Как поднимают керн из скважины

Обновлено: 07.07.2024

Технологи колонкового бурения скважин

Колонковое бурение скважин - один из самых производительных способов прохождения породы с сохранением целостности керна. Рассмотрим инструмент и буровые установки для колонкового бурения, преимущества и недостатки.

Сфера применения колонкового бурения

Колонковое бурение – метод, позволяющий с наибольшей точностью определять глубину расположения кровли и подошвы грунтовых слоев, а также глубинную отметку зеркала грунтовых вод.

Колонковая буровая технология широко применяется в таких отраслях:

Водоснабжение в промышленной и частной сфере. Бурение скважин для частного водоснабжения, организация водозабора целых поселков или городских кварталов эффективно выполняется колонковым бурением благодаря тому, что бур легко проникает на большие глубины. Колонковый снаряд способен поднять практически любую разрушенную породу кроме водонасыщенных и рыхлых несвязных грунтов (песков, гравия, гальки);
Геологоразведка в горнодобывающей промышленности. При проходе горной породы происходит точечное воздействие на грунт по радиусу вращения. Другими словами, снарядом, конструктивно напоминающим трубу, выбуривается цельный массив горных пород без нарушения их структуры и состояния.
Строительство. Проведение инженерно-геологических исследований для изучения физико-механических свойств грунтов, состояния пород. Колонковая технология предоставляет возможность с высокой точностью выявить УГВ и отобрать пробы воды для изучения их агрессивности по отношению к бетону.

В ходе колонкового бурения извлекается керн – столбик грунта или смежных грунтовых слоев. Керн характеризуется цельной естественной структурой, что обеспечивает проведение всестороннего анализа изучаемой породы. Бурение колонковой трубой позволяет с наивысшей точностью определить глубину залегания породы с целью изучения.

Колонковое бурение скважин обеспечивает целостность извлекаемого керна, что способствует качественному изучению породы. Одновременно с тем производится наиболее качественная чистка забоя от разрушенной породы

Использование колонкового бура в строительстве существенно облегчает и ускоряет процессы. В подготовленное колонковым буром отверстие легко забивается свая либо монтируется готовая железобетонная конструкция. Колонковое бурение позволяет создавать цилиндрические отверстия в кирпичных и бетонных конструкциях.

Достоинства и недостатки колонкового бурения

Эта технология может применяться для пород 12-й категории. Используется она как под углом, так и перпендикулярно грунту.

К достоинствам способа можно отнести тот факт, что технология осуществляет вынос на поверхность кернового материала. Это позволяет определить состояние геологии в данной местности, что поможет обосновать наличие или отсутствие здесь месторождений полезных ископаемых.

Важным преимуществом технологии считается и то, что скорость работы очень высока.

Кроме того, выделяют следующие преимущества:

Объем бурения с использованием промывки технической воды достигает 85%.
Использование в составе раствора активных эмульсий позволяет удерживать стенки скважины в первоначальном состоянии, что немаловажно для работы.
Технология довольно экономичная. При работе энергетические затраты меньше, чем в других случаях, так как осевые нагрузки меньше и процесс осуществляется периодами.
Метод применим при работе с любыми породами.

Колонковое бурение имеет также несколько недостатков:

При использовании его под углом в трещинах породы может возникнуть заклинивание керна. Это приведет к необходимости его выбивания, для чего используется колонковая труба.
Кроме того, в ходе процесса колонка затупляется очень быстро, так как она сильно перегревается при работе с твердыми породами.
Малое сечение бурения. В связи с этим использование мощных погружных насосов исключается.

Дополнительные аспекты

Подобная технология в частной жизни чаще всего применяется перед тем, как начать шнековое бурение скважин на воду, поскольку этот вариант самый надежный из существующих, он всегда дает результат в 100%. Небольшой диаметр (до 160 мм) позволяет работать достаточно быстро. Таким образом, за смену может быть преодолено от нескольких метров до нескольких сотен метров в зависимости от пород.

Нередко вместо промывки водой используется продувка воздухом, т.к. это значительно дешевле и эффективнее. Такой способ не может быть использован только в одном случае, а именно если присутствует вода в самой толще.

