Канатно ударное бурение: желонки, долота, патроны и другие запчасти для ударного бурения — МОЗБТ

Ударно-канатное бурения скважин — способы, установки

Содержание   

1. Назначение и краткое описание технологии
   1. Плюсы и минусы
   2. Применяемое оборудование
   3. Особенности проведения работ (видео)
2. Этапы работы

Наиболее доступный и простой способ бурения скважины является так называемое ударно-канатное бурение. Основная его особенность – это возможность производства операций без использования тяжелой специальной техники. В этом случае также можно в самые короткие сроки осуществлять монтаж буровой установки.

Применение технологии ударно-канатного бурения

Ударно-канатный способ – это самый простой и наиболее распространенный способ бурения, который дает уникальную возможность осуществлять вскрытие поверхностных водоносных пластов. Интересно, что требуемое оборудование можно сделать даже своими руками.

1 Назначение и краткое описание технологии

Интересно, что этот способ бурения использовался еще в древние времена. Первые упоминания о ней с легкостью можно найти даже в трудах самого Конфуция. Но сегодня, чтобы начать работать, нужно иметь немного различных приспособлений. В этом случае вам понадобится такой инструмент:

• лебедка и блок;
• буровая штанга;
• забивной стакан;
• каркас установки;
• трос.

Данная технология предполагает, что основной инструмент – это забивной стакан, который представляет собой своеобразный отрезок трубы, сделанной из стали. Она скошена вовнутрь и имеет снизу режущую кромку, которая отличается очень высокими показателями прочности. У забивного стакана сверху есть так называемая наковальня, по которой штангой производятся удары.

Лебедка выполняет функцию опускания и подъема забивного стакана. Порода, попадающая в стакан, за счет силы трения удерживается в нем. Ударная штанга используется для того, чтобы максимально глубоко проникнуть в грунт, поэтому её с силой бросают на наковальню. После того, как стакан полностью заполнится грунтом, его поднимают наверх и тщательно очищают.

Процесс бурения скважины по ударно-канатной технологии

Такой процесс повторяется до тех пор, пока скважина будет иметь необходимую глубину. Как можно понять, данная технология не сложная, поэтому буровая установка своими руками – это реальная возможность сэкономить достаточно много денежных средств.
к меню ↑

1.1 Плюсы и минусы

Естественно, что ударно канатное бурение скважин имеет ряд как положительных, так и отрицательных сторон, поэтому постараемся в них разобраться.

Этот метод бурения имеет такие достоинства:

1. Во время бурения можно взять раздельные образцы (пробы) из водоносного слоя грунта.
2. Возможность осуществления бурильных скважинных работ во время больших начальных диаметров, которые могут достигать 500-та миллиметров и более.
3. Можно создавать скважины в самые короткие сроки, то есть сразу после того, как завершатся бурильные работы.
4. Водоносные горизонты благодаря использованию на практике этой техники, не засоряются, сохраняют такой же вид, как и до того, когда начинает использоваться буровая установка.
5. Возможность успешного проведения бурильных работ в так называемых галечниково-валунных прослойках. Кроме того в породах, которые легко впитывают различные промывочные жидкости.
6. Не нужно обеспечивать установку водой и раствором из глины, поэтому инструмент не так сильно засоряется.
7. Гарантия того, что будет произведено качественное и быстрое вскрытие с дальнейшим опробованием водоносного пласта.

Как видно, эта технология имеет много больших плюсов, поэтому стоит задуматься над тем, как сделанная своими руками буровая установка сослужит вам хорошую службу.

Теперь можно перейти к немногочисленным минусам, которые имеет этот способ бурения:

Мобильная буровая установка УАЗ УКБ-60

1. Осуществление исключительно вертикального бурения.
2. Во время создания глубоких скважин могут возникнуть определенные проблемы.
3. В некоторых грунтах песчаного типа бурить таким способом вообще невозможно (здесь даже специальный инструмент не поможет).
4. К самому большому недостатку относят низкую скорость бурения.

к меню ↑

1.2 Применяемое оборудование

Теперь стоит немного остановиться над тем, какой нужен инструмент, когда применяется ударно-канатный метод для бурения, тем более, если есть желание сделать скважину своими руками. Долото (обычно применяют долото PDC) – это главный рабочий инструмент, который выполняет функцию разрушения породы. Для того, чтобы извлечь разрушенную породу на поверхность используется так называемая буровая желонка. Ножницы являются составным элементом бурового снаряда, штанга нужна для ударов. Кроме того, требуется канатный замок, и, конечно, канат.

