Технология бурения скважин шнековым методом
Шнековое бурение скважин – эффективный способ, не требующий привлечения высокотехнологичного оборудования. Данный метод преимущественно используется для грунтов песчаного или гравийно-песчаного типа. Принцип работы бурильного оборудования заключается в разрушении режущим инструментом породы и доставка ее на поверхности при помощи винта шнека. При этом для повышения эффективности процесса бурения промывка скважины не осуществляется. Данный метод не применяется на территории, где находятся грунты высокой твердости.
Технология бурения
Для бурения скважин шнековым способом происходит постоянное вращение рабочего инструмента с лопастями. Это обеспечивает бесперебойную подачу отработанной породы на поверхность, что очень удобно. Шнеки, осуществляющие все предвиденные технологией операции, состоят из центральной трубы, которую также называют буровой штангой. По ее поверхности по всей длине под определенным углом размещается стальная полоса. Именно она транспортирует разрушению почву на поверхность.
В конструкции шнека присутствует острый наконечник, который осуществляет врезку в грунт. Чаще всего его делают съемным. Это позволяет менять наконечник, зависимо от типа обрабатываемого грунта. При шнековом бурения чаще всего применяются следующие типы наконечников:
- долото, оснащено трема лопастями;
- лопастный бур;
- долото с двумя лопастями.
Во время бурения скважин на воду одновременно происходит формирование и укрепление ее стенок. Для этого может использоваться бетон или металл. Также следует не забывать, что данный метод редко применяется для производства глубоких скважин. Но при необходимости длина проходки может достигать 50 м. Поэтому шнек для бурения оснащается дополнительными секциями.
Особенности технологии
Шнековый метод бурения эффективен в сыпучих и рыхлых грунтах. При этом он категорически не подходит для работы в глинистых пластичных грунтах. В последнем случае порода будет прилипать к лопастям, и ее удаление из глубины на поверхность станет невозможной. При использовании метода достигается отличная скорость передвижения бура – до 100-200 м за сутки.
При эксплуатации бурильного оборудования необходимо внимательно выбирать шаг между витками стальной ленты. Он должен рассчитываться таким образом, чтобы отработанный грунт занимал менее половины межвиткового пространства. Лучший вариант – выработка занимает 30% объема.
Также во время работы шнековый бур имеет способность нагреваться. Поэтому при изготовлении оборудования необходимо учитывать соотношение между диаметром инструмента его скоростью вращения:
- при диаметре до 200 мм допустимая скорость вращения составляет 100-150 об./мин.;
- при диаметре до 100 мм оптимальная скорость вращения – 500 об./мин.
Снижение температуры оснастки будет происходить при передвижении разрушенной породы по лопастям. Некоторые модели оснащены водяным охлаждением. В данном случае шнек выполняют в виде полой трубы. Для охлаждения внутрь инструмента подается вода, которая предотвращает перегрев.
Достоинства и недостатки метода
Технология шнекового бурения скважин имеет множество преимуществ:
- обеспечивается высокая скорость бурения без дополнительного перемалывания отработанной породы;
- очищение углубления в грунте осуществляется непрерывно;
- обеспечивает глубину бурения от 1,5 до 70 м;
- простота технологии;
- отсутствие необходимости привлечения высокотехнологичной техники и оборудования;
- не нужно осуществлять подачу бурильной жидкости, что упрощает процесс работы;
- при необходимости скважина может размещаться под небольшим углом;
- широкий спектр применения в различных отраслях – для бурения питьевых скважин, для формирования свайных фундаментов;
- возможность осуществления геологической разведки территории.
Шнековое бурение скважин не лишено недостатков. Данный метод невозможно использовать в глинистых грунтах или при наличии почвы с большой плотностью. При попадании режущего инструмента на камень (даже небольшой по размеру) работу можно прекращать. Дальнейшее передвижение становится невозможным. Также при углублении шнека на значительную глубину необходимо приложить немало усилий.
Применение ручных установок
Оборудование ручного типа обладает множественными достоинствами – компактность, мобильность, возможность эксплуатации в ограниченной по площади территории (например, в подвальном помещении). Для облегчения проведения всего комплекса работ аппарат может оснащаться электрическим приводом.
Средний вес таких установок составляет 50-70 кг. При этом максимально данное оборудование может весить 200 кг. Ручные установки способны пробурить питьевую скважину или отверстие для свайного фундамента.
Легкое самоходное оборудование
Легкое самоходное оборудование является более мощным. Его устанавливают на базе грузового автомобиля, что позволяет осуществить транспортировку на любое расстояние. При этом их шасси может использоваться в качестве платформы, из которой будет осуществляться бурение.
К другим особенностям легких самоходных установок относят:
- высокая производительность;
- оборудование относят к промышленному типу;
- мобильность;
- максимальный вес оборудования достигает 1000 кг.
Буровое оборудование ЛБУ
Модель ЛБУ 50 устанавливается на шасси многих грузовых автомобилей – ЗИЛ, УРАЛ, КамАЗ. Данное оборудование характеризуется высокой скоростью, универсальностью и надежностью.
С помощью самоходной установки ЛБУ 50 можно пробурить скважину диаметром до 850 мм и глубиной до 200 м. При этом шнеки применяются только до уровня 50 м. Глубже используются альтернативные способы бурения – ударно-канатный, с промывкой или продувкой.
Этапы проведения работ
Шнековый способ бурения применяется для формирования скважин вертикального или горизонтального направления. В последнем случае присутствуют следующие этапы работ:
- Осуществляется подготовка оборудования, его установка на специальную устойчивую платформу.
- Роют котлован для удаления сыпучих и неуплотненных грунтов.
- При помощи лазерных измерительных устройств определяют направление бурения.
- Происходит установка всего необходимого оборудования, обсадной трубы.
- Углубление бура происходит до упора, пока не будет достигнута максимальная глубина.
- Рабочий инструмент извлекают на поверхность.
- К буру подсоединяют новую секцию, что позволяет достигнуть необходимой глубины.
Вертикальное бурение происходит также, но данный метод не требует применения обсадной трубы.
Загрузка...