Технология бурения скважин шнековым методом

Шнековое бурение скважин

Шнековое бурение в основном используется для песчаных и гравийных грунтов. Производится установкой с буровой головкой, за которой следуют шнеки, удаляющие почву. Винтовое бурение скважин имеет несомненное преимущество по скорости проходки.

Кроме того, одновременно с бурением прижимаются и укладываются стенки скважины, которые удерживают породу и не дают ей обрушиться. Стены устанавливаемого колодца могут быть как бетонными, так и стальными.

Шнековое бурение избавляет от необходимости промывать скважину во время бурения.

Шнек представляет собой буровую трубу, по всей длине обернутую стальной лентой. Сверление улитки производится буровыми механизмами с подвижным ротатором. Винты соединяются резьбой или элементами с фигурным сечением.

Ход подачи при бурении шнековым методом составляет 1,9-15 м.

Шнеки с полым уплотнением оснащены реверсивными замками с разными наконечниками. Благодаря высококачественной стали замков с высокой износостойкостью значительно сокращается время сверления. При этом повышается производительность труда.

При бурении шнековых скважин в мягком рыхлом грунте лопасти бура должны располагаться под углом 30-60 ° к забою. На плотных почвах или отложениях из гравия и гальки концы лопастей должны располагаться под углом 90 ° к дну. Установка угла высева зависит от твердости почвы, которую нужно пробурить.  

Режущие элементы сеялки охлаждаются разрушенным грунтом. В этом случае разрушенная порода идет вверх по спирали улитки.

Для шурупов размером до 100 мм скорость вращения не должна превышать 500 об / мин.

При бурении скважин шнековым методом наиболее эффективны шнеки с центральным каналом. Через него через гидравлический насос подается воздух или вода, что снижает трение при бурении. Обычно шнековое бурение скважин проводят на глубине до 50 м. В исключительных случаях бурение шнековым инструментом можно проводить на глубине 100-120 м.  

При бурении глубоких скважин шнековое бурение обычно совмещают с другими видами.

При производстве шнекового бурения скважин возможно применение технологии с использованием обсадных труб или путем заделки стенок скважины бетоном под давлением с поверхности. При таком типе бурения скорость прохода грунта в сутки может достигать 30 метров.

В шнековых сверлильных станках используются чугунные сверлильные головки с режущими лезвиями и хвостовиком. Режущая кромка лезвий обычно должна быть твердой. В случае бурения в чрезвычайно твердых породах буровая головка должна быть оснащена техническими алмазами.

Глубина шнекового бурения скважины выполняется по размеру штанги, затем станок отключают, штангу необходимо отсоединить от шпинделя, поднять и выдвинуть новой штангой. Впоследствии бурение можно продолжить.

Особенности шнеков для бурения скважин на воду

Шнеки буровой установки охлаждаются разрушаемым грунтом.

В этом случае грунт поднимается по спирали режущего инструмента:

  1. Объем почвы при средней скорости движения не должен быть более 0,2-0,4 от общего. В этом случае количество оборотов сверла должно составлять 150-200 об / мин.
  2. Для режущих элементов размером до 10 см скорость вращения не может превышать 500 об / мин.
  3. При бурении скважин шнеками более эффективны режущие элементы, имеющие центральный канал. Через него с помощью гидравлики протекает воздух или вода, что снижает трение при бурении почвы.

Особенности и преимущества технологии шнекового бурения, этапы работыПеред шнековым бурением необходимо провести анализ почвы

Традиционно шнековое бурение проводится на глубине 50 м. В исключительных случаях оборудование может быть пробурено на глубине до 120 м.

