Forajul cu puțuri: caracteristicile tehnologiei și carcasei pentru foraj și instalare manuală

Găurirea cu șurub a puțurilor pentru apă potabilă este cea mai populară modalitate de găurire astăzi pe teritoriul gospodăriilor private. Este posibilă amenajarea independentă a unui acvifer superficial cu ajutorul unui burghiu manual. Pentru a facilita munca, folosiți adesea platforme de foraj cu dimensiuni mici.

Vom explica de ce această metodă este atât de populară. Să vedem cum diferă de alte metode de foraj, în care situații este utilizat în mod eficient. Articolul descrie în detaliu tehnologia cu șuruburi și designul echipamentelor de foraj, precum și instrumentele de foraj utilizate în forajul manual și mecanic.

Particularitatea forajului cu auguri

Un orificiu este o formă cilindrică în scoarța terestră, care are o mare secțiune transversală. Începutul său se numește gură, suprafața laterală se numește pereți, iar partea inferioară a minei se numește fund.

Metoda optimă de foraj este aleasă ținând cont de scopul funcțional al puțului, diametrul și adâncimea dorite. Este important să se țină seama de proprietățile fizico-mecanice ale rocilor care trebuie trecute în procesul de formare a aportului de apă.

De asemenea, afectează fezabilitatea tehnică și economică a forajului în condiții specifice. Aceasta este o etapă semnificativă în proiectarea puțurilor, în timpul cărora sunt determinate soluțiile tehnologice de bază - tipul de echipament utilizat și modurile de foraj.

Fezabilitatea tehnică și economică a metodei de găurire a găurii este determinată ținând cont de calitatea puțului, durabilitatea acestuia, termenii de construcție, precum și costul

La proiectarea și forarea ulterioară a puțurilor de apă, este necesar să se concentreze pe utilizarea pe termen lung. Capacitatea de a menține un debit stabil și permeabilitatea constantă a apei din zona de gaură de jos pentru o perioadă lungă de timp este importantă.

Procesul de foraj al puțului include mai multe operații:

1. Distrugerea rocii în partea de jos, adică separarea particulelor de matrice.
2. Transportul solului rezidual la suprafață.
3. Pregătirea sondei pentru funcționare prin curățarea și amenajarea sondei, precum și extragerea apei înroșire.

Eficiența forajului depinde direct de proprietățile fizice și mecanice stabilite de natură, și anume: densitatea adaosului, porozitatea, permeabilitatea solurilor incoerente, consistența rocilor coezive din argilă.

Este recomandabil să se folosească găuri pentru găuri cu un diametru de 60 mm până la 200 mm și o adâncime de maximum 80 m în soluri deconectate și coezive (categoria Ⅰ-for pentru foraj). Pentru scufundarea în rocă de duritate medie (categoria Ⅳ-Ⅵ) nu este practică utilizarea unei burghie cu șurub

Pentru forarea rocii, caracterizată prin tipul monolitic și cristalin de legături între particule, această metodă nu este potrivită. Cu cât sunt mai puternice boabele minerale consolidate în rocă, cu atât se lucrează mai mult pentru distrugerea acesteia.

Avantajele și dezavantajele metodei

Forajul Auger este utilizat în industrie, în inginerie civilă și în foraj manual. Caracteristica sa distinctivă este îndepărtarea rocii distruse nu prin spălarea lichidului sau a amestecurilor speciale gaz-lichid, ci direct prin detaliile proiectilului cu șurub.

Distingeți găurirea cu vârful direcționată vertical și orizontal. Prima metodă este utilizată pentru construcția acviferelor, precum și pentru formarea de găuri pentru grămezi. Al doilea - este utilizat atunci când se pun comunicări inginerești într-un mod fără tranșe.

Forajul rotativ cu roata moale este cel mai rapid și cel mai ieftin în comparație cu alte metode.