Установку и сборку бурового снаряда производят со вспомогательным инструментом. Сюда входят разнообразные ключи, в том числе гаечные и рожковые, отвертки и затяжные трещотки. Кроме того, эта технология требует использования специального оборудования, которое нужно для работы с обсадными трубами – хомуты, снаряды, забивные головки и башмак.

Если говорить о перечне, то буровые станки для осуществления качественных работ с применением ударно-канатного способа бывают различных типов (если сравнивать с роторным способом). Но многие специалисты советуют использовать комбинированный способ бурения, когда роторная технология сочетается с обратной промывкой и ударно-канатным способом.

Чаще всего, комбинированный метод используется в США. Они удачно сочетают ударно-канатный и вращательный способ осуществления бурильных работ, а также можно производить обратную промывку. Важно помнить, что цена комбинированных устройств намного больше стоимости стандартных простых бурильных конструкций, поэтому для того, чтобы быстрее окупить это оборудование нужно выполнять очень большие объемы работ.

Именно по этой причине небольшие компании их не применяют. Но если вы хотите сделать скважину своими руками, то такой способ может заинтересовать.
к меню ↑

1.3 Особенности проведения работ (видео)

к меню ↑

2 Этапы работы

Важно помнить, что бурение с применением забивных стаканов чаще всего используют во время работы на не сыпучих и сравнительно мягких породах. Поэтому на сыпучих грунтах использование данной разновидности бурения не рекомендуют.

Причина проста – в сыпучих породах частицы имеют недостаточную силу связи друг с другом, из-за чего для того, чтобы удержаться внутри корпуса забивного стакана им попросту не хватает силы трения, поэтому он во время выхода из забоя стает пустым, а сыпучий грунт забивает тело скважины.

Здесь может помочь только желонка, которая применяется при бурении скважины на сыпучих грунтах. В нижней части конструкции желонка есть специальный клапан, открывающийся во время врезания желонка в породу, в результате чего открывается свободное продвижение для сыпучего вещества.

Когда желонку поднимают наверх, клапан под весом захваченной породы в свою очередь закрывается и таким образом возникает препятствие для высыпания грунта. После того, как желонка поднимается на поверхность и освобождается от породы, процесс повторяется по новому кругу.

Если вы начали бурить скважину с помощью ударно-канатного способа на каменистых и твердых породах, то лучше всего использовать специальное буровое долото, которое выполняет функцию желонка или забивного стакана. Именно ударное действие долота гарантирует разрушение каменистых и твердых грунтов, они быстро измельчаются и превращаются в достаточно мелкие частицы. С применением желонки они в дальнейшем без проблем извлекаются наверх со дна новой скважины.

Очень важно во время осуществления бурения ударно-канатным методом придерживаться основных этапов работы. Самым главным этапом является сборка и точная установка конструкции в требуемом месте. Если все сделать правильно, особенно своими руками, то никаких трудностей во время создания новой скважины возникнуть не должно.

Если вы начали бурить на сыпучем грунте, или на породах с его прослойками, то нужно следить, чтобы скважина не засыпалась грунтом. В этом случае нужно внутрь скважины установить специальные стальные обсадные трубы. Здесь важно, чтобы первой отрезок используемой трубы был с небольшим расширительным конусным башмаком.

Обсадные трубы при этом должны иметь больший диаметр, чем диаметр самого забивного стакана. Это даст возможность последнему свободно перемещаться в скважине. Интересно, что во время опускания обсадных труб в скважину своими руками, которое осуществляется с помощью не очень сильных ударов или просто под собственным весом, из-за своего большего диаметра они попросту срезают часть грунта со стенок скважины.

Стоит помнить, что использование ударно-канатного способа бурения можно значительно облегчить, так как все требуемые в этом случае детали вполне реально изготовить самостоятельно, еще и в домашних условиях. Специальные глубокие познания в этой сфере вам не потребуются, главное – это иметь желание.

 Главная страница » Виды бурения

Ударное бурение

УДАРНОЕ БУРЕНИЕ (а. percussive drilling; н. Stoßbohren, Schlagbohren; ф. forage par battage, forage par percussion, burinage; и. perforacion por percusion, sondeo por percusion, taladrado por percusion) — способ бурения, при котором разрушение породы происходит под действием ударов падающего на забой скважины бурового снаряда либо ударов по снаряду, стоящему на забое. Используется в основном в мягких и рыхлых отложениях с обломочными включениями, а также скальных породах до глубины 100 и более метров. Разрушение пород носит характер дробления, раздавливания и рыхления. Бурение осуществляется сплошным или кольцевым забоем.

После нанесения очередного удара инструмент отрывается от забоя либо постоянно контактирует с ним (забивание). Для спуска бурового снаряда используются канат или штанги (ударно-канатное и ударно-штанговое бурение) и специальные двойные концентрические трубы. В узком смысле под ударным бурением понимают только ударно-канатное бурение, получившее в практике наибольшее распространение. Разрушение породы при ударно-канатном бурении сплошным забоем осуществляется снарядом, включающим долота различных типов, ударные штанги, яссы (ножницы) и канатный замок, в котором закреплён конец инструментального каната. Для бурения в мягких породах используют плоские долота с клинообразным (иногда сменным) лезвием, в вязких породах — двутавровые, в твёрдых трещиноватых — крестовые, в валунах — пирамидальные. Разрушение достигается сбрасыванием снаряда массой 500-2500 кг с высоты 300-1000 мм с частотой 45-60 уд/мин. В момент подъёма снаряда под действием упругости каната происходит его поворот на 20-50°, что обеспечивает обработку всей площади забоя. Для подъёма и сбрасывания ударного снаряда используется ударный механизм (качающаяся рама с приводом от кривошипно-шатунного механизма, эксцентричный ролик, система гидроцилиндров). В сухих скважинах на забой периодически подливают воду. После разрушения участка скважины определённой длины (0,2-0,6 м) продукты разрушения извлекаются с забоя посредством обычной или поршневой желонки, которая в песках и галечниках применяется также и для бурения (забивания в породу).

Реклама

Ударно-канатное бурение сплошным забоем используется для сооружения скважин на воду и при разведке россыпных месторождений полезных ископаемых в наиболее сложных геолого-технических условиях (рыхлых породах с большим содержанием гравийно-галечных отложений и валунов), водопонизительных скважин для осушения карьеров, а также при взрывных и строительных работах. Глубина скважин в основном 50-100 м, реже до 300 м, диаметры 150-850 мм.

Ударно-канатное бурение кольцевым забоем осуществляется посредством грунтоносов (забивных стаканов, иногда разъёмных), сбрасываемых на забой и внедряющихся в породу на 0,1-0,2 м либо забиваемых бойком с ударной штангой с частотой 40-50 уд/мин. Масса ударной части снаряда 100-500 кг, интервал углубления без отрыва стакана от забоя 0,2-0,6 м (за один удар в песках 0,3-0,4 см, глинах 0,8-1,2 см, супесях и суглинках 1,5-2 см). Применяются также установки, в которых для сбрасывания ударного снаряда используется эксцентриковый механизм свободного сброса или лебёдка. Бурение кольцевым забоем используется в мягких и рыхлых породах на глубине до 15-30 м инструментом диаметром 73-273 мм при инженерно-геологических и гидрогеологических исследованиях, поисках и разведке россыпных месторождений, нерудных строительных материалов и других полезных ископаемых

При ударном бурении двойными концентрическими бурильными трубами их забивают дизельным молотом или другим источником ударных импульсов. Для разрушения породы служит кольцевой башмак с твердосплавными резцами. В кольцевой зазор между наружной и внутренней трубами подаётся сжатый воздух, который поднимается по центральному каналу и транспортирует с забоя разрушенную породу. Этот способ применяется за рубежом для бурения скважин диаметром 140-500 мм на глубине 15-30, реже до 100 м при разведке россыпей и строительных работах (в осадочных породах с большим содержанием обломочного материала). Энергия удара до 10-12 кДж, частота 90-100 уд/мин. Скорость бурения в несколько раз превышает скорость ударно-канатного бурения, достигая 5-30 м/ч при углублении 5-6 мм за удар.

Почему ударно-канатное бурение так популярно?

Эмили | 12 июня 2020 г.

Ударное бурение с кабелем уже давно является самой распространенной формой бурения в Соединенном Королевстве, если не во всем мире. Он снова и снова доказывал свою ценность в качестве методологии бурения, и его надежность — лишь одна из причин, по которой он стал таким популярным среди геотехнических буровых компаний.

Команда компании Borehole Solutions, которая выполнила больше работ по ударным работам с кабелем, чем они могли сосчитать, хотела поговорить о том, почему это такое прекрасное средство бурения.

Одна из буровых установок ударно-канатного бурения на полном ходу.

Что такое ударно-канатное бурение?

Ударное бурение с кабелем относительно просто. Скважину продвигают вниз с помощью резца, который многократно поднимают и опускают внутрь обсадной трубы. Часть названия «кабель» происходит от того факта, что резак прикреплен к кабелю; этот трос используется для опускания резца дальше вниз через скважину. Его простота в сочетании с общим качеством результатов, которые он дает, во многом объясняет его популярность.

Универсальность

Ударно-канатным бурением можно бурить скважины различной глубины до 60 метров. Пока скважина продвигается вниз, ее можно остановить для проведения необходимых испытаний на месте. Это испытание может включать SPT и испытание на проницаемость. Этот метод бурения можно использовать во многих различных типах грунта, от связного грунта до более твердой породы. В более рыхлых грунтах, где может присутствовать вода, обсадные трубы помогают обеспечить структурную целостность во время бурения. В целом это означает, что существует несколько субстратов, с которыми установка CPD не справляется.

Простота транспортировки

Еще одна причина популярности ударного бурения с кабелем – простота использования и транспортировки. Легко демонтируемые ударные установки можно буксировать за автомобилем 4 x 4. Следовательно, это означает, что их легко транспортировать по всей стране туда, где они нужны. Их характерная установка штатива практически не влияет на окружающий ландшафт, что делает его одной из наименее разрушительных форм бурения, доступных геотехническим компаниям. Несмотря на то, что сами буровые установки имеют большие размеры (что исключает их использование в большинстве проектов с ограниченным пространством), у них есть приспособления для крана, что означает, что их можно поднять в нужное положение при необходимости, если 4×4 не может достаточно установить буровую установку на место.

Экономичный

Поскольку в последнее время этот метод бурения широко использовался, теперь он стал максимально эффективным. Это и с точки зрения времени, и с точки зрения финансов. Это означает, что это относительно дешевый процесс по сравнению со многими другими методами бурения. Опыт Borehole Solutions в использовании этого метода означает, что клиенты не только получают конкурентоспособную цену за выполняемую работу, но и в то же время получают бесценный отраслевой опыт и ноу-хау.

Когда вы выполняете какие-либо геотехнические работы, вы хотите знать, что работа, которую вы получаете, имеет первоклассное качество. С Borehole Solutions вы знаете, что так и будет. Итак, если вы хотите узнать больше о нашем кабельном ударном бурении, свяжитесь с нами! Свяжитесь с Borehole Solutions сегодня по телефону 01733 200 501.

Что такое кабельно-ударное бурение?

Что означает ударное растачивание кабеля?

Ударное бурение с кабелем — распространенный метод бурения, используемый для инженерно-геологических изысканий. Этот метод бурения позволяет устанавливать обсадную трубу внутри скважины, что позволяет бурить глубокие скважины. Это наиболее удобный и распространенный метод интрузивных геотехнических исследований, и в зависимости от грунтовых условий и доступа к площадке можно бурить скважины глубиной до 60 м.

С помощью этого метода можно извлекать различные типы образцов, такие как образцы со связными нарушениями, зернистые образцы с нарушениями, ненарушенные образцы, поршневые образцы и пробоотборник с разделенным стволом (используется для SPT — стандартного испытания на проникновение).

Advertisement

Trenchlesspedia объясняет бурение с помощью кабеля ударного действия

Станок для бурения с применением кабеля состоит из лебедки и вышки, которую можно сложить и буксировать на площадку и обратно. Для связных грунтов скважину бурят глинобитным резцом, а для несвязных грунтов используют ракушку.

Пробоотборник приводится в действие с помощью ударов с использованием грузов для продвижения скважины в землю. Образец почвы можно получить, подняв пробоотборник. Борта скважины поддерживаются с помощью обсадной трубы по мере проходки скважины.

Для очень твердого грунта, в который трудно проникнуть, или для препятствий, таких как валуны, можно использовать долото.

В скважине можно проводить такие испытания, как SPT, испытание скважинной лопаткой и испытание с падением или подъемом напора.

Связанный вопрос

Каким образом туннелепроходческая машина (ТБМ) контролирует оседание грунта над бестраншейной прокладкой?

Реклама

Поделись этим термином

Связанные термины

• Когезионный нарушенный образец
• Гранулированный нарушенный образец
• Ударное сверление
• Тест поднимающейся головы
• Геотехническая информация

• Геотехнические изыскания
• Геотехнический отчет
• Стандартный тест на проникновение
• Скважина

Связанное Чтение

• Получение технических знаний: информация, необходимая в отчете о геотехнических исследованиях
• Инженерно-геологические факторы, которые следует учитывать при проектировании и монтаже подземных трубопроводов
• Почему подробный геотехнический отчет означает успех вашего бестраншейного проекта
• Геотехнические исследования: какой метод следует использовать?
• Горизонтальное бурение шнеком: преимущества знания того, когда его использовать
• Бурение шнеком: аргументы в пользу использования обсадной трубы по сравнению с обсадной.