Этапы проведения работ

Шнековое бурение применяется для формирования вертикальных или горизонтальных скважин. В последнем случае присутствуют следующие этапы работы:

  1. Оборудование готовится и устанавливается на специальной устойчивой платформе.
  2. Выкапывают траншею для удаления рыхлой рыхлой почвы.
  3. Направление сверления определяется лазерными измерительными приборами.
  4. Устанавливается все необходимое оборудование и корпуса.
  5. Сверло углубляют до упора до достижения максимальной глубины.
  6. Рабочий инструмент удаляется на поверхность.
  7. К буровой установке подключается новая секция, позволяющая достичь необходимой глубины.

Вертикальная перфорация тоже встречается, но этот метод не требует использования обсадной колонны.

Видео по теме: Первое в жизни бурение скважины обломал шнек 16 метров глины

Подборка вопросов

  • Михаил, Липецк – Какие диски использовать для резки металла?
  • Иван, Москва – Какой ГОСТ у листового проката?
  • Максим, Тверь – Какие стеллажи для хранения из ламината лучше?
  • Владимир, Новосибирск – Что такое ультразвуковая обработка металлов без использования абразивных веществ?
  • Валерий, Москва – Как выковать нож из подшипника своими руками?
  • Станислав, Воронеж – На каком оборудовании изготавливаются воздуховоды из оцинкованной стали?

Плюсы применения шнека

Процесс бурения водяных скважин с помощью режущего элемента исключает необходимость измельчения и очистки почвы, отделившейся от забоя скважины. Убой ведется непрерывно, параллельно идет разрушение почвы. После отделения от земли он отправляется на винт, который вращается с максимальной скоростью. Центробежные силы, которые сопровождают этот процесс, толкают почву к стенкам колодца, в то время как непрерывно движущаяся лента толкает землю вверх. Часть почвы остается на стенках колодца. Эти приемы гарантируют скорость работы на буре до 4-й категории горных пород.

Преимущества роторной дрели:

  • Высокая скорость проникновения;
  • Транспортировка земли без подъемного оборудования;
  • Постоянная подача поверхностного грунта;
  • Не требует полоскания.

Особенности и преимущества технологии шнекового бурения, этапы работыОборудование шнекового бурения довольно дорогое

При всех достоинствах средство имеет и недостатки. Для создания котлована шнековым методом важна небольшая глубина сверла

Также учитывается вращение массивной винтовой колонны, что требует значительных усилий. Для увеличения срока службы сверла его необходимо армировать твердосплавными борами

Долото должно иметь сечение больше сверла на 2 см.

Наиболее востребованными наконечниками для шнека являются те, которые имеют в комплекте 2-3 лопасти. Инструмент с 3 лезвиями имеет корпус из литого под давлением металла. При строительстве скважины вращение инструмента на буровом оборудовании осуществляется с помощью специальных станков

Внимание! Без знания правил провести буровые работы там, где используется шнековый инструмент, будет невозможно

Первое условие перед запуском техники – это анализ грунта на участке, второе – сколько протекает вода. Так, работа со станком ЛБУ-50 ведется со специальным ротатором, исключающим использование элементов ротора и шпинделя. Это необходимо для обеспечения большого вращения и создания осевого поступательного движения винта.

Если скважину нужно построить в кратчайшие сроки, необходимо использовать мощные машины для обеспечения максимальной производительности. Для этого их устанавливают на шасси автомобиля. Бурение может производиться установками на СО-2. В такой ситуации в тандеме с оборудованием используется современный экскаватор.

Бурение скважины – задача не из легких, но если под рукой есть необходимый инструмент и следовать технологии, можно пробурить скважину самостоятельно.

Описание технологии

Эта технология применяется только для скважин с малым дебитом.

Особенности и преимущества технологии шнекового бурения, этапы работыВо время бурения шнеком необходимо соблюдать правила техники безопасности

Стандартное винтовое бурение подводной скважины проводится в грунте:

  • Замороженный;
  • Свободный;
  • Мягкий.

