Буровые установки для бурения скважин на воду: виды, принцип работы, устройство и цена

Что из себя представляют установки для бурения скважин на воду и как они работают

Без водной скважины или колодца невозможно организовать независимого водообеспечения в частном доме или на дачном участке. При создании скважинных шахт используется различный инструмент для бурения. Это может быть переносное устройство или малогабаритная буровая установка. При наличии подходящих материалов простейшее бурильное оборудование реально изготовить своими руками.

Предназначение бурильных аппаратов
Виды, принцип работы и устройство
Ударные устройства
Роторные конструкции
Шнековые агрегаты
Оборудование для бурения с промывкой
Малогабаритная буровая установка
Особенности сборки и эксплуатации

Предназначение бурильных аппаратов

Выбор бурового инструмента зависит от типа грунта и глубины залегания водоносных слоев

Устройства, изготовленные своими руками, или мини-установки применяют для создания:

отверстий небольшого диаметра;
разведочных шахт, посредством которых получают информацию о состоянии грунтов, водоносных слоев;
водяных скважин небольшой глубины.

Для достижения этих целей достаточно мобильных или ручных аппаратов. Чтобы создать артезианские шахты, применяются иные технологии – сложные по конструкции и мощные буровые самоходные механизмы, обычно на базе КамАЗов. Из-за габаритов для эксплуатации необходима большая территория. Но глубина скважин, которые получаются при применении подобных аппаратов, полностью компенсирует проблемы с объемом занимаемого пространства.

Виды, принцип работы и устройство

Переносные буровые агрегаты несложно транспортировать и применять в ограниченном пространстве, а их ремонт и эксплуатация не требует специальных знаний. Большая часть устройств энергонезависима, что позволяет проводить работы в поле или на неподготовленном участке. Себестоимость погонного метра ствола низкая.

Все аппараты для создания неглубоких скважин подразделяются на три типа: ударные, шнековые и роторные. У каждой разновидности есть свои особенности.

Ударные устройства

Представляют собой рамочные треугольные конструкции на прочном основании. К нему прикрепляется гибкий трос с желонкой и долотом. Аппараты легки в монтаже и надежны в эксплуатации, обладают повышенным рабочим ресурсом. С их помощью можно пробить большое количество скважин.

Принцип действия состоит в использовании ударного снаряда, который под своей массой падает вниз и дробит грунт.

У трубовидного ударного элемента длиной до 2 метров для удобства заточен нижний край. Чтобы извлекать раздробленную землю, используют желонку. В трубу устанавливается клапанное устройство, удерживающее рыхлый грунт при подъеме на поверхность.

Вначале ручным буром проделывают небольшое отверстие, затем начинают бурение с использованием установки. Спустя 2–3 рабочих цикла скважина будет готова. Скорость пробуривания шахт таким агрегатом небольшая, также понадобится специальная обсадка трубами большого диаметра, вследствие чего цена скважины вырастает.

Роторные конструкции

Роторный буровой станок

Станки этого вида обладают значительной производительностью и позволяют быстро пробивать качественные скважины в любой почве, даже если присутствуют слои известняка. Конструктивно устройство состоит из вертикальной трубы и породоразрушающего ножа. В процессе его работы к поверхности подается водный поток под давлением, что способствует размягчению земли, и она становится более податливой. Вода также требуется и для очищения шахтного ствола от почвы.

Выполнять такую операцию можно двумя методами:

Вода подается через штангу, а выведение грязи осуществляется через шахту самой скважины.
Скважина заполняется водой, а удаление грязи производится посредством специального оборудования и насосов.

Последний метод подходит для пробивания шахты на глубину до 55 метров.

Шнековые агрегаты

Оборудованы буровым шнеком для извлечения земли. При их использовании не требуется дополнительная промывка гидросооружения водой. Длина буровой штанги совместно со шнеком достигает двух метров. Если возникает необходимость ее увеличения, штанговый элемент наращивают, добавляя удлиняющую вставку посредством резьбового соединения.

Бурение осуществляется как вручную, так и автоматическим методом. Через 2–3 оборота достают штангу, и вычищают из нее разрыхленную землю.

При большом заглублении стоит предпочесть электромеханические устройства, которые имеют привод. Он обеспечит подъем и передаст вращательный момент на верхушку шнека.

Минус в использовании такого агрегата заключается в необходимости систематического извлечения штанги для очистки земли. Метод исключает проведение работ на грунтах с повышенной твердостью или сыпучих породах. Обычно шнековые агрегаты применяются для пробивания скважин глубиной до 80 м.

Оборудование для бурения с промывкой

Оборудование для бурения с прямой промывкой

Наибольшая эффективность достигается при пробуривании шахт с систематическим промыванием буровым раствором. Он извлекает на поверхность весь раздробленный грунт. Для этого применяется оборудование, которое состоит из таких элементов:

буровых штанг с буром, позволяющих дробить землю;
приводного механизма, обеспечивающего поступательное движение и вращающего рабочую часть;
насоса с напорными рукавами, подающими воду;
переходного узла – вертлюга, передающего к инструменту вращательный момент.

Такой агрегат используют, если требуется пробить довольно глубокую скважину. Принимая во внимание состав земли, скорость бурения может доходить до 10 м/с.

Промывание шахты проводится прямым способом. Раствор поступает по штанге, и, вымывая всю разрыхленную землю, поднимает ее по шахте. При обратном промывании производится подача жидкости по стволу и удаление через штангу.

Малогабаритная буровая установка

МГБУ предназначена для работ на тех территориях, куда невозможно подвести габаритную буровую установку, а простые переносные устройства недостаточно мощны.

Малогабаритные буровые установки для бурения скважин на воду многофункциональны и универсальны. Они оснащены электродвигателем, а наличие электромагнитных пускателей, которые распределяют и контролируют энергию между двигателем и подсоединенными цепями, обеспечивает бесперебойную работу.

Также в конструкции устройства находятся следующие механизмы:

влагозащищенный пульт управления, что важно при создании водоносных скважин;
бур – главный элемент для раздробления грунта, усиленный и обычный в зависимости от вида земли;
опорный узел, отвечающий за крепление вращателя;
обсадной стол, служащий для того, чтобы погружать и извлекать буровую трубу;
подкладная вилка и ключ, требующиеся для развинчивания и последующего крепления деталей колонны;
конические замки для соединения элементов колонны;
боковые стойки для устойчивости МГБУ.

Также устройство оборудовано тележкой с регулируемым расстоянием, которую применяют для крепления. Кроме этого она может выдерживать различные направления нагрузки посредством роликов. Для вертикального подъема механизма используют лебедку. Ее материал и плотность подбираются в зависимости от массы, которую нужно поднимать.

Малогабаритные буровые агрегаты позволяют создавать довольно глубокие скважины – до 100 м, а иногда и больше. Они обладают небольшими размерами и мобильностью, поэтому их легко перевозить, например, в прицепе машины. Их применяют на рельефных территориях со сложными подъездными путями. Цены на подобное оборудование для бурения скважин на воду стартуют от 130000 рублей.