Această metodă asigură, în același timp, o rată de penetrare ridicată în soluri care nu sunt stâncoase până la o adâncime de 50-80 metri, ceea ce vă permite să formați imediat pereții de lucru prin instalarea unei șiruri de carcasă.

Un alt plus este extragerea solului uzat la suprafață fără ridicarea instrumentului. Și încă un lucru: din moment ce nu este nevoie de lichid de găurit pentru foraj, este utilizat cu succes în regiunile anhidre și este, de asemenea, utilizat în perioadele cu predominanță a temperaturilor scăzute.

Astăzi, se folosește forajul cu agregate de auguri:

• Pentru dispozitivul de puțuri de apă individuale;
• În construcția fundațiilor din șuruburi / grămezi plictisite;
• Pentru instalarea de garduri și suporturi din beton armat;
• Atunci când efectuați punerea fără trecere a comunicațiilor;
• Pentru construcția de puțuri și gropi superficiale.

Cu toate acestea, există și dezavantaje. Este imposibil să găuriți o sondă în roci cu duritate înaltă cu șuruburi. Atunci când găuriți în bucăți dure și semi-solide, argile cu împletituri de calcar, pot apărea complicații, iar atunci când găuriți roci abrazive, se observă un consum mare de lovitură de foraj.

În plus, există o restricție asupra profunzimii producției. Este foarte dificil să construiești o fântână cu o adâncime mai mare de 80 de metri în acest fel.

Tehnologie minieră verticală

Sfoara este o țeavă de foraj de înaltă rezistență cu o spirală spiralată, care servește ca un transportor cu șurub vertical. Sub acțiunea sarcinii axiale, partea de lucru a burghiului este introdusă în rocă și o distruge prin tăiere și slăbire. În același timp, burghiul de prindere alimentează solul uzat în spirală.

Procesul de curățare a puțului este continuu și paralel cu distrugerea rocii. Separat de partea de jos a solului cade pe un șurub care se rotește cu viteză mare

Sub acțiunea forțelor centrifugale, solul dezlănțuit se ridică în sus de lamele șirului de foraj. Creșterea se datorează alunecării într-o spirală, deoarece frecarea solului pe șurub este mai mică decât pe pereții puțului.

Deci roca distrusă este livrată într-o stare zdrobită de jos la suprafață și este aruncată prin cap.Cu un transport necomplicat, solul umple 30-40% din spațiul total inter-turn.

Parametrii coloanelor cu șurub trebuie să asigure o creștere rapidă a întregii mase de sol distruse de șurub. Cu toate acestea, în timpul forajului, o parte din solul dezlegat se prăbușește la față. Prin urmare, atunci când efectuați forajul cu august, este necesară o curățare mai bună a butoiului, iar la finalizare, este necesară o spălare obligatorie.

Foraj orizontal direcționat

Atunci când instalați utilități cu diferite funcții sub obstacole (autostrăzi, căi ferate, păduri), se folosește foraj cu vârf dirijat orizontal.

În faza inițială a lucrării, sunt săpate două gropi - cel de pornire (de lucru) și cel de primire. Ar trebui să fie la același nivel cu puțul proiectat. După aceea, echipamentul necesar este coborât în ​​groapa de lucru și montat.

Pentru forajul în sens orizontal, se folosesc instalații de dimensiuni mari, cu rotor de găurire mobil cu cuplu crescut

Un astfel de echipament are o cursă lungă de alimentare și este echipat cu un cap de găurit rezistent la uzură, realizat din oțel înalt aliat. De asemenea, are o sondă pentru a urmări forajul. Primind semnale către monitor, operatorul controlează procesul și poate ajusta direcția de mișcare, precum și unghiul de înclinare a capului de găurit.

Când pragul intră în groapa de primire, adică punctul final conform proiectului, burghiul este îndepărtat. În schimb, expansorul și țeava sunt fixate. După aceea, rotația lamelor în direcția opusă este începută pentru a strânge țeava în puțul finisat. La sfârșitul lucrărilor de foraj, o instalație cu șurub este scoasă din groapa de pornire.

