Бурильные установки для воды. Буровая установка своими руками: изготовление самодельного бура для бурения скважин. Виды мобильных буровых машин

Потребность в скважине для воды на собственном участке может быть обусловлена разными причинами. Как правило, на создание такого источника решаются владельцы частных домов, не имеющие доступа к централизованным коммуникациям. Альтернативой может стать и формирование колодца собственными силами, но этот вариант возможен не всегда. Минимизировать затраты на создание скважины позволяет малогабаритная буровая установка. Бурение на воду таким станком требует меньше затрат, чем в случае с техникой средних размеров. Кроме того, мини-установки практически не наносят вреда насаждениям и конструкциям, расположенным в пределах рабочей зоны.

Устройство малогабаритных буровых установок

Наибольшее распространение получили установки, которые предназначены для бурения скважин посредством вращения рабочих элементов. В процессе работы они транспортируют массы разрушенной породы через шнековые механизмы. С помощью такой техники также производится закручивание винтовых свай. В основной комплектации буровая установка для скважины малогабаритная содержит: мачту с двумя лебедками, мотор-редуктор, подвижную каретку, а также связующие узлы и агрегаты. Основным связующим компонентом выступает мачта. На ней устанавливается каретка, несущая мотор с предохранительным переводником и вертлюгом. Лебедки также фиксируются на мачте.

Для выполнения операций бурения предохранительный переводник соединяется с буровыми штангами и буром. Питание обеспечивается посредством электрогенератора, установленного в основе конструкции. Кроме этого, малогабаритные буровые установки снабжаются мотопомпой, которая также находится в области основания. Данный компонент соединяется с вертлюгом посредством специального рукава.

Технические характеристики

Существует множество версий техники данного типа, которые отличаются и по мощности, и по размерам получаемой скважины. В среднем такой агрегат позволяет осуществлять бурение на глубину 30-50 м. При условии дополнения конструкции вспомогательными шлангами этот показатель может быть увеличен до 100 м. Как правило, диаметр бура составляет 100 мм. Это оптимальное значение, если требуется обеспечить скважину для снабжения небольшого частного дома. Мощность, которой располагают малогабаритные буровые установки на воду, в среднем составляет 8-10 л. с. Агрегаты, работающие на электродвигателе, обеспечивают силовую отдачу от 1,1 кВт. В зависимости от характеристик грунта может потребоваться применение разных скоростных режимов. Чем богаче их набор, тем эффективнее будет осуществляться процесс бурения. Минимальная частота составляет примерно 1,1 оборота в минуту, а максимум может достигать 6-7 об/мин.

Подготовка установки к работе

Несмотря на относительно скромные размеры по сравнению с полноценными установками, малогабаритные станки требуют бригадного обслуживания. В подготовке техники, например, должен участвовать непосредственно бурильщик и несколько помощников. В первую очередь проверяется состояние машины. Для этого проводится анализ крепежей и смазки. Если установка прежде не использовалась, то необходимо снять заводскую смазку с поверхностей, после чего промыть эти места бензином и вытереть.

Что касается крепежей, то следует оценить надежность фиксации винтов с гайками. Обычно малогабаритные буровые установки предполагают свободный доступ к важнейшим узлам и механизмам, поэтому затруднений в проверке техники возникнуть не должно. Если все детали находятся в исправном состоянии, можно устанавливать машину на место проведения работ. Особых трудностей данная процедура также не вызовет – главное, чтобы место будущей скважины имело ровную поверхность.

Инструкция по рабочим операциям

Непосредственно перед бурением необходимо правильно настроить рабочие компоненты установки. В частности, следует подключить мотопомпу к напорному выходу. Далее к ней же подсоединяется напорный рукав. Затем в мотопомпу заливается вода – это действие активизирует функцию насоса. В двигатель необходимо залить масло, если оно отсутствует. Соответствующим топливом заправляется и бензогенератор. С этого момента можно начинать работу. Запускается бурение скважин малогабаритной буровой установкой через специальный стартер, который начнет вращение бура. Обычно управление осуществляется с помощью пульта на лебедке – он же погружает бур в подготовленный приямок. Когда вертлюга достигнет нижней точки, следует остановить процесс вращения. На этом этапе отключается мотопомпа, а бур откручивается назад по соответствующей команде через пульт управления.

Подъем установки

Посредством усилия от лебедки осуществляется подъем редуктора в верхнюю позицию. При этом вращение бура должно продолжаться. После этого следует выключить редуктор и мотопомпу. Внизу буровой штанги должен располагаться нижний замок. Под него подкладывается элеватор, а затем трубная колонна опускается вниз до упора замка в специальную прорезь. Как правило, малогабаритные буровые установки предполагают поочередное откручивание буровых штанг в нижней и верхней части. Для работы с каждой из них необходимо придерживать их основания специальным ключом. Далее нажимается соответствующая кнопка на пульте управления и запускается процесс откручивания вертлюг от штанги.

Правила техники безопасности

Если планируются работы с электрооборудованием, то следует обеспечить заземление через специальные элементы, входящие в комплект. Перед началом работы бурильщик должен согласовать с помощниками предупредительные сигналы, которые будут подаваться в ходе выполнения работы. Надо учитывать, что малогабаритные буровые установки для бурения скважин особую опасность представляют именно в процессе работы. В связи с этим правила безопасности запрещают касаться вращающихся частей установки, выполнять ремонтные операции до полной остановки станка, открывать пульт управления при наличии напряжения и т. д.