С помощью самореза снизу удаляется отобранная во время шторма земля. Шнек представляет собой буровую трубу, которая по всей длине заклеена стальной лентой. Работа улитки осуществляется буровыми механизмами, имеющими подвижный ротатор. Улитка соединяется проводами или элементами, имеющими специальный участок. Ход подачи при бурении шнеком составляет 1,9-15 м. Полые герметичные элементы шнека имеют специальные стопорные механизмы. Благодаря высококачественной стали замка, обладающей высокой износостойкостью, время сверления значительно сокращается. При этом производительность наоборот растет.

Достоинства и недостатки метода

Технология шнекового бурения имеет множество преимуществ:

  • обеспечивает высокую скорость бурения без дальнейшего измельчения отработанной породы;
  • очистка борозды в земле осуществляется непрерывно;
  • обеспечивает глубину бурения от 1,5 до 70 м;
  • простота технологии;
  • нет необходимости привлекать высокотехнологичные технологии и оборудование;
  • нет необходимости подавать буровой раствор, что упрощает рабочий процесс;
  • при необходимости колодец можно расположить под небольшим наклоном;
  • широкий спектр применения в различных отраслях: для бурения питьевых колодцев, для устройства фундаментов на сваях;
  • возможность проведения геологоразведочных работ на территории.

Сверлильные станки

Винтовое бурение скважин не лишено недостатков. Этот метод нельзя использовать на глинистых почвах или при наличии почв с высокой плотностью. Если режущий инструмент ударит по камню (даже небольшому), работу можно прервать. Дальнейшие движения становятся невозможными. Также при заглублении улитки на значительную глубину требуется много усилий.

Шнековое бурение скважин технология

Шнековое бурение считается самым дешевым и простым методом бурения скважин, и на самом деле шнековое бурение характеризуется высокой скоростью проходки (до 100-300 м за оборот).

Если объяснить принцип шнекового бурения достаточно просто, можно вспомнить ледобур, которым рыбаки зимой проделывают ямку. Ледобур устанавливается вертикально и за счет вращения и давления режет лед.

Если говорить о технологиях, то в теории пробурить скважину не намного сложнее.

Где применяется шнековое бурение

Шнековое бурение в основном используется для бурения песчаных и гравийных грунтов, а также пород средней твердости для взрывных скважин, инженерных и гидрогеологических исследований, геологических изысканий, разведки горных работ, картографии и т.д., популярных при бурении водяных скважин.

Глубина колодца обычно до 50 метров, но в зависимости от местности может доходить до 100-120 метров. Диаметр шнекового бурения, как правило, от 60 мм до 600-800 мм. В некоторых случаях используются шурупы диаметром 1500 мм и более.

Технология шнекового бурения

Шнековое бурение является одним из методов роторного бурения и осуществляется буровой установкой, оснащенной буровой головкой, за которой следуют шнеки, с помощью которых разрушенная порода (шлам) выносится на поверхность).

Разрушение породы происходит за счет вращения буровой головки, под которой понимается лопасть или буровое долото. Средство разнообразное и подбирается исходя из свойств породы.

Слева направо: сверло с лезвиями; Долото имеет два лезвия; Долото имеет три лезвия.

Буровая головка и шнек могут быть отдельными или как одно целое, последнее называется шнеком.

Затем ил по спирали (фланцу) шнека выносится на поверхность.

Шнековое бурение

Далее шнек подбирается исходя из того, что пространство между витками должно занимать транспортируемая порода 0,2-0,4 объема.

Это необходимо учитывать, потому что в этом случае происходит нормальное охлаждение виноградной лозы из-за быстрого захоронения и постоянного течения породы при разных температурах. Нагревание происходит из-за быстрого вращения и трения о стенки отверстия.

Фланец шнека предназначен только для транспортировки разрушенного грунта, а это значит, что разрушающий инструмент (долото или сверло) должен быть большего диаметра.

Плюсы

  • Непрерывный процесс подъема почвы на поверхность;
  • Канат шнека не нужно поднимать во время бурения;
  • Высокая скорость углубления (до 100-300 метров в смену).