Особенности сборки и эксплуатации

Если стоимость профессионального бурения кажется неоправданно высокой, либо нужно сделать несколько скважин, можно смонтировать ручную установку самостоятельно. Для этого потребуются следующие инструменты и материалы:

соединительный сантехнический крестовой фитинг;
ножовка для работ по металлу;
труба из стали и сгон с сечением 0,5 дюйма;
стальные пластинки;
разводной ключ.

Монтаж агрегата подразумевает подготовку трубного отрезка, в дальнейшем использующегося как основание для бурового аппарата.

Процесс сборки идет в такой последовательности:

Чтобы создать крестовую конструкцию, трубные концы надсеките на глубину в два сантиметра.
Пластинки из стали в качестве наконечника приварите с торца трубного отрезка.
Водоподающий шланг подсоедините к крестовому отверстию. Чтобы крепление было надежным, используйте переходник.
Проверьте работоспособность конструкции, подав воду.
В крестовое отверстие установите сантехническую резьбу – из полимеров либо пеньки.
К основанию подсоедините трубный отрезок, на который установлен наконечник, посредством сгона.

После окончания пробивания шахты и при заглублении на метр наконечник переставляется на более длинный трубный отрез.

Ручное приспособление станет отличным решением для пробивки скважины в мягких, торфяных и глинистых грунтах при глубине расположения водного слоя на участке не больше 20 метров. Такие устройства заглубляются гораздо меньше, чем МГБУ, зато компактные размеры позволяет пробуривать шахтные отверстия в неудобных местах участка, например, рядом со стенами зданий либо заборами.

Можно также создать самодельное устройство на основе мотоблока, оснащенное механическим приводом, который приводится во вращение мотором мотобура.

Компактные габариты подобных установок позволяют проводить работы одному человеку, а применение понижающего редуктора – пробуривать шахты значительного диаметра.

Выбор бурового оборудования определяется проектной конструкцией скважины, способом бурения, необходимыми параметрами используемого инструмента, а также требованиями к транспортабельности буровой установки. Если возникают сомнения, лучше воспользоваться услугами профессионалов.

Буровая установка, виды мобильного устройства

До сих пор для многих существует проблема обеспечения себя автономным водоснабжением. Несмотря на довольно развитую структуру водопроводных сетей во многих регионах получить питьевую воду можно только при обустройстве собственного колодца или скважины. Копка колодца вручную — это трудоёмкая и невыполнимая задача. Скважина — это единственно приемлемый вариант решить проблему, а поможет в этом буровая установка, которая эффективно работает на любом грунте.

Особенности установок

Лучше, конечно же, привлечь профессионалов для изготовления колодца, но бурение установкой промышленного типа стоит довольно дорого, поэтому чаще приходится отказываться от такого варианта.

В этом случае применяются малогабаритные бурильные установки, которые вполне можно собрать самостоятельно. Трудно будет тем, кто первый раз сталкивается с таким видом работ. Для этого понадобятся хотя бы небольшие слесарные навыки. Конструкция, изготовленная своими руками, не только значительно сократит материальные затраты при разработке собственного колодца, но и окупится, если понадобится выполнять работы на соседних участках.

Скважина представляет собой сооружение в форме цилиндра, уходящее вглубь земли и укреплённое с помощью специального жёсткого каркаса. Изготовление таких конструкций выполняется установками для бурения, которые появились достаточно давно, так как применялись для добычи полезных ископаемых. Позже стали использоваться и для бурения водяных скважин. Функциональность буровых установок позволяет выполнять операции для различных целей:

Изготовление отверстий небольшого диаметра, которые используются для решения различных инженерных задач.
Бурение разведочных скважин. Выполняются они для получения сведений о состоянии грунта, водоносных горизонтах.
С целью поиска или добычи жидких или газообразных ископаемых, например, нефти.
Бурение скважин для воды.

Используются несложные механизмы для изготовления неглубоких отверстий. Существуют и их разновидности:

Трубчатый колодец. Это неглубокий ствол — до 12 м, который предназначен для разработки верхних водоносных горизонтов.
Скважина на песок. Колодец средней глубины — до 30 м. Срок эксплуатации такой системы около 15 лет, затем ствол может заилиться или забиться песком. Тогда нужно будет чистить его или бурить новый слой.
Артезианская скважина. Глубина ее может достигать 100 м и разрабатывается для нескольких частных домостроений, поэтому для изготовления отверстий применяются специальные технологии и механизмы. Срок службы таких источников воды доходит до 50 лет. Буровые установки наделены высокой мощностью и сложностью.

Разработка скважин — искусная работа, так как результат невозможно предсказать, а каждая конструкция уникальна.

Процесс заключается в следующем: в грунте нужно сделать глубокую и узкую шахту непосредственно к водоносному слою и установить в неё обсадную трубу, чтобы укрепить стенки выработки. Во время сооружения системы приходится извлекать достаточное количество грунта, причём он может быть разным: от крупных камней до песка, смешанного с водой.

Виды конструкций

Современные станции в газовой и нефтяной отрасли кардинально отличаются от устройств водяных скважин. Там мощный бур свободно проходит через мёрзлый грунт и скальные породы. К тому же способен функционировать под давлением на большой глубине. Поэтому в промышленных отраслях применяются стационарные платформы, в быту передвижные и самоходные буровые установки.

Изготовление скважин на воду в таком мощной технике не нуждается. Сегодня существует большое разнообразие малогабаритных буровых установок, в том числе и самостоятельного изготовления, для бурения колодцев для воды.

Многие из них наделены ручным приводом, но эффективность недостаточна для качественного выполнения работ. Их свободно можно использовать для бурения стволов небольшой глубины и по мягким почвам. Поэтому лучше отдать предпочтение установке с механическим приводом. Она обеспечит хорошую производительность и бурение глубоких скважин.

В зависимости от состояния почвы и требуемой глубины шахты, существует три вида мобильных установок:

Устройство для вращательного бурения. В конструкцию включён буровой шнек, который при вращении разрушает грунт. Такая техника предназначена для неглубокой разработки.
Установки для вращательно-ударного бурения. Процесс выполняется за счёт ударов по вращающемуся элементу. Разрушающим породу элементом является долото, усиленное режущими вставками. Приспособление такого вида может использоваться для изготовления скважин глубиной до 200 метров.
Станок для ударного бурения. Он выглядит в виде треугольного каркаса с прочным основанием. К нему крепится гибкий высокопрочный трос с байлером и стамеской, которые запускаются в шахту. Также удары могут наноситься по снаряду, установленному в забое. Байлер выхватывает породу из скважинного канала и поднимает её на поверхность. Хотя это трудозатратный метод, подобные конструкции легко устанавливаются и функционируют с высокой производительностью.

Установка для ударного бурения используется на мягких подвижных породах. На твёрдых грунтах способна заглубляться не более, чем на 100 метров.