Нюансы техобслуживания

После завершения рабочих мероприятий оборудование следует очистить от грязи и тщательно протереть. Смазочным процедурам с помощью солидола подвергаются трущиеся поверхности, подшипники и соединения. При регулярной эксплуатации станка смазку и протяжку резьбовых креплений следует выполнять ежемесячно. Отдельно оценивается состояние каретки, которой снабжаются малогабаритные буровые установки практически во всех версиях. Данный элемент должен свободно и беспрепятственно двигаться по стойке в предусмотренных конструкцией направлениях. Специалисты рекомендуют завести журнал, в котором будут отмечаться все операции по смазке и замене деталей станка. В дальнейшем это поможет быстрее определить неисправность и принять соответствующие меры по ее устранению.

Преимущества малогабаритных буровых установок

Одним из главных факторов широкой распространенности таких установок является удобство в эксплуатации, а также низкие затраты на организацию буровых мероприятий. Также при невозможности использования массивных и более мощных установок данный вариант становится единственно возможным. Кроме того, скважина малогабаритной буровой установкой формируется с высокой точностью, что позволяет проводить работы без ущерба для облагороженного сада или участка. Проблемой для среднеразмерной техники зачастую становится недоступность точки бурения из-за плотной застройки. В свою очередь, малогабаритные установки позволяют справиться с прямыми задачами даже в труднодоступных зонах.

Заключение

Сфера применения станков такого типа редко выходит за рамки нужд частных домовладельцев. Здесь уже имеют место свои ограничения и недостатки, которыми обладает малогабаритная буровая установка. Бурение данной техникой редко позволяет сформировать артезианскую скважину, а глубина до 100 м становится доступной только при условии дополнительного оснащения. Есть и другие слабые места, обусловленные конструкционным исполнением. Например, в процессе бурения некоторыми малогабаритными станками можно заметить увод главной стойки по горизонтали и в целом ненадежность конструкции. Однако подобные минусы имеют значение только при регулярной работе в промышленных сферах.

> Малогабаритные буровые установки МГБУ-800 серии "Термит".

Малогабаритная переносная буровая установка МГБУ-800 серии «ТЕРМИТ» с гидравлическим приводом подвижного вращателя предназначена для комплексных решений задач в области инженерно-геологических изысканий, бурения геотермальных скважин, выполнения работ, связанных с укреплением фундамента, обследованием состояния грунтов оснований зданий и сооружений, устройство скважин для пьезометрических наблюдений за режимом подземных вод, устройство реперов, марок, обратных отвесов для наблюдений за осадками и смещениями сооружений, других буровых работ связанных с ограничением технологического пространства и возможности переноса бурового оборудования в труднодоступные места вручную.

Варианты привода буровой установки:

МГБУ-800-01.00.00.000 - с бензиновым двигателем Honda

МГБУ-800-02.00.00.000 - с дизельным двигателем Lombardini

МГБУ-800-03.00.00.000 - с электрическим двигателем

Технические характеристики (сравнительная таблица):

Дополнительное оборудование: Вертлюги в различных исполнениях; - вращатель для алмазного бурения; - основания для горизонтального бурения, для монтажа на малогабаритные шасси; - комплект бурового инструмента и переходников; - санное основание; - устройство для извлечения обсадной трубы; - малогабаритный компрессор; - малогабаритный насос буровой; - гидравлическая лебедка; - дополнительная мачта; - сменный гидродомкрат и система анкеров для осуществления статического зондирования грунтов с усилием задавливания до 5т.

Буровые установки серии «Термит» применяются для следующих типов скважин:

Буровые установки МГБУ-800 обеспечивают:

Вращательное шнековое бурение;
- вращательное колонковое бурение «всухую» (без использования очистного агента);
- вращательное колонковое бурение скважин различного назначения с очисткой
забоя промывочной жидкостью или потоком сжатого воздуха;
- ударно-вращательное бурение с применением забойных пневмоударников;
- алмазное бурение;
- бурение вертикальных, наклонных и горизонтальных скважин в породах категорий с 1 по 12.

Особенности и преимущества:

Высота мачты (1850 мм) позволяет работать в стесненных условиях и труднодоступных местах.

Откидной вращатель обеспечивает удобство при наращивании и смене бурового инструмента.

Гидравлический привод обеспечивает защиту от перегрузок, плавность работы и удобство управления.

Оригинальный гидравлический механизм подачи вращателя обеспечивает высокую производительность
при выполнении спускоподъемных операций.

Оригинальная конструкция вращателя обеспечивает широкий диапазон рабочих скоростей.

Конструкция установки выполнена по принципу модульного монтажа.

Установка может быть разобрана (собрана) на 5 блоков весом не более 65 кг в течение 20-30 минут.

Пульт управления, расположен на отдельной стойке, компановка органов управления обеспечивает удобство в эксплуатации и высокую степень безопасности персонала.

Для простоты монтажа и демонтажа соединений рукавами высокого давления блоков и узлов применяются пылезащищенные быстроразъемные соединения.

Малогабаритные установки МГБУ-800 серии «Термит» могут быть установлены на различные транспортные средства: автошасси УАЗ-39094 «Фермер», ГАЗ-33081 «Егерь», «KIA», на гусеничном вездеходе ГАЗ-34091 «Бобр», МТЛБ, МТЛБУ, ТРЭКОЛ,гусеничном транспортере ГАЗ-71 и другие, при необходимости легко демонтируются и работают в труднодоступных местах, где машина не проедет.