Metoda fără șanț permite instalarea conductelor pentru comunicații sub ape subterane până la 80 m lungime. În plus, toate lucrările complexe sunt efectuate fără dezvoltarea laborioasă a șanțurilor, ceea ce face posibilă reducerea timpului de execuție și reducerea costurilor financiare.

Forajul cu șurub orizontal se utilizează la așezarea conductelor sub presiune și la instalarea sistemelor de comunicații în zone în care este imposibilă așezarea prin alte metode. Avantajul principal așezare fără tranșant - rentabilitate. În plus, nu este necesară utilizarea betonului sau a altor polimeri pentru a menține stabilitatea minei terminate.

Caracteristici de foraj în diferite roci

Parametrii tehnologici de bază ai forajului sondei sunt sarcina axială și viteza de rotație a șurubului transportorului cu șurub. Când sarcina crește, rata de penetrare va crește cu siguranță, ceea ce poate duce la diverse situații de urgență.

Prin urmare, este imperativ să vă asigurați că volumul de rocă separat pentru unitatea de timp nu depășește capacitatea transportorului. În caz contrar, se formează blocaje de trafic pe viraje.

Viteza de găurire depinde direct de proprietățile solului, de adâncimea și diametrul puțului, de numărul de rotații ale coloanei, de sarcina axială pe partea de jos, de designul instrumentului folosit pentru distrugerea rocii

De regulă, rocile argiloase argiloase, nisipurile libere și de densitate medie sunt găurite fără a forța o sarcină axială. Instrumentul cu șurub este introdus în sol sub propria greutate, precum și datorită forței reactive care rezultă din furnizarea rocii cheltuite către gura minei cilindrice.

Încărcările axiale de până la 5 kN sunt de obicei create în timpul forajului de pornire a unui puț, atunci când găuriți în soluri nisipoase solide, loams, argile, pietre și nămoluri. Frecvența de rotație a coloanei nu trebuie să depășească 1,7-3,3 s^-1.

La frecvențe mai mari, vibrațiile apar în interior, din cauza cărora verigile șirului de foraj pot pierde conexiunea. Drept urmare, burghiul va rămâne în partea de jos, este aproape imposibil de obținut, ceea ce înseamnă că va trebui găuri o mină nouă. Și la frecvențe joase, transportul solului reziduu în vârf este foarte dificil.

Odată cu creșterea durității rocilor, sarcinile axiale cresc. Perforarea în soluri de pietriș și pietriș de lemn, grămezi înghețate, nisipuri saturate cu apă, pietre de silt cu includerea cuarțului se realizează cu o sarcină axială de 8-10 kN pe bit și o viteză de rotație a coloanei de 1,3-2,2 s^-1.

Pietrele și rocile cu includerea bolovanilor prin metoda augerului nu sunt găurite. Aceste fragmente de rocă rotunjite sunt distruse cu o dalta și ridicate la suprafață de către un cazan.

Forajul în nisipuri de diferite densități și grade de saturație cu apă, pietriș și depuneri de pietriș se realizează la viteze mari și, în același timp, întăresc pereții carcasei cu carcasă.

Trecerea șuruburilor prin argile din plastic moale și fluid-plastic este adesea complicată de formarea dopurilor. Când particulele de argilă se lipesc de instrumentul cu șurub, adâncirea puțului se oprește, transportul rocii uzate este foarte dificil

Pentru a evita acest lucru, reduceți viteza de găurire la minimum posibil, rulați șirul și adăugați apă în puț. De asemenea, într-o situație similară, ajută ridicarea periodică a instrumentului de foraj la suprafață și curățarea loamului aderent.

Instrumente de găurit Auger

Uneltele pentru găurirea sondei în funcție de tipul de construcție se disting prin numărul de rotații și geometria piesei de tăiere. Pentru găurirea în șes și nisip solid și semisolid, sunt adesea utilizate cochilii de foraj, a căror margine este echipată cu incisive suplimentare.