Способы разработки скважин

Продолжительность рабочего процесса зависит от глубины водоносного горизонта. Иногда он пролегает на глубине 10 м, а порой скважину приходится углублять до нескольких десятков или даже сотен метров. Каждому методу соответствует определённая установка. Всего четыре способа бурения:

Роторный. Используется принцип вращения: ротор обеспечивает вращение бура. Внутрь бура доставляется вода (бурильный раствор). Она выносит наружу шлам (раздробленную породу), а бур при этом остаётся в колодце. Его постепенно наращивают, устанавливая дополнительные штанги. Существуют ещё роторные установки «сухого» бурения, работающие без растворов. Такие механизмы требуют больших усилий, а скорость бурения гораздо ниже. Роторные станки применяются на малую и среднюю глубину — не более 50 метров.
Шнековый. Внедрение в почву происходит за счёт шнека — штанги с расположенными винтом лопастями. Вручную можно пробурить всего лишь на два метра, например, под фундамент на сваях. Но чтобы пройти твёрдый слой глины или плотного песка необходимо приложить большое усилие. В этом случае понадобится двигатель с большим вращающимся моментом — ротор. Шнек разрыхляет грунт и выводит его наружу. На податливом грунте используются обычные буры, на твёрдом — буры с резцами, на каменистом шнековые установки бесполезны.
Ударно-канатный. Этот способ применяют для бурения колодцев до 300 метров. Тяжёлый груз бросают в скважину на канате. Груз состоит из таких составляющих, как долото, штанга, замок. Падая с высоты, он дробит грунт, после чего его поднимают и снова бросают. Процесс повторяется, пока ствол не достигнет требуемой длины.
Ударно-вращательный. Применяется для бурения шахт на глубину от 600 м и глубже. В этом случае используются телескопические ударные штанги, а также бентонитовая глина, благодаря которой укрепляются стенки шахты. Таким методом разрабатываются не только скважины для воды, но и для добычи нефти. Процесс работы обеспечивают передвижные агрегаты, расположенные на тракторе или грузовике.

Пользуясь ударно-вращательной установкой, тратится гораздо меньше физических сил. Однако конструкция довольно сложная и требует определённых затрат, так как некоторые детали нужно будет покупать или изготавливать под заказ.

Бурение с промывкой

Это наиболее эффективный способ разработки скважины глубиной до 35 м, обеспечивающий скорость проходки до 12 м/ч. Этот показатель значительно превышает производительность других методов. Процесс включает в себя прямую и обратную промывку скважины:

При прямой промывке раствор поступает в скважину для вымывания грунта и выброса его на поверхность.
При обратной раствор также подаётся в ствол, но затем выполняется откачка грунтовой массы при помощи насоса.

Вязкий промывочный раствор, кроме охлаждения режущих элементов и очистки скважины от пород, выполняет ещё одну функцию — укрепляет стенки скважины, препятствуя их обрушению, даже если разрабатываются песчаные или глинистые почвы.

Преимущества малогабаритных станков

Портативные буровые установки для бурения скважин используются для разработки колодцев до 200 метров. Такие конструкции имеют малый вес, они легко собираются, разбираются, а также транспортируются. Некоторые из них можно перевозить в прицепе или багажнике автомобиля.

Ещё одним достоинством такого вида оборудования является то, что к рабочему месту её можно доставить вручную и нет необходимости организовывать удобный подъезд. Такие конструкции часто называют переносными. Следовательно разработка скважины выполняется в любых местах, где невозможен въезд тяжёлой техники.

Функционируют переносные устройства для бурения чаще от электрической сети в 220 В. Но есть такие модели, которым необходимо питание 380 В. Они применяются гораздо реже из-за того, что не везде имеется такое питание.

Бурение малогабаритной установкой обходится гораздо дешевле, чем другими видами агрегатов. Сейчас они очень востребованы, благодаря простому и доступному способу применения. Множество фирм предлагают свои услуги по разработке скважин, используя как отечественные, так и заграничные модели. Производство выпускает большое количество разновидностей установок и в продаже можно подобрать относительно недорогое оборудование для водоносных скважин.

Одним из основных недостатков малогабаритной установки является невысокая средняя мощность. Поэтому рабочий процесс будет более длительным по сравнению с крупногабаритной техникой. К тому же производительность установки значительно падает на глиняных и скалистых почвах.

Нужно учитывать, что все качества малогабаритных конструкций: положительные и отрицательные достаточно условны, и рассматривать их следует в соответствии с конкретными целями и условиями эксплуатации. Конструкция у них довольно простая и понятная, но характеристики абсолютно разные: производительность, метод бурения, срок службы, стоимость. Поэтому разработку скважины лучше поручить настоящим профессионалам, ведь процесс бурения имеет множество тонкостей и сложностей, в которых трудно сразу разобраться.

Информационно-аналитическое издание ТЕХНОmagazine

Издается с 2007 года

Главная страница
Что, где, когда Википедия издания ТЕХНОmagazine
Область применения, виды, принцип работы современных установок для бурения скважин

Описание буровых установок, их типы и разновидности

Область применения буровых установок очень обширна. Они используются в строительстве, горной промышленности, пищевой индустрии. В повседневной жизни люди каждый день пользуются тем, что получено с помощью установок для бурения – водой.

Общее описание буровой установки

Вода, впрочем, как и нефть, залегает на разных глубинах. Буровая установка помогает проникнуть в глубь и поднять драгоценную жидкость на поверхность. Или сделать скважину в скале для закладки заряда. Такая техника может иметь как промышленные масштабы, так и ограничиваться организацией водоснабжения на дачном участке.

Все буровые представляют собой систему взаимосвязанных узлов, которые позволяют… сделать отверстие в любом, или почти любом, грунте. В процессе их применения образуется скважина цилиндрической формы, стенки которой называются стволом, верхняя часть – устьем, а дно – забоем.

Стандартные буровые установки для бурения скважин на воду состоят из следующих основных элементов:

конструкции для организации устойчивой работы установки: вышки, треноги, стеллажи, мосты;
двигателя;
ударного элемента: долото, труба с острым наконечником, шнек;
механизма для спуска и поднятия ударного элемента: крюки, лебедки, канаты;
оборудования для очистки жидкости: отстойники, очистные емкости, насосы, вертлюги;
элементов для защиты от выброса жидкости;
оборудования для приготовления бурового раствора (при использовании такой технологии.

Принцип работы

Буровая машина работает на сочетании кинетической и динамической энергии. Динамическое движение обеспечивает подъемный механизм, например, лебедка или кран, которые поднимают ударный элемент. Кинетическую силу реализует бурильное устройство, которое бьет по грунту трубной колонной и постепенно продвигается вниз.

Чтобы защитить скважину от обвала грунта, вдоль ствола устанавливаются обсадные трубы. Для устранения лишней почвы в процессе работ, используются водяные насосы и отстойники.

Классификация буровых установок

Бурильные установки имеют широкую сферу применения за счет дополнительного оборудования в комплектации. Они применяются в разработке и реставрации скважин под воду, для закрутки свай, добычи газа, нефти и других полезных ископаемых.

Классификация оборудования проводится по нескольким критериям, среди которых:

метод бурения;
вид силового агрегата;
тип перемещения.

Классификация по типу бурения

Буровые установки имеют свои особенности, которые зависят от температуры воздуха, типа грунта, назначения скважины. Наиболее распространены три основных типа бурения:

Ударный.
Шнековый.
Роторный.

Обратите внимание! Есть ещё горизонтально-направленное бурение. Оно немного отличается от остальных типов. О его особенностях можно прочитать тут.

Ударные

Принцип действия бурового станка ударного типа довольно прост: груз резко опускается вниз с высоты, затем поднимается лебедкой в исходное положение и процесс повторяется. Удар приходится в одно и то же место, поэтому почва постепенно разрушается. После окончания работ в скважину для того, чтобы предотвратить осыпание грунта, спускаются обсадные трубы.

Установка для ударного бурения скважин состоит из:

треноги, которая раскладывается непосредственно над местом бурения;
прочного и гибкого троса, к которому крепится ударный элемент;
заостренной трубы весом до 80 кг;
лебедки.

Риск преждевременного осыпания грунта – один из недостатков этого типа бурения. Кроме того, к недостатком данной буровой техники стоит отнести относительно небольшую глубину бурения.

Однако у ударного метода есть и преимущества:

работы можно проводить при низких температурах;
за один прием можно поднять большой объем почвы;
можно сформировать скважину увеличенного диаметра;
высокая производительность.

Шнековые

Шнековые буровые используют на мягких и песчаных почвах. По сути – это передвижная установка с ручным или механизированным буром, закрепленным на регулируемую штангу. Как несложно догадаться по названию – основным рабочим органом подобного оборудования является шнековый бур.

Бур вкручивается в землю и шнек разрезает почву, передавая её на поверхность. Охлаждение происходит от самой почвы. Наиболее эффективны шнеки с полым центральным каналом. Через него с помощью гидравлического насоса подается вода или воздух, что снижает силу трения во время процесса.

Обратите внимание! Если режущие лопасти меньше 10 см, то частота вращения должна быть не более 500 об/мин.

В зависимости от нужной глубины штангу наращивают. Делают первый проход на длину одной штанги, затем установку выключают, штангу отсоединяют, поднимают наверх и наращивают еще одной. Максимальная глубина бурения шнековым методом составляет 120 метров, хотя обычно работают до 50 м.

Среди преимуществ шнековой установки можно отметить:

простоту эксплуатации;
возможность работать на небольшой площади;
маневренность установки и высокая скорость работ.

Кроме того, для работы не нужно привлекать квалифицированного специалиста.

Роторные

Подходят для любого типа грунта. Часто используются при строительстве и бурении скважин на воду на твердых почвах с галькой, щебнем и известняком. Роторный буровой станок проходит породу благодаря мощному долоту на конце бура.

Диаметр долота больше, чем сама буровая колонна. Это позволяет, во-первых, получить максимальную силу удара, а, во-вторых, увеличить срок службы колонны, поскольку отсутствует ее трение о грунт. Кроме того, без потерь от трения, вся энергия машины идет на проворачивание долота в забое, что позволяет сократить энергозатраты.

Роторная бурильная машина подойдет для скважин глубиной свыше 300 м и диаметром до 70 см. Её используют в строительстве, горных разработка для буровзрывных работ, в промышленности для добычи артезианской и минеральной воды.

По ходу бурения диаметр скважины уменьшается. То есть сначала делается самый большой размер, затем скважина обсаживается трубами с технологическими отверстиями. Через них в пространство между трубой и скважиной поступает цемент. Дальше продолжается бурение меньшего диаметра и снова обсадка. Чем реже приходится делать обсадку, тем быстрее идет работа, а значит меньше общие затраты на процесс в целом.

Для промывки бура, подъема грунта и охлаждения инструмента необходимо использование воды. Её подача может осуществляться двумя способами: прямым и обратным.

При прямой подаче жидкость с помощью насоса нагнетается в технологические отверстия долото, а через них на дно скважины. После размытия почвы она выбрасывается наверх по затрубному пространству – за пределами штанги – и попадает в очистительный комплекс.

При обратной подаче вода самотеком поступает в скважину, а поднимается наверх по штанге под действием обратного давления, создаваемого насосом. Этот способ считается более эффективным по нескольким причинам:

увеличивается скорость бурения, поскольку жидкость откачивается из забоя, а не нагнетается;
вместе с водой насос откачивает остатки породы;
нет необходимости добавлять в воду присадки для размыва грязных частиц.

Однако оборудование с обратной подачей воды изначально стоит дороже.

Силовые агрегаты буровых станков

В качестве привода буровых установок используются силовые агрегаты различных типов. Основными являются:

дизельные;
дизель-электрические;
электрические;
электрогидравлические.

Дизельные двигатели используются в основном на малогабаритных буровых установках (МГБУ), которые отличаются высокой мобильностью. Кроме того, такие силовые агрегаты применяются на самоходных буровых станках.

Для повышения эффективности работ, снижения выбросов и расходов на топливо применяется смешанный тип привода – дизель-электрические установки. Они применяются в горнодобывающей отрасли и способны обустраивать скважины глубиной до 6 км.

Также на твёрдых породах применяются электрогидравлические буровые установки. Этот тип питания довольно распространен, поэтому такие буровые станции имеют широкую сферу применения.

Электрическое буровое оборудования используются при малых глубинах бурения, а также на участках с доступом к сетям электроснабжения. В основном это малоэтажное коттеджное строительство при организации водозаборных скважин для личного пользования.

Буровые установки по типу перемещения

Работа оборудования по бурению скважин производится на различных участках. В зависимости от мощности и габаритов, такая техника может быть переносной или передвижной.

Переносные представляют собой малогабаритные буровые установки весом до 1 тн. МГБУ просты в сборке, легко перевозятся. Обычно работают на скважинах и водяных колодцах глубиной до 100 м. Преимущественно имеют привод от стандартной сети 220 В.

Ручные переносные установки – это разновидность мини буровой, которые используют для местного ремонта или пробивки отверстий под сваи.

Самоходные могут монтировать на колесную или гусеничную базу. Они отличаются высокой проходимостью и грузоподъемностью. Такая техника чаще используется для бурения скважин на воду, а также в нефтегазовой отрасли. Установку не нужно демонтировать, она подходит для длительной стационарной работы.

К самоходным агрегатам относят и машины с гидравлическим приводом. Их основное достоинство в том, что такие системы не нуждаются в электропитании, бурение происходит за счет увеличенной массы рабочего инструмента.

Стационарные – это мощные буровые станции, которые в основном работают на газо- и нефтедобычи. Стандартное оборудование укомплектовано усиленными опорами, монтажными элементами, системами очистки и вышкой с электронным управлением процессом бурения. Также среди дополнительных функций стоит отметить специальные обогревательные элементы для работы в условиях низких температур.

Подбираем станок для бурения скважин

Особенности
Виды
- Ударно-канатные
- Шнековые
- Вращательно-роторные
Производители
Советы и рекомендации

Сегодня многие владельцы загородных домов хотят иметь собственный источник чистой воды. Особой популярностью пользуются скважины, которые можно бурить практически в любом месте, где присутствует водоносный слой. Технология формирования подобной системы предполагает использование специальных механизмов. Существует несколько видов таких устройств, среди которых можно выделить буровые скважины. Ознакомиться с техническими характеристиками этих приборов довольно легко на специализированных сайтах.

Особенности

Скважина для воды представляет собой небольшое цилиндрическое сооружение, укрепленное с помощью специального жесткого каркаса. Формирование подобных систем производится с помощью станков для бурения. Технически эти устройства состоят из нескольких механизмов, связанных между собой различными крепежами. Установки для бурения появились уже очень давно, так как с их помощью добывали различные полезные ископаемые. Добыча воды с их помощью практикуется не так уж давно, особенно в частном секторе. Буровые установки позволяют решать такие основные задачи, как:

формирование отверстий незначительного диаметра. Их применяют для решения небольших инженерных задач;
бурение разведочных скважин. Они используются с целью получения информации о состоянии почв, водоносных горизонтов;
бурение скважин с целью поиска или добычи жидких или газообразных ископаемых, например, нефти;
бурение водяных скважин. Эти механизмы отличаются относительной простотой. Это касается конструкций, которые используются для формирования неглубоких отверстий.

Колодцы такого типа могут иметь различную глубину. В зависимости от этого выделяют несколько видов скважин.

Трубчатый колодец. Это самая мелкая скважина, имеющая глубину не больше 12 м. В качестве источника воды используют только верхние водоносные горизонты. После бурения в эту скважину не сможет попасть грязь, листья или другой мусор.

Скважина на песок. Углубление средней глубины, которое может достигать не больше 30 м. Срок службы подобной системы составляет около 15 лет. При этом скважина может периодически забиваться песком, и ее нужно будет чистить.

Артезианская скважина. Глубина такого «колодца» может превышать 100 м, поэтому для бурения подобных отверстий используются специальные технологии и механизмы. Буровые установки такого типа отличаются высокой мощностью и сложностью. Но эксплуатировать подобные источники воды можно уже на протяжении 50 лет.

Конструкция станков для бурения может отличаться в зависимости от происхождения. Независимо от этого такие механизмы имеют следующие общие элементы:

каркас – в качестве опоры может выступать как металлическая конструкция, так и непосредственно самоходный автомобиль или другая сложная система. Прочность подобного элемента определяется в зависимости от максимальной глубины бурения скважин;
устройство для бурения – эти элементы представляют собой систему механизмов, которые приводят в движение сам бур или другой предмет, разрушающий почву. При бурении может применяться несколько типов инструментов, которые предназначаются для определенных слоев грунта;
привод – технически в качестве этого устройства может выступать как электрический или дизельный двигатель, так и физическая сила человека.

Многие станки для бурения скважин имеют более сложную структуру, так как состоят из различных вспомогательных узлов.

Бурильные станки являются очень востребованным продуктом на рынке. Сфера их применения может быть как промышленной, так и бытовой. В зависимости от этого подобные механизмы можно разделить на несколько видов.

Промышленные. Такие станки используются для бурения глубоких скважин. Они отличаются высокой мощностью и производительностью. Очень часто они применяются с различным вспомогательным оборудованием. Подобные механизмы используются при формировании нефтяных скважин. Ярким представителем может стать плавучая платформа, оснащенная мощным бурильным станком.

Мобильные. Буры такого типа предназначаются для формирования скважин на воду. Они оснащаются маломощными приводами (электрические двигатели и другие), с помощью которых можно сформировать отверстие глубиной до 100 м.

Ручные. Они являются самыми простыми конструкциями, с помощью которых можно бурить относительно неглубокие скважины до 15–20 м в зависимости от типа почвы. Эти самодельные малые механизмы применяются в бытовой сфере.

При желании их можно соорудить вручную из подручных материалов.

В зависимости от техники бурения станки делят еще на несколько групп.

Ударно-канатные

Формирование колодцев происходит с помощью специального патрона, который выполнен в виде своеобразной трубы с заостренным концом. Разрушение почвы происходит под собственным весом устройства. Чтобы увеличить энергию удара, чашу поднимают специально на определенную высоту над уровнем земли. Среди минусов можно выделить низкую проходимость и невозможность организации довольно глубоких скважин. Ударно-канатные модели используются в быту для рытья колодцев.

Но следует отметить, что подобные механизмы могут работать даже на каменистых грунтах, чего не всегда можно добиться другими инструментами.

Шнековые

Они являются одними из самых распространенных видов станков. В качестве бура применяют шнеки различной формы и размера. Самые простые модели могут использоваться даже ручным методом. Бур помещают вращательным способом в грунт, что приводит к дроблению материала, при этом почва располагается между лопастями. Чтобы удалить ее, рабочий орган периодически вынимается и очищается от грязи. Установки приводятся в движение как вручную, так и с помощью различных видов двигателей.

Ручные модели могут иметь небольшой вес, что делает их компактными и легко переносными. Но если производить бурение шнеком каменистых грунтов, то его эффективность может значительно падать.

Вращательно-роторные

Станки этого класса отличаются высокой производительностью, так как позволяют проходить грунт относительно быстро и качественно. Технически конструкция состоит из вертикальной трубы и режущего органа. При прохождении ножа к поверхности разрушения подают воду под напором. Это позволяет размягчить почву и сделать ее более податливой. Жидкость здесь также нужна для очистки отверстия от грунта. Осуществляться подобная операция может двумя основными способами. Первый предполагает подачу воды через штангу, а грязь уже выводится через отверстие самой скважины. Второй подход осуществляется полностью наоборот. Скважину заполняют водой, а самая грязь уже выводится с помощью специального оборудования и наносов.

Следует отметить, что практически все буровые станки имеют аналогичное строение описанной ранее структуре. Касается это не только устройств для формирования скважин для воды, но и нефтяных механизмов. Но в мощных станках уже применяют более прочные материалы, способные выдерживать высокие нагрузки. Поэтому подобное оборудование невозможно соорудить самостоятельно без применения специальных технологий.

Производители

Популярность буровых станков возрастает с каждым днем, что связано с тем, что системы подобного типа используются для решения разнообразных задач. Производство станков осуществляется многими компаниями, среди которых можно выделить несколько самых популярных.

«ИжНефтеМаш». Компания производит оборудование для бурения уже более 50 лет. Продукция компании насчитывает множество наименований. Самыми популярными инструментами этой марки считаются буровые погружные дренажные насосы, штанговое оборудование, смесительные установки, которые используются для цементирования шахт, и много других.

«Буровая техника». Это еще одна компания с многолетним опытом, которая производит оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин. Производитель выпускает турбобуры, винтовые насосы и много другое. Механизмы отличаются высокой производительностью и качеством работы.

«Геомаш». Техника этой компании применяется в строительстве, а также для бурения скважин для воды. Производитель выпускает множеств самоходных механизмов, способных решать различные задачи. Многие из них могут формировать сейсморазведочные и гидрогеологические скважины.

Bauer. Эта немецкая компания, которая известна на рынке также уже более полувека. Под эгидой данной марки выпускается очень много бурильных установок как для промышленного, так и для строительного использования. Следует отметить высокое качество производимого оборудования, что достигается за счет того, что компания изготавливает все комплектующие для механизмов самостоятельно.

Самыми популярными машинами являются модели Bauer BG 28 и Bauer MBG 24, которые применяются многими профессиональными специалистами.

Aker Wirth. Это еще один представитель Германии, выпускающий качественное буровое оборудование. Ассортимент продукции насчитывает множество видов изделий. Можно найти как малогабаритные установки, так тяжелые промышленные агрегаты. Особую популярность приобрели верхние приводы, буровые насосы и вертлюги.

Разнообразие буровых станков не заканчивается на этих марках. Сегодня все больше рынок захватывают недорогие китайские модели. Но перед тем как покупать их, следует удостовериться в их надежности и выносливости.

Советы и рекомендации

Бурение скважин – это сложная процедура, которую не всегда возможно осуществить своими руками. Подобные операции реально выполнить только для неглубоких отверстий. Осуществляя бурение, следует придерживаться следующих простых советов:

перед началом работ обязательно нужно анализировать почву. На основе полученных данных подбирается тип бура, который подойдет для разрушения подобной структуры;
следует стараться выставлять инструмент строго вертикально. Если система войдет в грунт под углом, то существует риск повреждения рабочего органа;
в случае ручного бурения обязательно стоит добавлять воду в отверстие. Она смягчит почву и позволит быстрее продвигаться вглубь.

Буровые станки для скважин представляют собой специальное оборудование различной сложности. Их выбор для решения определенных задач следует доверять опытным специалистам, которые подберут надежные и долговечные механизмы. Более подробно о станках для бурения скважин смотрите в следующем видео.

Буровая установка для скважин воду: разновидности, преимущества, самодельные конструкции

Виды скважинных установок для бурения
Достоинства самодельных бурильных установок
Бурение ударным способом
Бурение шнековым способом
Бурение роторным способом
Бурение с промывкой скважины
Сборка малогабаритной буровой установки с ручным приводом
Изготовление установки для бурения с электрическим приводом

Буровая установка для бурения скважин на воду — это механизм с системой взаимосвязанных узлов. С помощью такого оборудования ведется бурение грунта с целью добычи воды. Необходимость в этих работах возникает у жителей загородных домов, где отсутствует центральное водоснабжение. Работа выполняется с привлечением профессионалов или самостоятельно. Конструкцию можно изготовить своими руками.

Виды скважинных установок для бурения

Буровая установка для бурения скважин имеет несколько разновидностей:

Ударные конструкции. Отличаются высокой надежностью при эксплуатации. Базовую часть изделий составляет прочное основание, к которому крепится трос с долотом. Буровая установка на воду способна рыть скважины глубиной до 100 м. Несмотря на невысокую скорость, работа может проводиться на твердых, каменистых почвах.
Шнековые приспособления. В качестве рабочего инструмента используется шнек, с помощью которого ведется подъем измельченного грунта на поверхность. Оборудование обладает высокой производительностью, но нуждается в постоянной очистке рабочих частей.
Роторные изделия. Относятся к изделиям с ручным приводом, не требующим наличия электродвигателя. Обладая малой производительностью и небольшими габаритами, находят применение в работе с мягким грунтом. Это может быть песок или подвижные слои почвы.
Роторное бурение с промывкой. Относится к современным методам. Высокая скорость проводимых работ требует наличия дорогостоящего оборудования.

Достоинства самодельных бурильных установок

Самодельные агрегаты обладают рядом достоинств:

небольшие параметры и малый вес;
простота изготовления;
высокая функциональность;
возможность проведения работ на ограниченной территории;
использование стандартного источника электропитания;
приемлемая стоимость;
легкость в ремонте.

Оборудование удобно в эксплуатации. Все узлы имеют простую конструкцию и ломаются редко.

Бурение ударным способом

Принцип работы такого механизма заключается в резком движении вниз с высоты трубы, на конце которой находится ударный патрон. Под действием большого веса почва разрушается. Движение осуществляется при помощи лебедки. После нескольких ударов желонкой грунт поднимается на поверхность. После окончания процедуры в образованную скважину опускаются обсадные трубы. Они необходимы для устранения риска обвала боковых стенок.

Конструкция состоит из следующих элементов:

блок с треногой;
канат;
заостренная труба весом до 80 кг;
желонка.

Такой метод трудоемкий, но он имеет ряд преимуществ:

возможность разового извлечения большой массы грунта;
формирование колодца или скважины большого диаметра;
высокая производительность;
возможность проводить работы в зимнее время;
большая длительность эксплуатации полученного сооружения.

Однако имеются и недостатки:

большая продолжительность работ в случае глубокого залегания воды;
риск обвала грунта в процессе формирования скважины;
необходимость установки обсадных труб.

К оборудованию предъявляются особые требования: трос должен обладать достаточной степенью прочности и гибкости.

Бурение шнековым способом

Является недорогим и удобным способом, применяется на мягких, песчаных почвах.

Аппарат состоит из следующих частей:

бур или шнек, который ввинчивается в землю;
наращиваемая штанга;
привод: ручной или механизированный.

Расположенным снизу буром устройство ввинчивается в землю. Шнековыми режущими частями разрыхляется почва. Через некоторое время штанга с инструментом поднимается на поверхность и отходы удаляются. Если требуется большая глубина изготовления, то штангу постепенно наращивают.

К преимуществам такого метода относятся:

скорость выполнения работ;
простота сборки установки;
отсутствие необходимости привлечения квалифицированных работников;
маневренность аппаратуры;
работы могут проводиться на небольших участках.

К недостатку можно отнести малую глубину скважин.

Бурение роторным способом

Бурильные установки роторного типа относятся к универсальным конструкциям, но чаще используются для работы на твердом грунте, где много гальки, гравия или известняка. В состав конструкции входят элементы:

бур;
долото;
механизм вращения.

При бурении таким способом слои воды достигаются за небольшой промежуток времени.

В зависимости от степени твердости почвы используется разный режущий инструмент:

Ложковый бур. Применяется на мягких почвах (глина, песок). Он имеет форму спирали с расположенными на ней отверстиями.
Змеевидной формы. Используется для работы на суглинистых почвах.
Заостренный. Применяется для проходки плотной и каменистой толщи грунта.

Бурение с промывкой скважины

Бурение этим методом позволяет за 1 час пройти до 12 м. Во время бурения ведется промывка канала.

Она может происходить 2 способами:

Прямая. Жидкость для промывки подается по шлангу на дно скважины. После того как почва размоется, разрыхленная смесь выбрасывается наружу.
Обратная. Раствором заполняется канал, а затем смесь грунта и раствора удаляется из скважины.

Промывочный раствор выполняет несколько функций:

охлаждает рабочие части инструмента;
вымывает грунт;
укрепляет обсадную трубу.

Для подачи промывочного раствора в скважину применяются специальные насосы.

Установка состоит из 2 рам и вертлюга, расположенного между ними и передающего крутящий момент от двигателя к буру. К его корпусу крепится патрубок. Особое внимание уделяется герметичности мягкого элемента, потому что через него подается жидкость для промывки.

Продолжительность эксплуатации буровой установки во многом зависит от надежности вертлюга, поэтому для его изготовления используется сталь высокого качества. Зазор между сопрягаемыми с ним движущимися деталями делают минимальным, чтобы не происходило биение во время бурения..

Сборка малогабаритной буровой установки с ручным приводом

Станок для бурения скважин можно изготовить своими руками.

На первом этапе потребуются следующие инструменты и материалы:

труба диаметром 100 мм;
пластины из металла;
разборная штанга;
тройник;
муфта;
лебедка;
сварочный аппарат;

С одной стороны трубы приваривают стальные пластины в форме наконечника. Если есть шнек, то можно сначала приварить его, а к нему крепить металл.
С другой стороны нарезают резьбу.
Сверху на трубу накручивают тройник.
Устанавливают разборные штанги, которые делают из отрезков трубы. Они будут накручиваться в процессе работы, по мере опускания бура на большую глубину. Участки соединяют между собой муфтами. Сечение штанги может быть круглым или шестигранным, применение того или иного вида зависит от нагрузки.
При большой глубине бурения изготавливают вышку-треногу из металла или дерева. В ее верхней части формируют отверстие, через которое будет перемещаться штанга.
Для подъема штанги с большой глубины устанавливают лебедку.

Изготовление установки для бурения с электрическим приводом

Такая установка отличается более сложной конструкцией.

Для ее изготовления потребуются следующие инструменты и материалы:

бур;
стакан;
каркас;
электродвигатель;
сварочный аппарат;
болгарка.

Порядок монтажа следующий:

От трубы диаметром 120 мм отрезают стакан. Его размер должен быть таким, чтобы обеспечить хорошую проходимость. Желательно, чтобы его вес составлял 80 кг. Утяжеление конструкции дает дополнительное преимущество в работе.
С одной стороны по контуру формируют треугольные зубья.
Изготавливают бур. Для этого используют трубу с наружным диаметром 120 мм. С одной стороны на нем формируют резьбу, а с другой прикрепляют сваркой винтовую часть.
К шнеку приваривают металлические пластины. Их располагают под углом, обеспечивающим оптимальную проходимость.
С другой стороны трубы крепят штангу.

Бур является одним из основных элементов конструкции установки. В заводских условиях он изготавливается из качественного металла, а материалом встроенных в него пластин является инструментальная сталь, прошедшая термическую обработку до твердости 60-66 единиц по Роквеллу.

С помощью электродвигателя в скважину непрерывно подают воду. Желонкой, функцию которой выполняет бур, смесь воды и почвы подается наверх.

Если требуется больший размер выступающей части, то сверху еще крепят трубу.

Классификация и разновидности буровых станков

Буровые станки (БС) — самоходное либо стационарное оборудование, используемое для разработки скважин в нефтедобывающей промышленности, строительстве и водоснабжении. Существует 4 основных параметра, характеризирующих буровые станки — диаметр и глубина скважин, а также направленность (вертикальное/горизонтальное) и скорость бурения.

В данной статье представлены установки для бурения скважин. Мы рассмотрим их разновидности, устройство и технические характеристики, а приведем обзор наиболее распространенных моделей оборудования.

1 Какое применяют оборудование для бурения скважин?

Основной характеристикой, в соответствии с которой классифицируется оборудование для разработки скважин, является принцип работы. Выделяют 5 основных способов бурения:

вращательное;
шнековое;
ударное;
шарошечное;
ударно-вращательное.

Рассмотрим каждый из способов, а также применяемое для его реализации оборудование, более подробно.
к меню ↑

1.1 Станки вращательного (шнекового) бурения

Вращательное бурение осуществляется посредством разработки грунтовых масс вращающейся коронкой, которая с усилием подается вдоль оси скважины. Коронка состоит из нескольких режущих кромок — «перьев», которые контактируя с грунтом скалывают его, тем самым углубляясь вниз. Преимуществом данного способа является высокая скорость, недостатком — возможность применения лишь в почве средней и малой твердости. При работе в твердых грунтах коронка не срезает, а стирает почву, что приводит к ускоренному износу резцов. Существуют специальные алмазные колонки, однако ввиду высокой стоимости такого оборудования их применение распространено крайне слабой.

Рассмотрим устройство станка вращательного бурения на примере распространенной модели СБР-160, который способен разрабатывать скважины диаметром 160-200 мм на глубину до 25 м. Схема данной машины представлена на изображении.

Все самоходные машины вращательного бурения базируются на транспортной базе — гусеничной либо колесной. Модель СБР-160 обустроена на основе экскаватора Э-652А, в ней каждая из гусениц оснащена индивидуальным приводом, что значительно увеличивает проходимость машины.

Рабочий узел агрегата состоит из мачты, шнека и вращателя. Мачта представляет собой направляющую конструкцию, в которой смонтирован механизм подачи буровой колонны (шнека). Сам шнек может быть непрерывным либо секционным- пригодным к наращиванию.

Вращатель бурового станка — устройство, приводящее буровую колонну в действие. В СБР-160 вращатель состоит из асинхронного двигателя, патрона, муфты, редуктора и гидроцилиндра, посредством которого производится переключение скоростей. Технические характеристики данной модели предусматривают 4 скорости бурения — 250, 160, 125 и 80 об/мин.

Также в отечественной промышленности распространены следующие станки вращательного бурения:

УРБ-2А — монтируется на шасси Урал-4320, ЗИЛ-131 либо АМАЗ-43114. Буровые станки серии УРБ-2А приводятся в действие непосредственно от двигателя базового транспорта, они комплектуются насосом типа НБ-50, компрессором для подачи бурового раствора КВ-10 либо 4ВУ1-5 (зависит от модели) и генератором БГ-16. Грузоподъемность штатной лебедки составляет 700 кг. Технические характеристики: диаметр бурения — до 190 мм, глубина — до 100 м;
Атлас Копко DM-45 и DM-50 — агрегаты на гусеничном ходу, разрабатывают скважины диаметром 150-230 мм на глубину до 53 метров, способны развивать гидравлическое усилие на забой до 200 кН.
СБР-160А и СБР-160Б — гусеничные станки, предназначенные для бурения горных пород с коэффициентом крепости 1-6. Диаметры бурения — 160, 180 и 200 мм. Модели отличаются между собой технической производительностью, у СБР-160А она составляет 60 м/ч, у СБР-160Б — 30 м/ч.

Среди оборудования от зарубежных производителей выделим станки вращательного бурения Sandvik, произведенные одноименным шведским концерном. В ассортименте компании представлены агрегаты для разработки скважин глубиной 27-45 м и диаметром до 311 мм.
к меню ↑

1.2 Шнековое бурение скважин станками типа ЛБУ 50 (видео)

2 Станки ударного бурения

Установки для ударного бурения разрабатывают скважину посредством кратковременного воздействия на дно скважины специального инструмента, совершающего возвратно-поступательные движения. В зависимости от принципа работы все буровые станки данного типа делятся на 3 разновидности:

Станки ударно-канатного бурения.

Их устройство не предполагает наличия осевого усилия при подаче рабочего инструмента — боек падает на дно скважины под своем весом. Такое оборудование имеет достаточно низкую производительность, но при этом она крайне эффективна при разработке хрупких горных пород.

Рабочий инструмент таких станков имеет вес 1-3 тонны, он подвешивается на лебедке и поднимается посредством кривошипно-шатунного механизма на высоту 1-2 метров над забоем. В процессе разработки на дно скважины заливается вода, размягчающая породу. Разрушенный грунт периодически удаляется с помощью желонки.

Установки для ударно-канатного бурения бывают как крупногабаритные на гусеничном (БС-3) либо колесном ходу (БЖ-6), так и компактные (сборного типа) для разработки скважин на воду. Общим недостатком всех агрегатов является низкая производительность, так как скорость свободного падения рабочего инструмента непосредственно зависит от силы земного притяжения и количество ударов невозможно увеличить выше отметки 50-60 шт/мин.

Станки шарошечного бурения.

В таких агрегатах рабочим инструментом выступает шарошечное долото, осуществляющее дробяще-скалывающую разработку породы. Буровой колонне, на которой закреплено долото, сообщается не только возвратно-поступательное движение с большим усилием по отношению к дну забоя, но и вращательное движение.

Такие установки используются для бурения всех типов грунтов — от мягких до особо твердых (включая горные породы), они способы разрабатывать скважины диаметром 72-400 мм. Среди отечественного оборудования выделим станок СБШ-200 (глубина — 30 м, диаметр 190-243 мм) и станок СБШ-250 (глубина — 40 м, диаметр — 214-270 мм). При разработке карьеров чаще всего используется буровой станок БТС 150 на базе гусеничного трактора Т-10М.

Станки ударно-вращательного бурения

Установки ударно-вращательного бурения отличаются от ударно-канатных и шарошечных агрегатов тем, что при разработке скважины их рабочий инструмент вращается не только в перерывах между ударами, а непрерывно. При этом забой углубляется за вхождения коронки в грунт в момент удара, а вращение обеспечивает очистку дна скважины от выработанной породы.

Основными признаками оборудования данного типа являются низкий крутящий момент и осевое усилие, при большой ударной нагрузке. Ударно-вращательное бурение демонстрирует максимальную производительность при работе на особо твердых и абразивных породах.

Среди техники отечественного производства наиболее распространенными установки серии СБУ-125, способные разрабатывать вертикальные и наклонные скважины диаметром до 125 мм на глубину до 22 метров. Все модели СБУ-125 обустроены на базе гусеничной углепогрузочной машины УП-3.
к меню ↑

2.1 Станки колонкового бурения

Установки колонкового бурения чаще всего применяются при исследовательских и строительных работах. Основным их отличием от шнекового и ударного оборудования является то, что выработка грунта осуществляется не по всему периметру скважины, и лишь по радиусу колонкового снаряда, который представляет собой круглую трубу с наваренными на торец твердосплавными режущими зубьями.

При работе внутренняя полость колонкового снаряда заполняется вырезанным грунтом, после чего снаряд поднимается на поверхность и его содержимое извлекается. Такое принцип работы позволяет получать цельную породу, необходимую для проведения геодезических испытаний.

Также по колонковому принципу действуют все агрегаты для бурения отверстий в монолитных конструкциях из железобетона. Их рабочий инструмент оснащен специальными алмазными резцами, эффективно вскрывающими материал повышенной твердости.

Среди распространенного оборудования для разработки геологоразведочных скважин выделим станок СКБ-4100 (диаметр до 46 мм, глубина до 700 м) и Атлас Копко С5 (50 мм, до 1000 м).

Виды буровых установок на воду

Использование колодца для водоснабжения возможно только в том случае, если подземные воды залегают на небольшой глубине. В противном случае потребуется пробурить скважину. При бурении вначале находится техническая вода, которая может использоваться для наполнения искусственного водоема, бассейна или полива сада. Чтобы получить питьевую воду, необходимо бурить намного глубже. Для бурения скважины потребуется использование специальной машины – буровой установки. Рассмотрим основные виды буровых установок, их особенности и преимущества использования.

Особенности буровой установки

Буровая установка – машина для передачи вращения от двигателя на долото, используемое при бурении скважины. Изначально такие устройства применялись исключительно в государственных структурах для добычи полезных ископаемых. Позже их начали применять для организации водоснабжения коллективных и частных потребителей. Буровые установки используются для бурения скважин на воду и для инженерных изысканий и других технических работ.

Виды буровых установок

Существуют различные виды буровых установок, которые отличаются принципом работы, производительностью и удобством использования в том или ином случае.

Ручная установка

Наиболее простое и примитивное устройство, которое может использоваться только при небольшой глубине залегания грунтовых вод. Основные особенности буровых установок ручного типа:

небольшой размер;
низкая производительность;
рекомендуется использовать при небольших заглублениях;
не подходит для тяжелых и твердых грунтов.

Использование ручной установки для бурения скважины займет много времени и чаще всего не даст должного результата.

Ударно-канатные буровые установки

Бурение скважин изначально проводилось именно с использованием ударно-канатных установок, популярность которых уступает более современным установкам вращательного типа. Основные особенности:

простота использования;
невысокая скорость работы;
использование для бурения глубоких скважин и скважин большого диаметра;
возможность использования на твердых и каменистых почвах;
с помощью ударно-канатной установки получается качественная и долговечная скважина.

Принцип работы заключается в использовании ударного бурового патрона, который под собственным весом разрушает слои почвы.

Вращательно-роторные буровые установки

Буровые установки вращательного типа состоят из узлов и агрегатов. Монтируются, как правило, на автомобильных или гусеничных шасси. Вращательный способ бурения является производительным методом бурения. Вращательно-роторный способ бурения обладает рядом особенностей:

высокая скорость бурения;
может использоваться вне зависимости от твердости и типа грунта;
высокая производительность метода;
для работы требуется дорогое и сложное оборудование.

Вращательное бурение разделяется по способам бурения – шнековому, колонковому или сплошным забоем.

Шнековые способ бурения:

Долото разрушает горную породу углубляя скважину, а разрушенная часть породы поднимается на поверхность по шнеку. К особенностям таких установки относятся:

высокая производительность;
эффективность превосходит ударно-канатный метод;
способ бурения может использоваться на мягких и сухих грунтах.

Колонковый способ бурения

Разрушение горной породы происходит при помощи буровой коронки. Порода (керн) остается внутри приемной трубы – отсюда название – колонка породы. Данный метод бурения сопровождается промывкой скважины специальным буровым раствором для охлаждения и очистки забоя скважтины от продуктов разрушения породы.

Бурение сплошным забоем

Разрушение горной породы происходит при помощи бурового долота. Разрушение гороной породы производится по всему диаметру скважины. Данный метод бурения также требует промывки скважины буровым раствором.