Опыт применения:

Дальневосточный научно-исследовательский, проектно-изыскательский и конструкторско-технологический институт морского флота (ДНИИМФ) г. Владивосток - выполнение инженерных изысканий для обоснования морского гидротехнического строительства на Дальневосточном бассейне;

Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН (ИФХиБПП РАН) г. Пущино - оснащение Российской Антарктической Экспедиции (2012-2013 г.) см. видео

ООО «Проектно-изыскательное предприятие «Сиаль» г. Новокузнецк - работы в составе инженерно-геотехнических изысканий (выполняются в составе инженерно-геологических изысканий или отдельно на изученной в инженерно-геологическом отношении территории под отдельные здания и сооружения).

География наших поставок постоянно расширяется, за 2012-2013 год нашими потребителями стали: ООО “Универсал” (г. Хабаровск), ООО “ИнжГеоПроект” (г.Щелково), ООО “ПИР “Проект-17” (г.Калуга), ООО НППФ “Фундаментспецремонт” (г.Казань), ООО “ПСФ “ВАН” (г.Казань), ГУП МосНПО «Радон»(Москва), ООО «СочиТисизПроект»(г.Сочи), ООО “Мастер Групп”(Новосибирск), ООО «Спецгидрострой»(Ульяновск), ОАО “Росжелдорпроект”(Челябинск), ИнжПроектСтрой(Краснодар), ООО “Севергеострой”(г.Сургут), Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»»(г.Санкт-Петербург), ДОАО “Газпроектинжиниринг”, ООО “Гидрогеолог”(г.Магадан), ЗАО «СевКавТИСИЗ», ООО «Гидропроект-Сервис»(г.Братск) ,ООО Спецстройизоляция(г.Москва), ЗАО ЛенТИСИЗ, ООО «ТрансГеоЦентр»(г.Иркутск) и др.

Фотоотчёт испытаний установки:

Проблема обеспечения автономного водоснабжения стоит до сих пор очень остро. Несмотря на развитие и увеличение водопроводных сетей во многих районах получить свой источник питьевой воды можно только при устройстве собственного колодца или скважины.

При этом копка колодца во многих случаях невозможна из-за значительной глубины залегания водоносных горизонтов, поэтому скважина является единственно возможным вариантом. А для ее устройства понадобится буровая установка для скважины, способная эффективно работать на различных грунтах.

Лучшим выходом, конечно же, будет привлечение специалистов, занимающихся бурением скважин на профессиональном уровне. Но, к сожалению, бурение скважин буровой установкой промышленного типа достаточно дорогое удовольствие, поэтому во многих случаях приходится отказываться от данного варианта. Кроме того, существуют условия, при которых доставить такую технику на участок просто нет возможности.

В этих случаях поможет малогабаритная установка, собрать которую вполне можно самостоятельно. Конечно, создать такой агрегат по силам только тому, кто имеет опыт выполнения слесарных и сборочных работ, хорошо разбирается в различной технике. Но, в случае успеха, такая установка сможет не только сократить расходы на бурение собственной скважины, но и обеспечить дополнительный доход при выполнении работ на соседских участках.

Помимо этого можно приобрести заводскую малогабаритную установку для бурения скважин на воду. Конечно, стоимость такой установки достаточно высока, поэтому смысл в приобретении существует только при профессиональной эксплуатации (оказание услуг по бурению скважин).

Основные типы самодельных бурильных установок

Большую часть буровых установок самостоятельного изготовления составляют приспособления с ручным приводом, но эффективность таких устройств достаточно мала. Они могут применяться только для устройства скважин незначительной глубины (в основном это скважины на песок) по достаточно мягким породам и грунтам.

Поэтому стоит отдать предпочтение агрегатам с механизированным приводом, они способны обеспечить достаточную производительность и могут применяться для бурения скважин достаточной глубины.

Чаще всего применяют установки, работающие по следующим технологиям бурения:

• Малогабаритная установка для ударно-канатного бурения.
• Шнековая буровая установка для бурения скважин (работает без промывки скважины).
• Роторные установки, бурение которыми выполняется с обязательной промывкой скважины, обеспечивающей вынос дробленых пород на поверхность.

Установка ударно-канатного типа

Достаточно простая конструкция такой установки обеспечивает значительный рабочий ресурс. С помощью такой установки можно пробурить не одну скважину.

Но при этом стоит учитывать то, что скорость бурения таким оборудованием невысока, а при прохождении различных водоносных горизонтов может понадобиться дополнительная обсадка трубами большого диаметра, что повышает стоимость устройства скважины.

Такой тип бурения применяется достаточно давно, в принципе, этот способ считается одним из первых, применимых для бурения скважин. Установка ударно-канатного бурения позволяет получить достаточно качественную скважину. Принцип работы основан на применении ударного снаряда желонки, который падает под собственным весом и разрушает слой грунта при ударе. Подъем раздробленной почвы осуществляется так же при помощи желонки.

Конструкция установки достаточно проста:

• Опорная тренога с блочком, через который пропускается рабочий канат.
• Приводной механизм, обеспечивающий спуск-подъем рабочего инструмента.
• Снаряд желонка, значительной массы. Он представляет собой трубу (длина до 2 метров) с заточенным нижним краем (в некоторых случаях на нем вырезают зубья для увеличения производительности). Внутри трубы установлен клапанный механизм, обеспечивающий удержание разрыхленного грунта при подъеме на поверхность.

Бурение скважин малогабаритными буровыми установками такого типа начинают с устройства при помощи простых буров неглубокого отверстия, которое будет направлять движение рабочего инструмента. После 2-3 циклов спуска-подъема снаряд освобождается от грунта.

Шнековые установки

Основной элемент такой установки шнек (обычный винт Архимеда), обеспечивающий подъем разрыхленного грунта. Длина буровой штанги со шнеком обычно составляет не более 2 метров, для дальнейшего наращивания на ее верхней штанге нарезается резьба. Бурение может осуществляться как в ручном, так и в механизированном режиме. После 2-3 оборотов буровой инструмент извлекается для удаления раздробленного грунта.

После того как бур уйдет на значительную глубину, его наращивают при помощи следующей буровой штанги. Работы по устройству скважин значительной глубины лучше выполнять при помощи механизированных станков, оснащенных приводом, обеспечивающим вращение и подъем шнека на поверхность.

Бурение скважин мобильными буровыми установками данного типа позволяет обеспечить большую производительность (по сравнению с ударно-канатным бурением). К недостаткам относится необходимость постоянного подъема рабочего инструмента для очистки от грунта.

Наиболее производительным считается бурение с промывкой скважины буровым раствором, обеспечивающим подъем разрушенного грунта.

В состав оборудования входят следующие основные узлы:

• Буровая штанга с лопастным буром, обеспечивающим разрушения грунта.
• Приводной механизм, обеспечивающий вращение и поступательное движение инструмента.
• Помпа с высоконапорными рукавами, предназначенная для подачи промывочной жидкости (воды), которой осуществляется транспортировка грунта на поверхность.
• Вертлюг - переходной узел, обеспечивающий передачу вращательного момента от привода к инструменту.

Все эти элементы собираются на прочной раме, способной выдержать значительные вибрационные нагрузки.

Если вам необходимо достаточно глубокая скважина, малогабаритной буровой установкой такого типа ее устройство можно выполнить достаточно быстро. Скорость бурения (зависит от типа грунта) может достигать 10 и более метров в час.

Основной процесс - промывка скважины, она может осуществляться по двум технологиям:

• Прямая промывка - буровой раствор подается через штангу, вымывает раздробленный грунт и поднимает его по скважине.
• При обратной промывке раствор подается непосредственно в скважину, а удаляется через буровой инструмент. Такой способ позволяет существенно увеличить дебет будущей скважины, но оборудование для такого типа промывки несколько сложнее.

Буровые установки данного типа считаются наиболее производительными, но и стоимость их значительно выше.

Как видите, конструкция буровых станков достаточно проста. Но все-таки, бурение скважины под воду стоит поручить профессионалам, так сам процесс бурения имеет множество тонкостей и сложностей, разобраться в которых новичку будет достаточно непросто.

Добыча воды является одним из самых древних промыслов человечества. Современные технологии позволяют сегодня бурить скважины глубиной более километра.
Чем сложнее структура грунта, и дальше водоносный горизонт, тем более мощная бурильная установка для скважин воды понадобится, чтобы добраться до нужной отметки. Наша инструкция, а так же видео в этой статье, помогут вам разобраться в способах бурения и видах применяемых установок.

Разновидности скважин и их разработка

Многие интересуются, можно ли или скважину своими руками. Теоретически можно, а на практике нередко возникает столько сложностей!
Возьмём колодец. Если грунтовые воды расположены не глубже шести метров, проблем может и не возникнуть.
Итак:

• Хотя, даже на этой глубине, в грунте может оказаться массовое содержание твёрдых включений, что сильно затруднит выемку грунта. Но, в этом случае, можно хотя бы вырыть котлован экскаватором.
  А если глубина шахты 10-15м и более? Копать, в таком случае, приходится вручную, и это может стать поистине каторжным трудом.
• Кроме того, что данный процесс очень трудоёмкий, он ещё и требует много времени. К тому же, нет гарантии, что вы в конечном итоге не попадёте на песчаный плывун.
  Содержание песка в воде из плывуна превышает допустимые нормы. При этом, любой фильтр быстро забьётся, затрудняя приток воды в колодец.

Обычные скважины

Нормально функционирующий водозабор должен быть устроен не на плывуне, а на песчаном водоносном пласте. Чаще всего, они располагаются на отметке 20-45 метров.
Для колодца это внушительная отметка, а для скважины – минимально возможная глубина.
Итак:

• Песчаные пласты дают меньший объём воды, чем известковые, залегающие намного глубже. Поэтому, срок службы невозможно прогнозировать.
  Можно сказать только примерно – это 7-10 лет. Как только лимит будет исчерпан, ее нужно углублять, либо ликвидировать, и бурить новую.

• Сегодня применяют два способа бурения: роторный и шнековый(см.). Суть первого состоит в разрушении постоянно увлажняющихся пород буром.
  Он вращается за счёт усилия ротора – отсюда и название метода. Ротор может быть установлен как на передвижной буровой установке, так и на стационарной, имеющей собственный двигатель.
• Стенки ствола укрепляются обсадными трубами, после чего бурение продолжается шарошечным долотом. Чем сильнее заглубляется бур, тем меньше размер используемого долота. Обычно роторный способ используют для бурения на глубину до 50-55 метров.
• На среднюю глубину (от 55 до 80м) бурят всухую, шнековым способом. Для этого используется сварная конструкция из труб. Вы можете видеть её на фото в начале статьи.
  Шнек имеет спиралевидную форму, и жёстко зафиксированные на конце резцы. Они и разрушают породу, которая подаётся «на гора» транспортёром. При попадании на особо твёрдые породы, используются специальные буры с несколькими резцами.