Минусы

  • Большой и тяжелый трос шнека должен быстро вращаться, поэтому сеялка должна быть мощной;
  • Относительно небольшая глубина бурения, обычно до 50 метров;
  • Если вы наткнетесь на валун, дальнейшее движение может стать проблемой, вам, скорее всего, придется бурить поблизости;
  • Бурение в очень твердых породах невозможно;
  • На липких и вязких почвах возможно прилипание.

Технология бурения

Что такое хорошо

При бурении скважин шнековым методом происходит постоянное вращение рабочего инструмента с лопастями. Это обеспечивает бесперебойную подачу пустой породы на поверхность, что очень рентабельно. Шнеки, которые выполняют все операции, требуемые технологией, состоят из центральной трубы, также известной как буровая штанга. Стальная полоса укладывается вдоль ее поверхности по всей длине под определенным углом. Именно она выносит разрушение почвы на поверхность.

Конструкция шнека имеет острый наконечник, который прорезает землю. Чаще всего его делают съемным. Это позволяет менять наконечник в зависимости от типа обрабатываемой почвы. При шнековом бурении чаще всего используются следующие типы сверл:

  • долото с тремя лезвиями;
  • лезвие дрель;
  • долото с двумя лезвиями.

При бурении водозаборной скважины формирование и укрепление ее стенок происходит одновременно. Для этого можно использовать бетон или металл. Также следует помнить, что этот метод редко используется для добычи глубоких скважин. Но при необходимости длина проходки может достигать 50 м. Поэтому шнек для бурения оснащается дополнительными секциями.

При бурении шнеком необходимо сразу же укрепить скважину

Правила шнекового бурения

Процесс бурения водяных скважин описанным выше способом имеет множество преимуществ, одно из которых – эффективность прохода. При этом продолжается производство бурения, бурения и монтажа стенок колодца, что способствует удержанию грунта, исключая его осыпание. Возводимые стены могут быть металлическими или бетонными.

Этот способ применяется только для водяных скважин, имеющих небольшую задолженность. Благодаря лозе удаляется почва с забоя. Устройство представляет собой специальную трубку, полностью обернутую металлической лентой. В процессе используются буровые установки, на которых установлен подвижный ротатор. Фрезы контактируют с резьбой или деталями, имеющими фигурное сечение. Шаг подачи может достигать 15 метров.

Особенности и преимущества технологии шнекового бурения, этапы работыШнековое бурение требует минимум 2 человек

Шнеки:

  • Включите в дизайн полости;
  • Имеют обратные замки;
  • Поставляется с несколькими битами.

Стальная поверхность износостойкая, что позволяет сократить время эксплуатации в несколько раз. Если сеялка выполняется на участке с мягкими рыхлыми почвами, лезвия долота должны располагаться под углом примерно 30-60 ° к дну. Если этот метод практикуется на плотном грунте или в почве с включениями гравия и гальки, лезвия наконечника следует располагать под прямым углом к ​​дну. Угол определяется исходя из твердости почвы, с которой проводятся работы.

При строительстве колодца режущие элементы оборудования из-за разрушенного грунта выходят из высокотемпературного режима. Пустошь поднимается по виноградной лозе. Объем работы с сохранением средней скорости передвижения составляет примерно 0,2-0,4 от объема пространства. Методика предполагает поддержание частоты крутящего момента дрели на уровне 150-200 об / мин. Если в работе используется шуруп, размер которого до 10 см, частота закручивания не должна превышать 500 об / мин.

При строительстве скважины по данной технологии наиболее эффективны шнеки с каналом в центре. Именно он передает массы воздуха или воды с помощью гидравлического насоса, что позволяет минимизировать трение при выполнении работ.

Источник – https://mr-build.ru/newsanteh/snekovoe-burenie-skvazin-tehnologia.html
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все об инженерных системах
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: