Автор: Мирко Иван Анатольевич
Ударно-канатное бурение — несложная и наиболее распространенная технология, позволяющая пробурить скважину для добычи воды без использования сложной техники. Способ дает уникальную возможность производить вскрытие поверхностных пластов. Монтаж буровой установки в этом случае можно производить в довольно короткие сроки. Опыт и знания специалистов компании «Каролина» позволяют грамотно подбирать методику бурения артезианских скважин в каждом конкретном случае.
Приспособления для бурения
При создании водоносного сооружения способом ударно-канатного бурения применяется простое оборудование, состоящее из лебедки и блока, забивного стакана, долота или желонки (в зависимости от типа грунта), троса и ударной штанги, закрепленной на каркасе установки (бурильной вышки).
Для разрушения и подъема грунта на поверхность используется забивной стакан. Инструмент бывает разного диаметра и формы, может иметь заостренную кромку или выточенные резцы. В верхней части находится наковальня, в которую ударяет штанга. С каждым ударом приспособление углубляется в грунт, проделывая отверстие.
Видоизмененным забивным стаканом считается буровая желонка. Это цилиндрическое устройство, имеющее снизу клапан плоской формы. Он открывается, когда забивной стакан проникает в грунт, а закрывается под нагрузкой набранной разрушенной почвы.
Специалисты компании «Каролина» занимаются проектированием, бурением и обустройством скважин на воду под ключ в разных регионах Украины. Мы используем инновационные решения и применяем экологичные технологии.
Этапы бурения при ударно-канатном методе
Работа оборудования заключается в опускании и подъеме заполненного землей забивного стакана.
Процесс бурения скважины при использовании ударно-канатного способа состоит из следующих этапов:
- Подготовка территории для размещения оборудования и выбор места для устья водоносного сооружения. Для этих целей обычно хватает 2,5 м².
- Первое забуривание. Выполняется специальным инструментом. Глубина бурения — до 1,5 м.
- Подъем разрушенной почвы на поверхность и одновременная установка обсадной трубы.
- Крепление бурового стакана (в зависимости от вида породы может быть использована любая модификация) и последующее забивание его в грунт. Удары производятся такой силы, чтобы устройство не уходило глубже 0,5 м.
- Подъем бурового стакана, наполненного почвой, и его очистка.
Последние две процедуры повторяют многократно до нахождения водоносного слоя.
Как будет проходить процесс бурения напрямую зависит от типа грунта, в котором залегает водяное русло.
В песках и плывунах работы ведутся желонками с одновременной или опережающей обсадкой. Чтобы не допустить прихвата желонки, ее диаметр должен быть на 100 мм меньше внутреннего диаметра обсадной колонны. Кроме того, важно не допустить выхода желонки из-под башмака колонны на всю длину. При проходке песков число ударов желонки при высоте подъема 1 м не должно превышать 30—35 в минуту. Для увеличения производительности бурения желонку утяжеляют с помощью короткой ударной штанги. В водоносное сооружение при надобности подбрасывают жирную глину и подливают воду.
Для предотвращения возникновения песчаных пробок бурение должно вестись без перерывов в работе, укороченными рейсами при минимальной высоте подъема и с максимальным числом ударов.
При проходке плывунов с повышенным пластовым давлением специалисты рекомендуют заполнять скважину водой или глинистым раствором. Башмак колонны нужно устанавливать в плотные водоупорные пласты. Не допустим переход на другой диаметр бурения при проходке водоносных песков — это чревато прихватом колонны.
Работы в галечниках ведутся в большинстве случаев желонкой с увеличенной высотой башмака. Для обеспечения максимальной эффективности в скважину следует подбросить жирную глину. Во избежание обвала стенок скважины ствол нужно крепить обсадной колонной. В данном случае также важно следить, чтобы переполнение желонки не вызвало прихвата бурового снаряда. Число ударов желонки при высоте подъема 0,8—1 м не должно превышать 40—45 в минуту.
Достаточно сложным считается бурение валунных отложений. При небольшой глубине водоносного сооружения и встрече крупного валуна рекомендуется изменить место забуривания. Валуны разрушают утяжеленным снарядом с округляющим долотом. Если валуны небольшие, их можно сдвинуть в сторону с помощью пирамидального долота. Особое внимание следует обращать на возможное искривление ствола и устойчивость стенок скважины. Для предотвращения искривления на забой следует насыпать крепкую щебенку. Бурение по валунным отложениям ведутся при большой высоте подъема снаряда (1 м и больше) и числе ударов не меньше 35—40 в минуту.
Для бурения пород средней крепости и мягких грунтов используют долото, стакан или утяжеленную желонку. Следите, чтобы высота подъема долота не превышала оптимальную, иначе отрыв снаряда от забоя будет затруднен. По мере необходимости в источник подливают воду.
Бурение крепких грунтов проводится утяжеленным снарядом с округляющим долотом. В крепких породах чистить скважину нужно не реже чем через 0,5 м. При этом в мягких почвах процедуру выполняют через 1—1,8 м.
В закарстованных породах высоту подъема снаряда уменьшайте до 0,5 м, а число ударов увеличивайте до 60 в минуту.
Плюсы и минусы ударно-канатной технологии
Среди положительных моментов использования ударно-канатного способа для добычи воды выделяют:
- Вскрытие водоносного горизонта без использования глинистого раствора;
- Возможность применения метода при вскрытии слабонапорных и безнапорных водоносных горизонтов.
- Возможность первоначального бурения с использованием буров диаметром от 500 мм.
- Возможность создания водоносных сооружений в галечниково-валунных прослойках почвы, а также в грунтах, отличающихся высокой гигроскопичностью. Последнее обстоятельство делает невозможным применение других технологий разработки месторождений воды, к примеру роторной технологии с использованием промывочных жидкостей.
- Методика не нарушает количественно-качественный состав водных горизонтов.
Минусами считаются:
- Низкая скорость работ. Проработка пластов проводится достаточно медленно.
- Большой расход обсадных труб.
- Невозможность создания скважин под углом. Забить оборудование в грунт под наклоном, не нарушив форму отверстия, практически невозможно. Данная методика предусматривает изготовление вертикальных отверстий, то есть строго перпендикулярных поверхности.
- Невозможность создания скважин в крепких грунтах. Силы воздействия оборудования недостаточно для разрушения плотных пород.
Несмотря на перечисленные минусы, данный метод остается одним из самых популярных во всем мире. Он не требует использования сложной техники или большого ресурса рабочей силы. Он является достаточно дешевым и может применяться в частных домохозяйствах и на дачных участках (то есть в условиях ограниченного пространства).
Мы занимаемся бурением скважин, в том числе по граниту, по приемлемым ценам. Используется современное оборудование и добротные материалы. Качественные услуги предоставляются как для индивидуальных клиентов, так и для предприятий.