Трубчатые колодцы

Существует такое понятие, как . Она небольшой глубины (до 30м), и с очень маленьким диаметром.
Иначе её называют колодцем трубчатого типа. Он обычно не превышает два дюйма – а это всего лишь 5,08 см.
Итак:

• Чтобы получить скважину такого диаметра, вручную забивают в грунт стальную наращиваемую штангу.
  Бурение скважин на воду мини установками гораздо упрощает эту задачу. А цена вполне позволяет приобрести её в личное пользование.

• В качестве обсадных труб, в данном случае, используют обычные газовые трубы. Их соединяют резьбой в длинную колонну, которая называется «игла».
  Такую ассоциацию вызывает первая труба с конусообразным наконечником. Его диаметр превышает соответствующий размер труб, чтобы исключить трение, и облегчить их прохождение сквозь толщу грунта.
• Фактически, абиссинский колодец бурят, применяя оба вышеописанных способа. Сначала работа идёт всухую, максимально большим буром (2 дюйма).
  Как только скважина доходит до уровня плывуна, содержащего воду, бур меняют на «иглу» с наконечником, и начинают поочерёдную забивку всех сегментов колонны.
• К отрезку с наконечником монтируется перфорированная труба, обмотанная специальной сеткой – это фильтр. Все сегменты соединяют между собой муфтами, и герметизируют силиконом.
  В принципе, данный технологический процесс имеет много общего с устройством обычных скважин. Разница возникает в связи с их габаритами: глубиной и диаметром.

Артезианские

Наиболее глубокие – артезианские. Именно они черпают воду в известковых пластах.
Несмотря на внушительную глубину, подача воды из артезианской скважины может осуществляться обычным погружным насосом, такой же мощности, как и в колодце. Он монтируется на уровне ближайшего водоносного песчаного горизонта.
Итак:

• Статический уровень воды в устанавливается на отметке ближайшего водоёма. Равновесие водяного столба достигается, благодаря воздействию межпластового давления с одной стороны, и атмосферного давления – с другой.
  Наличие воды в известковых горизонтах гарантировано самой природой, и её уровень никак не зависит от местности или, к примеру, климатических условий.

• Бурение скважин глубиною до трёхсот метров производится ударно-канатным способом. Его суть заключается в том, что ударный снаряд, состоящий из долота, штанги, и замка, опускается в скважину на канате.
  Падая с определённой высоты, буровой снаряд дробит породу.
• Эффективность работы в забое, зависит от веса и скорости падения долота, его качества и числа ударов.
  Буровой инструмент меняется, в зависимости от структуры встречающихся слоёв грунта. Например, пласты с твёрдыми каменистыми породами проходят с помощью буровых патронов.

Для разработки свехглубоких скважин (от 600м) есть и другой метод. Для этого существуют буровые установки для бурения скважин на воду ударно-вращательным способом.
В этом случае, используются телескопические ударные штанги и раствор бентонитовой глины, с помощью которого укрепляются стенки скважины. Обычно это передвижные установки на базе мощного грузового автомобиля или трактора.
Подобное оборудование с таким же успехом применяется и для разработки нефтяных скважин.

Бурение скважины на участке – задача масштабная. Услуги профессиональной бригады не всякому владельцу дома по карману, а нанимать “кустарей” – это, в большинстве случаев, только деньги выбрасывать.

Проще выполнить все работы самостоятельно: и работаешь для себя старательнее, и расходов меньше. Вдобавок, если сделана буровая установка своими руками, затраты покажутся буквально смешными по сравнению с реальными ценами бурения.

Мы расскажем вам, как сделать станок для проходки вручную водозаборной выработки на участке. Представленные нами сведения опираются на практический опыт самостоятельных бурильщиков. Для полноты восприятия непростой темы предложенная информация дополнена полезными схемами, фото-подборками, видео.

Начинающему буровику нужно запастись терпением и приготовиться к выполнению не самой простой работы.

Еще понадобятся подручные средства и недорогие материалы для изготовления установки и бурового снаряда, а также здравый смысл и пара-тройка друзей в помощь.

Галерея изображений

Бурение скважин – это работа сродни искусству, поскольку результат непредсказуем, и каждое сооружение уникально. Задача состоит в том, чтобы проделать в грунте длинную и узкую шахту до водоносного слоя и опустить в нее обсадную трубу для укрепления стенок выработки.

В процессе придется извлечь немало грунта, причем грунт этот может быть очень разным: от кусков гранита до песка вперемешку с водой.

Многое зависит и от глубины водоносного слоя. Иногда до него нужно пройти менее 10 метров, а порой достигает нескольких десятков или даже сотен метров. Все это влияет на методы бурения и его сроки. Чтобы устроить скважину, существует два основных способа: ударно-канатный и вращательный, в современной интерпретации шнековый.

Самодельные буровые станки для ручного бурения сооружаются по единой схеме. Буровую вышку выполняют в виде треноги

В первом случае с помощью узкого и тяжелого снаряда, именуемого желонкой. Ее подвешивают на канате или тросе, который перекидывают через закрепленный на треноге блок. Для вытаскивания бурового снаряда из шахты используют лебедку с мотором, хотя при желании это можно делать и вручную.

Снаряд несколько раз роняют на дно выработки с высоты в несколько метров. Он рыхлит грунт, часть которого попадает в полость желонки. После углубления в грунт примерно на 0,5 м бур извлекают из ствола. Снаряд очищают и снова бросают в шахту. Процесс повторяют до тех пор, пока не дойдут до воды.

Ударно-канатный метод очень старый, его используют в течение столетий, если не тысячелетий. Сделать желонку относительно несложно, понадобится листовая сталь толщиной 4-5 мм или толстостенная труба Ø 110-120 мм, а также навыки работы со сварочным аппаратом. А работать желонкой можно даже в одиночку, хотя с помощником дело пойдет значительно быстрее.

Преимущества ударного бурения состоят не только в его доступности. Желонка надежна, она проходит практически любой грунт кроме скальных пород. Если нужно преодолеть слой из супеси или суглинка, желонку заменяют соответствующего размера стаканом – узким цилиндром без клапана на дне.

Желонку используют для подъема всех видов несвязных грунтов: песков, щебенистых, гравийных и галечниковых отложений. Ее применяют для расчистки дна скважины и в период эксплуатации выработки для удаления илистых отложений

Стакан эффективно разрушает глинистые породы, которые за счет собственной способности уплотняться и липнуть к стенкам удерживаются в его полости.В ручном ударно-канатном бурении желонку и стакан чередуют по мере необходимости.

Как только проходка желонкой существенной сокращается, значит, она встретила кровлю суглинка или супеси, из-за чего ее меняют на стакан. Как только в полости стакана перестает задерживаться разрушенный в скважине грунт, его меняют на желонку.

За один “сеанс” можно углубить шахту на метр, хотя чаще этот показатель скромнее, примерно 20-40 см. В этом недостаток ударно-канатного метода – длительное время работы. На глинистых пластичных грунтах эффективнее использовать шнек или иначе змеевиковый бур.

В ручном бурении чаще всего приходится сочетать ударно-канатные способы с вращательными, потому лучше запастись минимальным набором снарядов, представленном на схеме

Рабочий инструмент шнековой установки представляет собой колонну штанг с буром на нижнем конце. Инструмент буквально ввинчивается в грунт, который частично удерживается на его лопастях.

Периодически шнек вместе с разрыхленным грунтом извлекают на дневную поверхность, а забой с обвалившимся отвалом расчищают желонкой. Затем снова , внедряясь все глубже в землю с каждым витком.

Штанги постепенно наращивают по мере углубления шахты. Сначала длину буровой колонны увеличивают креплением одной штанги. Когда ее верхняя часть почти выровняется с устьем скважины, присоединяют вторую, затем третью и т.д.

Вращать бур можно вручную или с помощью ротора электродвигателя. Чтобы удерживать штангу в правильном вертикальном положении, в промышленных мобильных буровых установках применяется закрепленная на станине вертикальная рама. По этому принципу можно изготовить собственный станок.

На схеме показан вариант буровой установки, изготовленной своими руками, а также результат: относительно компактное устройство для бурения скважин

Одновременно с заглублением обсаживается ствол скважины, т.е. в пробуренную выработку устанавливается труба, диаметр которой на 1-2 см больше аналогичного размера снаряда. Звенья обсады соединяются в единую конструкцию посредством навинчивания или сварки.

Если в обсаженную скважину под напором подать большое количество воды, забой можно очищать без применения желонки. Этот метод успешно применяется профессиональными бригадами. Вода размывает взрыхленный грунт и вымывает его на поверхность.

Буровой раствор ускоряет работы в несколько раз, но все вокруг будет залито водой вперемешку с грязью. Да и каменистые грунты таким способом не пройдешь. Все это нужно учитывать еще перед тем, как приступать к изготовлению собственной буровой установки. Кроме того, нужно определиться со своими целями и задачами.

Если нужен агрегат для сооружения всего одной или двух скважин, можно особо не корпеть над тщательностью исполнения. А вот солидная и прочная буровая установка может стать весомым поводом, чтобы начать собственный бизнес по бурению скважин.

Изготовление ударно-канатной буровой установки

Тренога с желонкой – конструкция простая, как и все гениальное. Ее размеры можно прикинуть “на глазок”, особо точные инженерные расчеты здесь не нужны. Например, высота треноги, на которой будет закреплена желонка, должна быть больше этого бура примерно на метр.

Если проводятся в подвале дома, размеры конструкции будут ограничены высотой потолка.

Ударно-канатное бурение выполняется с помощью тяжелого снаряда – желонки. Ее бросают вниз с высоты, грунт разрушается и заполняет полость внутри желонки, после чего устройство извлекают и очищают

На открытом пространстве желонку можно повесить и повыше, чтобы увеличить силу удара. Но не стоит делать ее слишком высокой, это не эффективно. Сама желонка должна быть достаточно тяжелой. Чтобы эффективно рыхлить грунт, на ее подошве лучше сделать зазубрины или сточить острую кромку.

Оптимальной для бурения считается длина снаряда в пределах 1,8 – 2,2 метров, чтобы буровик мог свободно дотянуться до верхушки бура для крепления или отсоединения троса. Однако в ручном бурении наилучшей длиной желонки считают 1,0 – 1,2 м. Такой размер позволяет дотянуться рукой до дна снаряда, если он не опорожняется при налипании суглинка, например.

В ударно-канатном бурении используется желонка длиной около 1,2 – 2,0 метров. Снаряд должен быть достаточно тяжелым, чтобы разбивать грунт и вытаскивать его на поверхность в большом количестве

Делают желонку чаще всего из отрезка металлической трубы, желательная толщина металла – 4 – 6 мм.

Чтобы сделать такое бурильное устройство, следует выполнить следующие операции:

1. Приготовить отрезок трубы подходящего размера.
2. Сделать клапан в нижней части снаряда.
3. Приварить сверху защитную сетку.
4. Проварить ручку или “ушки”, чтобы закрепить канат.
5. Заточить нижнюю часть снаряда или приварить несколько “зубов” из отрезков металла или из кусков толстой проволоки.
6. Сделать треногу из металлических труб.
7. Установить блок, лебедку и двигатель для подъема снаряда из шахты.
8. Привязать к желонке канат и собрать конструкцию.

Клапан желонки заслуживает отдельного внимания. В снарядах небольшого диаметра используется шаровой клапан. На его роль подойдет металлический шар, диаметром чуть больше половины диаметра желонки.

Если подходящего шарика не нашлось, его можно изготовить из подручных материалов. Например, для этих целей часто используют смесь из свинцовой дроби и эпоксидной смолы, роль отливочной формы исполняет какой нибудь детский шарик из пластика или резины.

Лепестковый клапан желонки состоит из круглого куска металла, который перекрывает просвет внизу стакана, а также пружины, удерживающей его в закрытом состоянии

Снизу приваривают шайбу с отверстием, диаметр которого меньше, чем размеры шарика, чтобы он не вылетал. Для этих же целей вверху, на некотором расстоянии от защитной решетки, ставят стопор – кусок металла, который ограничивает движение шарика вверх. Решетка из проволоки не позволяет вываливаться из желонки крупным кускам грунта.

Шарик клапана не должен опускаться ниже уровня заостренно края или металлических зубьев, иначе он будет гасить силу удара. С другой стороны, “зубы” не стоит делать слишком длинными, иначе они не позволят части грунта попасть внутрь желонки.

В верхней трети корпуса желонки вырезают окошко. Оно понадобится, когда полную желонку нужно будет очистить от набившегося внутрь грунта.

Для изготовления шарового клапана желонки нужен металлический шар диаметром около 60 мм. Такой элемент можно достать из большого подшипника

Другой вариант клапана – лепестковый. Его делают из куска металла. Лепестковый клапан выглядит как круглая дверца, закрепленная на пружине в нижней части желонки. При движении снаряда вниз клапан открывается под давлением грунта, а затем пружина его закрывает и удерживает грунт внутри. Иногда такой клапан уплотняют куском резины, но это не обязательно.

Если при бурении выясняется, что она захватывает слишком мало грунта, возможно, нужно просто немного исправить конструкцию. Иногда нужно немного расточить просвет внизу устройства. Если снаряд оказался слишком легким, его следует утяжелить.

Для этого верхнюю часть желонки иногда заливают бетоном. Но можно и просто присоединить сверху дополнительный груз на подвижном соединении.

Треногу для ударно-канатного бурения можно сделать из металлической трубы, но для недолговременного использования подойдет и прочная древесина, например брус 150-200 мм

На вязких грунтах эффективной может оказаться разновидность желонки без клапана. Плотный грунт набивается внутрь снаряда и удерживается там естественным образом. Вычищают такое устройство через узкое вертикальное отверстие на боку.

Если есть возможность и необходимость, следует сделать две разных желонки, чтобы использовать их на разных грунтах. Желонку также используют для очистки готовой скважины от песка и грязи. Но в этой ситуации нет необходимости делать такой большой снаряд, подойдет и устройство длиной около 0,8 -1,0 метра.

Сооружение станка для шнекового бурения

Каркас такой установки может быть выполнен в виде треноги, но чаще его делают из вертикальных направляющих, закрепленных на подставке и соединенных сверху горизонтальной конструкцией. Каркас станка должен надежно удерживать рабочую колонну из и наращиваемых штанг при извлечении их их их скважины.

На схеме наглядно представлено устройство буровой установки на металлическом каркасе с вертлюгом, буром, электрической лебедкой и мотором-редуктором (+)

Бур изготавливают следующим образом:

1. К отрезку узкой металлической трубы длиной около 1,5 метров приваривают пару витков из металлической полосы, чтобы получилось подобие винтовой нарезки.
2. К краям шнека присоединяют ножи, режущие кромки которых должны находиться под углом к горизонтали.
3. Ножи подвергают заточке.
4. К верхнему краю бура привинчивают или приваривают тройник с внутренней резьбой.
5. Заготавливают отрезки металлической трубы такого же диаметра. что и труба шнека, чтобы в дальнейшем наращивать длину буровой колонны. Это штанги.
6. На этих кусках трубы нарезают резьбу, чтобы соединять их или высверливают отверстие для фиксации стопорным пальцем.

Впрочем, для наращивания длины буровой штанги вполне успешно применяют и муфтовое или замковое соединение. Буровую вышку можно сделать из металлических труб, швеллера или из древесины. Главное, чтобы она надежно удерживала буровую колонну.

В верхней части каркаса устанавливают блок, который подсоединяют к лебедке для подъема колонны труб с буровым снарядом. Считается, что вышка необходима только при глубиной более восьми метров. Небольшое сооружение можно пробурить и без нее, но работы все же будут затруднены.

Наращивание длины буровой штанги существенно значительно утяжеляет колонну, поэтому для его подъема используют электромотор с лебедкой. Если предполагается выполнять “мокрое” бурение, вращение бура также осуществляют с помощью электромотора.

Специалисты считают оптимальным вариантом для этих целей типовое устройство мощностью 2,2 кВт на 60-70 оборотов, которое можно запитать от обычной розетки на 220 V. Подходящими могут оказаться модели типа 3МП 31,5, 3МП 40 или 3МП 50.

Вертлюгом называют элемент, с помощью которого движущий момент передается с электродвигателя на буровую штангу. Через него также выполняют подачу бурового раствора в шахту. Буровые штанги закрепляют на подвижной части этого устройства. Для бурового раствора предназначен специальный герметичный патрубок.

На схеме изображена конструкция вертлюга для малогабаритной буровой установки. Через боковой патрубок внутрь шахты подается промывочная жидкость (+)

Поскольку вертлюг во время бурения постоянно движется, при некачественном исполнении он может очень быстро сломаться. Чтобы этого не произошло, следует соблюдать два правила: использовать для его изготовления только высокопрочную сталь и обеспечить минимальный зазор между статичными и подвижными элементами устройства.

Как уже упоминалось, каких-то сверхстрогих правил при устройстве для скважин самопальных буровых установок не существует. Чаще всего сооружается гибридная конструкция, которая позволяет одновременно использовать и ударно-канатный метод, и вращательное бурение.

В такой конструкции устраивается одна и та же рама, позволяющая переходить с одного способа на другой без внесения каких-либо конструктивных изменений.

Если есть желание профессионально заняться , то все детали лучше приобрести на стороне, а не делать самостоятельно, или взять в аренду. Можно заказать все эти элементы у опытного токаря. Понадобится купить надежный электромотор с редуктором, а мотопомпу, рукав и шланг, если предполагается выполнять работы с использованием гидронапора.

Раму и бур изготавливать лучше после того, как приобретены вертлюг, электродвигатель и лебедка. Это позволит правильно и быстро подогнать все части установки друг к другу. Чтобы получить возможность наращивать более длинные штанги на бур, рекомендуется делать раму с запасом около 3,3 м.

Для изготовления вертлюга и замков следует использовать качественную сталь, поскольку эти части конструкции переносят самые высокие нагрузки в процессе бурения.

Вертлюг для буровой установки, изготовленной своими руками, можно также сделать самостоятельно, но проще и надежнее будет использовать промышленную модель такого устройства

Закаленная сталь не слишком хорошо подходит для изготовления самодельных буровых установок, поскольку после обработки она нуждается в дополнительной шлифовке, лучше взять обычную сталь. На штангах лучше всего использовать трапециевидную, а не конусную резьбу.

Она имеет достаточные прочностные характеристики, и с выполнением такой резьбы справится любой токарь. А вот для изготовления штанги с конусной резьбой придется искать специалиста.

Для бурения на глубину более 30 метров рекомендуется делать штанги из труб со стенкой 5-6 мм толщиной. Обычные трубы со стенкой 3,5 мм таких нагрузок могут и не выдержать. Для изготовления бура лучше брать не легированную сталь, а обычную, чтобы не возникло проблем в процессе сварки.

Для бурения твердых грунтов имеет смысл использовать высокопрочный бур-долото промышленного производства. Хороший эффект дает использование снаряд с тремя лопастями. При его работе используют циклическое вращение, что позволяет выполнять рыхление грунта максимально эффективно.

Буровые инструменты для ручного производства работ бывают разными по конструкции. Различают ложковые и змеевиковые модели, а также буровое долото. Ложковые буры эффективны на пластичных грунтах: супесях, суглинках, глинах. Резец такого бура обычно выполнен в виде ковша. Такой бур можно изготовить самостоятельно из трубы подходящего диаметра.

На плотных суглинках можно использовать также змеевиковый бур. Это устройство по конструкции напоминает штопор, а режущий элемент – раздвоенный, так называемый хвост ласточки. В качестве альтернативы змеевому буру можно использовать аналог ледового бура, но он может быть не так эффективен.

На твердых породах лучше всего показывает себя буровое долото с углом заострения 110-130 градусов. Долото может иметь очень разную форму, поскольку рассчитываются на разрушение скальных пород различной степени твердости.

Буровое долото подходит для работы на твердых и мягких грунтах. Такой бур можно изготовить из подручных материалов

Для бурения сложных геологических разрезов иногда лучше использовать бурение в два этапа двумя разными бурами. Сначала производят бурение узким буром, диаметром около 80 мм. После такого разведочного бурения работы выполняют буром большего диаметра, чтобы получить скважину нужного размера.

Грузоподъемность лебедки должна быть не менее одной тонны. Помимо электрической лебедки некоторые мастера сразу же ставят еще одну, механическую. Она эффективнее справляется в некоторых случаях, например, если заклинило обсадную трубу. Для электродвигателя и лебедки рекомендуется использовать два разных пульта управления.

Самодельная установка для бурения скважин – не слишком сложный агрегат, оставляющий простор для работы инженерной мысли. Но следует помнить, что узлы и механизмы такого устройства в процессе бурения испытывают существенные нагрузки. Поэтому материалы должны быть прочными, а работы нужно выполнить как можно лучше.