaisas yra susijęs su įvairių gręžimo būdų naudojimu. Palaidi ir vandens prisotinti dirvožemiai ekstrahuojami smulkintuvu. Gręžiant molio ir uolienų formacijas, naudojami gręžinių gręžimo metodai, pagrįsti sukimosi ir vibracijos principu.

Darbas apėmė mechanizmus, leidžiančius vystyti įvairaus tipo ir skirtingo gylio dirvožemius. Mes jums pasakysime, kaip pasirinkti optimalią gręžimo technologiją, leidžiančią greitai ir nepriekaištingai pereiti prie vandens priėmimo įrenginio tobulinimo.

Norėdami vizualiai pateikti mūsų pasiūlytą informaciją, tekstą papildome naudingomis schemomis, nuotraukų kolekcijomis, vaizdo gidais.

Gręžimo metodų tipai

Anksčiau daugiausia buvo gręžiami asmeniniams poreikiams pritaikyti vandeningieji sluoksniai rankinis būdas. Tai buvo daug laiko reikalaujantis ir ilgas procesas, todėl ne kiekvienas sklypo ar kotedžo savininkas galėjo pasigirti turėdamas savo vandens šaltinį.

Palaipsniui mechanizuotas gręžimas pakeitė rankinius metodus dėl žymiai palengvinančio ir pagreitinančio procesą.

Šiandien beveik visi vandeningieji sluoksniai yra gręžiami mechanizuotu būdu, kuris grindžiamas grunto sunaikinimu, tiekiant jį į paviršių vienu iš dviejų būdų: sausu, kai atliekos iš gręžinio pašalinamos atliekomis, naudojant mechanizmus, ir hidraulinėmis, kai jas nuplauna vanduo, tiekiamas esant slėgiui arba sunkio jėgos dėka.

Yra trys pagrindiniai mechaninio gręžimo būdai:

• Rotacinis (dirvožemis vystomas rotacijos būdu).
• Šokas (bursnaryad sunaikina žemę smūgiais).
• Vibracija (dirvožemis vystosi aukšto dažnio virpesiais).

Sukimosi metodas laikomas efektyviausiu, 3–5 kartus efektyvesnis už smūgį ir 5–10 virpesių. Be to, rotacinis metodas yra pats pigiausias ir prieinamas, jis dažnai naudojamas kaip pagrindinis rankinio gręžimo būdas.

Vandens gręžinių gręžimo mechaniniai sukimosi metodai pakeitė neefektyvius rankinius metodus

Savo ruožtu rotacinio gręžimo metodas, plačiai naudojamas statant vandens gręžinius, yra padalintas į keturis pagrindinius gręžimo tipus:

• šerdis;
• sraigtas;
• šoko virvė;
• sukamasis.

Kiekvienas rotacinio gręžimo tipas turi savo ypatybes ir atliekamas specialiai tam sukurta įranga. Apsvarstykite šiuos gręžimo tipus išsamiau, nustatykite, kokie yra jų skirtumai ir koks metodas turi būti taikomas kiekvienu atveju.

Šerdies gręžimo specifika

Pagrindinis gręžimas yra mechaninis sukimosi metodas, kurio metu molis arba tankus smėlio dirvožemis išgaunamas cilindrinės šerdies pavidalu. Gręžtuvas yra storasienis metalinis vamzdis.

Pagrindinio grąžto viršuje yra įtaisas, skirtas pritvirtinti strypus, reikalingus gręžimo virvei pastatyti. Žemiau yra karūna, kurios tipas pasirenkamas atsižvelgiant į gręžiamo dirvožemio kategoriją.

Važiuojant kolonų metodu, dirva sunaikinama žiedine karūna. Tuo pačiu metu pagrindinė šerdis lieka nepažeista. Norėdami palengvinti gręžimo procesą ant kietų ir pusiau kietų priemolių, molio, uolienų, į veidą tiekiamas praplovimo skystis.

Gręžiant šerdį, dirvožemis nėra sunaikinamas, o „išgręžiamas“ karūna ir užfiksuojamas šerdies vamzdžiu. Iš paviršiaus išgręžtos uolienos išgaunamos šerdies - monolitinės cilindrinės uolienos kolonėlės pavidalu

Dumblas iš dugno kartais pašalinamas plaunant - į statinę įpumpuojant didelį kiekį vandens. Dažniausiai nuplovimas pakeičiamas pučiant suslėgtu oru, kurį kompresorius tiekia į vamzdį. Šis gręžimo būdas leidžia gręžti šulinius iki 1000 metrų gylio ir nuo 8 iki 20 cm skersmens.

Mechaninis šerdies gręžimas atliekamas ZIF, UGB, UKB tipo gręžimo platformomis, montuojamomis ant KAMAZ, KRAZ tipo automobilių, skidlers ir kt. Įgyvendinimo for gręžimas rankiniu būdu šerdies vamzdis yra sutrumpintas, vadinamas varpu ar stiklu. Kai paskutinis namų apyvokos daiktas yra apverstas, šerdies vamzdis yra struktūriškai panašus.

Gręžimas šerdimi naudojamas šiais atvejais:

• mineralų žvalgymas;
• tiriamojo šulinio gręžimas;
• bet kokio gylio vandeningųjų sluoksnių išdėstymas, įskaitant nefiltruotus šulinius uolienose.

Prietaisui privatūs vandens šuliniai kai kuriais atvejais pagrindinis metodas yra naudojamas prieš pradedant sraigtą ar rotacinį gręžimą, atliekant ir žvalgybinius, ir parengiamuosius darbus.

Statant privačius gręžinius, gręžiamas šerdis kartu su gręžimu virve. Molio sluoksniai praeina per šerdies vamzdį.Palaidi smėliai, žvyras ir žvirgždas su smėlio užpildu, kurie nesiliauja šerdies vamzdyje, iš statinės pašalinami zhelonuojant.

Efektyvumo požiūriu pagrindinis metodas yra šiek tiek prastesnis už vandens šulinių gręžimo varžtais metodą. Jie gręžia sraigtą greičiau, tačiau tai neleidžia visiškai išlaisvinti bagažinės nuo išgręžtos uolienos. Jie retai naudojami poromis. Ir jei jis yra duotas, tada pirmieji keli metrai praeina varžtu.

Vainikai nenaikina dirvožemio, bet atsargiai jį perpjauna perimetrą, suformuodami „stulpelius“ - gyslas, tyrinėdami kuriuos galite sudaryti hidrologinį svetainės pjūvį

Naudota įranga ir įrankiai

Šerdies gręžimui naudojami šie įrankiai:

• grąžtai, pagaminti iš deimantų ar kitų karbido medžiagų (plieno, volframo, vinies);
• šerdies vamzdis;
• vamzdis dumblui pašalinti;
• strypai, reikalingi gręžimo virvei sukurti;
• jungiamosios jungtys, adapteriai tarp vamzdžių, praplovimo tarpiklis.

Gręžiant akmenis, grąžtas greitai nusidėvi ir jį reikia pakeisti. Karūnos medžiaga yra brangi, atlaikanti milžiniškas apkrovas, plačiausiai naudojamos deimantų gręžimo galimybės.

Visi gręžimo procese naudojami įrankiai turi būti suderinti, t. esantis tiksliai gręžimo ašies atžvilgiu.

Pagrindinio gręžimo technologija

Pagrindinis šerdies gręžimo bruožas yra uolos praėjimas, visiškai išsaugotas šerdies vamzdyje. T. y. gręžimo įrangos eksploatavimo metu ant žiedo esanti karūna naikina dirvožemį, kuris, gilėjant, yra įstumiamas į šerdies vamzdį ir laikomas jame dėl savo paties tankio.

Nuimdami užpildytą vamzdį nuo darbinio veleno, jis atlaisvinamas nuo šerdies, bakstelėdamas smogtuvu.

Fazinis šerdies gręžimo procesas yra toks:

• grąžtas yra prijungtas prie šerdies vamzdžio;
• šerdies vamzdis yra sujungtas su strypais, kurie auga gilėjant;
• viršutinė strypas pritvirtintas gręžimo platformoje;
• gręžtuvas suka gręžimo virvę ir palaipsniui ją „įsuka“ į žemę;
• šerdies vamzdis palaipsniui užpildomas šerdies užkimštu dirvožemiu jo ertmėje;
• nuvažiavus 50 - 70 cm, gręžimo virvelė pašalinama į paviršių, strypai paeiliui atjungiami, kol pašalinamas šerdies vamzdis;
• vamzdis atlaisvintas nuo auginių;
• tuščias apvalkalas vėl nuleidžiamas į veidą, didinant gręžimo virvę su strypais.

Veiksmai atliekami aprašyta tvarka, kol šulinys atskleidžia vandeningą sluoksnį ir 50 cm neria į apatinę vandeniui atsparią uolieną.

Jei viršutinio vandeningo sluoksnio sutvirtinimas nėra nuskendimo tikslas, tada viršutiniai sluoksniai gali pleiskanojimas. Tokiu atveju siurblys nuplauna praplovimo tirpalą per žarną į vamzdžius. Tada tirpalas nuneša išdirbtą dirvą į paviršių.

Jei šulinio išdėstymo tikslas nėra smėlyje esantis vandeningasis sluoksnis, gręžinį galima išplauti prieš pasiekiant uolą

Geros stipriosios ir silpnosios pusės

Palyginti su smūginiu lynu ir sukamaisiais mechaninio gręžimo būdais, šerdies gręžimas atliekamas gana greitai, žymiai sutrumpinant darbo laiką. Pagrindinis jo trūkumas - neįmanoma pakelti birių dirvožemių ir akmenukų, prisotintų vandeniu. Lėtai judant akmenimis, rieduliams nuvažiuoti reikia šiek tiek.

Pagrindinio gręžimo pranašumai:

• didelis našumas ir galimybė gręžti šulinius, kurių gylis didesnis nei 100 m;
• gręžimo įrangos apkrovų sumažinimas dėl molio sunaikinimo, panašus į jo pjaustymą;
• galimybė naudoti kompaktiškų matmenų mobilią gręžimo platformą.

Gręžimas šerdimi yra vienas iš greičiausių vandens priėmimo funkcijų tobulinimo būdų.Smėlio šulinį su jo pritaikymu galima užpildyti per vieną darbo dieną. Kuriama rankinis vandens paėmimas užtruks daug daugiau laiko.

Sraigto gręžimo ypatybės

Šis gręžimo būdas šiandien dažniausiai naudojamas statant vandeningus sluoksnius privačiuose ūkiuose. Sraigto gręžimo ypatybė yra tai, kad susiformavusi uoliena visiškai pašalinama iš gręžinio, neįtraukiant papildomos įrangos. Metodas primena prisukimą, leidžia gręžti iki gylio ir tuo pačiu pašalinti nereikalingą gruntą.

Gręžimui naudojamas įrankis vadinamas sraigtu. Tai metalinis strypas su ašmenimis. Įsukamas į žemę, sraigtas sunaikina uolieną, kuri slenka ant jo ašmenų. Dėl specifinės varžto konstrukcijos neįmanoma visiškai atlaisvinti veido nuo ašmenų. Todėl jis daugiausia naudojamas viršutinių sluoksnių važiavimui.

Gręžimas sraigtais yra greitas ir nebrangus metodas, kuriam nereikia praplovimo skysčio rezervuaro

Gręžimas sraigtu nereikalauja didelių pastangų ir finansinių išlaidų, todėl šio metodo taikymo sritis yra pakankamai plati: žvalgymo šuliniai, komunikacijų klojimas, gręžinių gręžinių statyba ir iš dalies vandens gręžimas.

Dabar jis aktyviai naudojamas Abisinijos šulinių statybai, kad adatos skylė nebūtų visiškai įkišta į tankią dirvą, bet šiek tiek palengvintų kamieno panardinimą į anksčiau sunaikintą uolieną.

Metodas tinkamas vandeningiesiems sluoksniams, kurių gylis yra iki 30 m, esant minkštam ir biriam dirvožemiui, ir iki 20 m, esant vidutinio tankumo. Kai sraigtas įsiskverbia ir sumontuojamas korpusas, šulinio gręžinį šulinys turi išvalyti nuo nenaudotos uolienos.

Sraigtas kategoriškai netinka darbui uolienose! Jis naudojamas daliniam gręžinių iki 120 m įsiskverbimui, tuo tarpu šis metodas derinamas su kitais: sukamaisiais, virve, šerdimi.

Įranga ir įrankiai

Auksinis gręžimas atliekamas gręžimo įrenginiu, kurio pagrindinis elementas yra sraigtinis gręžimo įrankis, pagamintas iš didelio stiprio metalo. Gręžkite stygas gilindami vienodo dydžio varžtus.

Komplekte kartais naudojami ašmenų antgaliai, reikalingi laisvoms uolienoms praeiti, taip pat antgaliai su apvaliomis arba kūginėmis galvutėmis, naudojami kietoms uolienoms kurti.

Gręžimo įrenginys, kurio pagrindą sudaro automobilis su galingu varikliu, yra geriausias pasirinkimas gręžti atokiose ir neprieinamose vietose

Daugumoje šiuolaikinių gręžimo platformų yra įrengti tuščiaviduriai apvalkalai, kuriuose yra apverčiamieji užraktai, neleidžiantys įrankiui judėti priešinga kryptimi.

Pjaunamos sraigto dalys gręžimo metu yra aušinamos dėl išsivysčiusio dirvožemio, o išsivysčiusios uolienos kyla spiralėmis. Tai leidžia gręžti nesustojant, žymiai sumažinant laiko ir energijos sąnaudas kuriant vandeningąjį sluoksnį.

Augerio gręžimo technologija

Užbaigus skverbimąsi, kurio gylis yra 1,5 - 2,0 m, sraigtas pašalinamas ir sumontuojamas šulinyje apvalkalų vamzdžiai. Vandeniu, išgręžtu varžtu, skersmuo yra 50-200 mm ir priklauso nuo naudojamo įrankio dydžio.

Dėl gręžinio sienų griūties negalima uždengti apvalkalo. Tai ypač svarbu puriems, nenuosekliems dirvožemiams, todėl gręžėjai turi taisyklę: važiuodami smėlingais priemoliais ir priemoliais, naudokite sraigtus su ašmenimis 30 - 60º kampu, o gręžiant smėlio tankiu papildomu smėliu - įrankį su ašmenimis 90º kampu.

Esant mažesniam sraigto spiralės posūkiui, didesnis sraigto mentė sraigtą pakelia į paviršių.

Gręžiant sraigtą nereikia naudoti praplovimo skysčio, kaltinė pagalba sukurta uoliena yra nukeliama į paviršių ant įrankių ašmenų

Privalumai ir trūkumai naudojant varžtą

Sraigto gręžimo būdas leidžia kuo greičiau pastatyti šulinį su sąlyga, kad sraigto dydis ir strypo pasvirimo kampas buvo parinkti teisingai.

Sraigtinio gręžimo pranašumai:

• gręžimo metu dirva iškart pakyla į paviršių;
• didelis greitis gilinantis į žemę be technologinių sustojimų;
• nebūtina praplauti šulinio;
• namo viduje (rūsyje) galima gręžti kompaktišką sraigtą ar rankinį sraigtą;
• nereikia kelti pirmosios jungties į paviršių ir išardyti / surinkti gręžimo virvelės, kaip naudojant šerdies metodą.

Pagrindinis sraigto gręžimo trūkumas yra tai, kad neįmanoma dirbti dirvožemiuose, kuriuose nėra laisvų ir labai kietų dirvožemių, tačiau sraigtas yra idealus įrankis gręžti priemolio, mišriojo (molio ir smėlingo priemolio) ir minkštojo molio dirvožemiuose.

Kitas trūkumas, ribojantis sraigto naudojimą vandeningųjų sluoksnių statybai, yra būtinybė naudoti šoko virvės metodą, norint išvalyti iškastų uolienų kamieną.

Panašumas sraigtas - ritė plačiai naudojamas gręžiant rankiniu būdu. Jis taip pat naikina uolieną ir griebia ją ašmenimis, kad būtų galima išgauti.

Rotacinio gręžimo funkcija

Rotacinis gręžimas yra rotacinio vibracinio gręžimo būdas, kurio metu gruntas sunaikinamas naudojant gręžinio dugne išstumtą gręžinį iš gręžimo platformos rotoriaus. Rotorius sukasi iš automobilio variklio arba atskirai sumontuoto elektros variklio per varomąjį veleną.

Susidaręs dirvožemis išplaunamas iš šulinio veleno tiesiogiai ar atvirkščiai plaunant. Plovimo tirpalas gali būti tiekiamas sunkio jėgos arba siurblinės pagalba.

Dauguma artezinių gręžinių gręžiami rotacinio gręžimo būdu: naudojant sukamąjį sukamąjį gręžtuvą, po to šulinys praplaunamas ir pritvirtinamas korpusas.

Rotacinis gręžimas naudojamas akmeningam ir pusiau akmenuotam dirvožemiui vystyti, įrengiant gilius gręžinius iki 150 m. Rotacinis gręžimo įrenginys su teisingai parinktu grąžtu ir svertiniais gręžimo vamzdžiais susidoroja su uolienomis.

Gręžėjai rekomenduoja naudoti šį gręžimo būdą šiomis sąlygomis:

1. Aikštelės hidrogeologinis skyrius buvo gana gerai ištirtas. Yra žinoma, kad reikia gręžti uolienas. Yra žinomas vandeningojo horizonto paplitimo lygis uolienoje.
2. Požeminis vanduo turi būdingą artezinių šulinių slėgį
3. Yra galimybė nepertraukiamai tiekti technologinį vandenį šuliniui praplauti.

Pietiniuose regionuose rotacinis gręžimas gali būti atliekamas ištisus metus, o šiauriniame klimate šio metodo taikymas yra ribotas, nes praplovimo skystis gali užšalti.

Taikoma įranga ir įrankiai

Vandeninių sluoksnių rotacinis gręžimas atliekamas naudojant rėmą arba grotelių bokštą, ant kurio yra kėlimo įranga ir kiti gręžimo platformos elementai. Bokštas leidžia pakelti ir nuleisti gręžimo stygas į šulinį.

Rotacinio tipo gręžimo įrenginį sudaro:

• karkasas arba grotelės bokštas;
• variklis su pavara;
• rotoriaus ir gręžimo stygos;
• siurbimo įranga ir skalavimo skysčio valymo sistema;
• kėlimo įranga, slėginė linija, šarnyras, alyvos sandarikliai ir kt.

Savaeigiuose agregatuose transporto priemonės variklis naudojamas kaip variklis, kurio pagrindu yra gręžimo kompleksas. Tokiu atveju variklio greitį reguliuoja gręžimo įrankio greitis.

Stacionarus ar mobilus elektrinis variklis, automobilio vidaus degimo variklis, generatoriai gali veikti kaip energijos šaltinis rotacinei gręžimo platformai

Rotorius su reduktoriaus pagalba perduoda sukimąsi į švininį vamzdį, kuris savo ruožtu perduoda jį pagrindiniam gręžimo įrankiui - kaltai. Antgalis gali būti kitokios formos ir pagamintas iš ypač tvirtų medžiagų: kompozitų, deimantu dengto plieno ir kt.

Kiekvienam dirvožemio tipui pasirenkamas specialus arbatos dydis ir forma, taip užtikrinant aukštą efektyvumą ir skverbimosi greitį.

Rotacinės technologijos ypatumas

Rotacinis gręžinių gręžimas vandeniui atliekamas trimis etapais:

1. Uolų laužymas su kaltu.
2. Sunaikintos uolienos pašalinimas į paviršių įleidžiamo vandens srautu.
3. Gręžinio sienų sutvirtinimas apvalkalo vamzdžiais.

Sunaikintas gruntas pašalinamas atvirkštiniu arba tiesioginiu plovimu. Skalavimo metodo pasirinkimas priklauso nuo konkrečių sąlygų: šulinio gylio, dirvožemio tipo, reikiamo skalavimo vandens tūrio.

Paprastai privatūs ūkiai naudoja tiesioginio plovimo gręžimo technologiją, kuri apima šiuos veiksmus:

• giluminiai didelio skersmens antgaliai į žemę;
• bitų pasukimas veikiant rotoriui;
• gręžimo vamzdžių montavimas ir svertinių vamzdžių montavimas tarp jų ir antgalio;
• nuotekų grunto pašalinimas naudojant skysčio slėgį, naudojant pompą;
• korpuso įrengimas, siekiant išvengti dirvožemio purškimo šulinio viduje;
• gręžimas mažesnio skersmens antgaliu ir pakartojamas visas ciklas.

Plovimo metu dirvožemis iš gręžinio pašalinamas per gręžimo vamzdį, o praplovimo skystis pilamas tarp šulinio sienų ir vamzdžių.

Vanduo sunkio jėgos srautu patenka į anksčiau paruoštą rezervuarą, kuriame jis išvalomas nuo dirvožemio ir dumblo ir grąžinamas į gręžimo virvę naujai atliekų uolienai.

Kai kuriais atvejais, atliekant sukamąjį gręžimą, naudojamas ne tiesioginis ar atbulinis prapūtimas, o oro pūtimas pagal slėgį, sukurtas naudojant kompresorių.

Rotacinio gręžimo privalumai ir trūkumai

Pagrindinis sukamojo metodo pranašumas yra galimybė gręžtuose kalkakmeniuose gręžti gilius šulinius, kuriuose yra vandens įleidimo taškai.

Be to, šis gręžimo būdas turi šiuos privalumus:

• aukštos kokybės vandens nešiklio angą pamatai;
• galimybė išdėstyti didelio skersmens šulinius iki 200 cm;
• didelis gręžimo greitis, mažos energijos sąnaudos.

Dideliu rotacinio gręžimo trūkumu galima vadinti poreikį praplauti šulinį.

Kurį gręžimo būdą pasirinkti?

Visi nagrinėti mechaninio gręžimo metodai yra plačiai naudojami vandeningųjų sluoksnių statybai.

Apibendrindami galime pasakyti, kad:

1. Gręžimą plastikinio molio dirvožemyje patartina naudoti gręžinį. Kolonėlės metodas yra tinkamas daugumos vandens suvartojimo įtaisų atveju, jei reikia, jis naudojamas kartu su virve.
2. Gręžimas sraigtais yra panašus į pagrindinį metodą. Tai skiriasi nuo nekokybiško statinės valymo, prieš operaciją reikia privalomai naudoti viryklę arba ilgalaikį šulinio plovimą.
3. Rotacinis gręžimas yra geriausias pasirinkimas skylių gręžiniams gręžti uolingame dirvožemyje.

Šulinio sukūrimo, naudojant vieną ar kitą gręžimo metodą, išlaidos labai priklauso nuo to, kokia įranga naudojama, taip pat nuo to, kokias uolienas praleido gręžiant.

Tinkamai parinktas gręžinio gręžimo būdas ne tik padės sumažinti gręžimui skiriamą laiką, bet ir leis be problemų valdyti vandens šaltinį.

Apie tai, kaip gręžimo įrenginį savo rankomis pasidaryti kitoje, galite perskaityti populiarus straipsnis mūsų svetainė.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

1 vaizdo įrašas. Klasikinio šerdies gręžimo principo demonstravimas su šerdies ištraukimu vandens slėgiu:

2 vaizdo įrašas. Gręžimo gręžinio savybės:

3 vaizdo įrašas. Pagrindinis šulinio gręžimas plaunant dugną ir įrengiant dvigubą apvalkalą, kurio išorinė dalis yra pagaminta iš plieninių vamzdžių, o vidinis polimeras:

Vandens sluoksnio gręžimas yra daug laiko reikalaujantis procesas. Nuo pasirinkto gręžimo metodo teisingumo priklauso ne tik autonominio vandens šaltinio įrenginio greitis, bet ir finansinės išlaidos.

Pirmas dalykas, į kurį turėtumėte atkreipti dėmesį renkantis gręžimo metodą, yra dirvožemio tipas ir vandeningojo sluoksnio gylis. Remdamiesi šiais parametrais, galite pasirinkti geriausią variantą, kuris leis jums gręžti gręžinį greitai ir nebrangiai.

Ar norite pasidalinti gręžinio savo srityje istorija ar naudinga informacija straipsnio tema? Prašome palikti komentarus žemiau esančiame bloke. Čia galite užduoti klausimą ar atkreipti dėmesį į prieštaringus tekstus.