Cel mai adesea, doar un orificiu de pornire fără adăugare este utilizat pentru conducerea admisiei private de apă pentru comercianții privați forajul va avea roci sedimentare coezive și incoerente. Când se adâncește, instrumentul este pur și simplu extins cu tije de foraj.

În acest caz, proiectilul este îndepărtat din puț la fiecare 0,5 - 0,7 m pentru a șterge burla în sine și partea inferioară de roca distrusă. Aceasta este o opțiune pentru foraj mai economică, dar și mai laborioasă.

Pentru a găuri bolovani și pietricele care pot fi găsite în solurile sedimentare, acestea trec la metoda cu coarda de șoc. De regulă, pentru aceasta se folosește un dalta din oțel. Acest burghiu, îndreptat din partea de jos, este „aruncat” pe față cu forța până când distruge „bariera solidă”.

După distrugerea pietricele sau bolovanului, fragmentele sunt eliminate la suprafață cu un pahar (țeavă de miez) sau cauc. Apoi trec din nou la metoda șurubului. Cel mai adesea, pentru forarea unei mine, trebuie să se folosească mai multe metode de foraj în combinație.

Când găuriți nisipuri libere și grinzi moi, burlane de foraj sunt utilizate cu lame rotite spre partea inferioară pentru unghiuri de 30-60 ° și pentru găuri în roci de lut coezive - 90 °.

Din punct de vedere structural, șnurul este o țeavă sau o bară lungă solidă / tijă cu o spirală înfășurată

Această spirală este obținută prin înfășurarea unei benzi de oțel de înaltă rezistență cu un diametru de 5-7 mm pe un dorn de șurub. Este întins pe o țeavă / tijă, apoi este sudat.

Cu cât diametrul tubului de bază este mai mare, cu atât este mai mică capacitatea de transport a șurubului. Cu toate acestea, diametrul produsului lung este limitat de rezistența mecanică a șurubului, precum și de tehnologia producției sale.

Astăzi, sunt fabricate două tipuri de șuruburi:

• Cu un orificiu central, adică gol;
• Ponderați - fără gaură.

Pentru a reduce la minimum uzura transportorului cu șurub în timpul forajului în roci abrazive, o bandă de oțel este înșurubată pe marginea exterioară sau un strat de metal este depus la suprafață.

La viteze mari de găurire de deasupra cochiliei, este fixat un adaptor special cu înfășurarea în două direcții a oțelului cu bandă. În acest caz, cea mai mare parte a rocii cade pe un transportor cu șurub fără șlefuire.

La capătul conductei cu o spirală înfășurată, elementele de conectare sunt sudate neapărat. Există două tipuri de conexiuni cu șuruburi: filetat și filetat.În primul caz, șuruburile sunt conectate cu încuietori de ambreiaj și ținute în detrimentul degetelor metalice cu cleme, în al doilea caz - prin înșurubare.

Conexiunea filetată a șuruburilor la șirul de foraj face posibilă mecanizarea conexiunii și deconectării lor atunci când efectuați operațiuni de ridicare, când alimentați lichid la față. Dar există un minus semnificativ - nu este posibilă rotația inversă a șuruburilor în acest caz. Prin urmare, o conexiune fără fir a devenit mai răspândită.

Instalațiile speciale de foraj, de regulă, includ un set de șuruburi cu diametre diferite.

Cele mai eficiente sunt filerele cu o gaură centrală prin care se furnizează aer sau apă la față. Acest lucru face posibilă reducerea frecării rocii pe suprafața transportorului cu șurub.

Șuruburile goale cu un tip de conexiune filetată sunt utilizate în timpul forajului cu o purjare, pentru pomparea apei în timpul săpăturii lucrărilor cilindrice în scoarța terestră, pentru instalarea unei încărcături în puțurile geofizice, pentru pomparea betonului în deschideri sub grămezi. De asemenea, pot fi utilizate ca carcasă.

Când găuriți cu fața continuă, canalul central este blocat cu o unealtă de foraj pe o funie.

Prezentare generală a platformei de foraj

Pentru foraj cu șurub, folosiți ca unelte de mânăși instalații mecanizate. Cel mai simplu în proiectare este un burghiu manual. Este format dintr-o tijă / țeavă cu un cuțit în formă de șurub și un mâner în T fixat rigid.

Acest tip de unealtă plictisitoare este înșurubată în pământ ca o tirbușoară. În procesul de conducere a unei mine, aceasta este crescută cu bare. Ridicatoarele de pământ manuale sunt pliabile, astfel încât este mai convenabil să le transportăm în mașini de pasageri. Vă permite, de asemenea, să schimbați lungimea șirului de găurit.

Cu o unealtă manuală, puteți face găuri până la 2 metri adâncime, cu un diametru de nu mai mult de 20 de centimetri. Există exerciții cu motor cu acționare pe benzină sau electric. Designul lor include un transportor cu șurub, adică un șurub și un motor cu o cutie de viteze. Rotația arborelui motorului asigură mișcarea melcului.

Folosind un instrument electric în prezența tijelor de foraj pentru construcție, puteți găuri puțuri de până la 25 de metri adâncime. Cu un diametru de până la 30 de centimetri, este utilizat pentru instalarea stâlpilor de iluminat stradal, pentru instalarea stâlpilor de garduri, gropi pentru inspecția fundației, a solului.

Forajul puțurilor de apă de pe teritoriul gospodăriilor private și formarea unor găuri cu diametru mare pentru fundația pilelor se realizează prin mașini portabile de dimensiuni mici sau platforme de foraj cu echipamente mobile

Unitățile mobile sunt mașini de dimensiuni mici, cu motor electric sau pe gaz. Cu ajutorul lor, puteți găuri rapid bine pentru a da pregătește un număr mare de gropi pentru suporturi cu diferite scopuri funcționale.

Adesea, aceste platforme de foraj sunt realizate sub forma unei remorci pentru autoturisme pentru a facilita transportul la locul de muncă.

În construcțiile civile și industriale, pentru formarea lucrărilor de mare adâncime și diametru, se folosesc echipamente speciale cu șuruburi, fixate pe echipamente mobile - camioane, tractoare.

Este utilizat la instalarea stâlpilor pentru liniile electrice de înaltă tensiune și a stâlpilor de iluminat stradal, la instalarea stâlpilor pentru stadioane, centre sportive, instalații industriale și aerodromuri. În plus, cu ajutorul unor platforme de foraj cu șuruburi, îngrădirea limbii și a canelurilor este construită pe echipamente mobile, sunt instalate grămezi cu șuruburi.

Video util pe această temă

Perforarea cu un puț de apă la 20 m adâncime într-o gospodărie privată:

Acest videoclip arată tehnologia de foraj orizontală a sondei orizontale pentru așezarea comunicațiilor pe autostradă:

Dispozitivul de grămezi cu un șnur continuu de diametru mare, cu un canal central.Pentru lucrări se utilizează instalația de foraj Bauer BG-30 și pompa de beton fixă ​​de înaltă performanță Liebherr:

Metoda cu șurub asigură rate mari de foraj al puțurilor. Dezvoltarea puțului și aprovizionarea solului prelucrat de la fund până la capătul puțului are loc simultan și continuu, ceea ce economisește timp, eforturile forajelor și fondurile investite în proiect. Prin urmare, metoda de foraj cu șurub este de asemenea populară.

Vă rugăm să lăsați comentarii în formularul de mai jos. Spune-ne dacă a trebuit să folosești o unealtă de prindere manuală sau un burghiu pe o platformă de foraj de dimensiuni mici, folosind un șurub. Partajați subtilități tehnologice care pot fi utile vizitatorilor site-ului.