Использование колонковой технологии позволяет работать почти со всеми типами пород на глубине до 1000 м, и во время всего процесса на поверхность подается каждый следующий срез пласта.

После завершения подобной деятельности шнековое бурение скважин на воду осуществляется довольно легко и быстро, т.к. направляющий ход уже имеется. К тому же большим плюсом будет точное знание всех сложных моментов, для которых можно использовать специальные коронки, что опять же ускоряет рабочий процесс.

Иногда используется шнеко-пневматическое бурение, причем подобные методы обладают максимально высоким КПД. Их ограничение связано лишь с жидкостями, т.к. в этом методе снова используется сжатый воздух, которым взвешивается порода для скорейшего ее удаления.

Принцип и технология работы

Технология колонкового бурения применяется для исследовательских работ. Для этих целей подойдёт классические автомобильные шасси на которое устанавливают бурильную установку, но на сложных рельефах могут использоваться и специальные машины. Например, устройства на гусеничном приводе или даже специальные системы, которые используют исключительно для бурения.

Станок колонкового бурения работает на высоких оборотах с момента запуска и до завершения технологического процесса. Это обусловливает тот факт, что колонки для скважины быстро изнашиваются под воздействием высоких нагрузок. Впрочем, скорость вращения можно регулировать, например, если надо пройти участок с мягкими породами, что склонны к осыпанию.

Для продления её жизнеспособности применяются специальные устройства, которые снижают вибрационные действия. Колонковый способ предполагает обязательную процедуру промывки. Буровой станок колонкового бурения использует для этих целей воду или специальные растворы, которые способствуют защите скважины от разрушений и обвалов.

Алмазное устройство осуществляет бурение только по краю. Внутренняя порода заполняет ствол шнека и поднимается на поверхность. Колонковый способ предполагает, что все используемые в работе инструменты соответствуют соосности формируемой скважины.

Буровой станок колонкового бурения способен работать с высокопрочными породами. Более того, в таких условиях он даже производительнее стандартных матричных или шарошечных долот, так как прилагает меньше усилий для разработки аккуратных отверстий в грунте.

Установки для колонкового бурения на автомобильном шасси

Для этих целей необходим специальный твердосплавный инструмент. Алмазное породоразрушающее устройство подлежит замене или восстановлению в случае потери своих физических кондиций. Новую коронку перед использованием следует обработать бурильным долотом. В некоторых случаях достаточно просто заменить кольцо с резцами на коронке.

После того, как механизмы бурового станка колонкового бурения выполнили свою миссию, в работу включаются шнековые машины, которые завершают процесс бурения скважины.

Бурильный инструмент при колонковом способе

В качестве грунторазрушающего устройства применяется специальный инструмент с твердосплавными режущими частями или алмазными вставками.

Бурильная коронка с твердосплавными сменными резцами для колонкового бурения.

На кольцеобразном корпусе из легированной стали крепятся специальные замки для установки режущих пластин из твердого сплава. Пластины крепятся винтами и, по мере износа или притупления, заменяются на новые. На корпусе выполняется трапецеидальная многозаходная резьба для установки на бурильную колонковую трубу.

Конструкция коронки и технология способа бурения позволяет проходить самые твердые скальные породы при сохранении достаточной производительности. Этому способствует также применение воды или глинистого раствора в процессе проходки ствола. Кроме назначения выноса продуктов бурения из скважины, эти среды работают и как смазывающе-охлаждающие жидкости.

Принцип колонковой методики

Основным элементом при колонковом бурении является разрушающая режущая деталь, установленная на подошву колонковой трубы. Называют ее коронкой. Для проходки скальных пород применяют особые коронки, оснащенные алмазными резцами.

Именно алмазная коронка обеспечивает практически беспрепятственное прохождение бура на большую глубину при проходке водозаборных выработок на известняк. То есть при разработке скважин, заглубленных в коренные породы, в трещинах которых в результате многовековой конденсации формировались запасы наиболее чистой подземной воды.

Горная порода разрезается с помощью коронки, вращающейся на высоких оборотах. Скорость вращения бура можно регулировать в зависимости от плотности разрабатываемого грунта. Коронка “вырезает” грунт только по краю своеобразного цилиндра, центральная часть которого продавливается в колонковую трубу.

Для извлечения керна буровой снаряд поднимают на поверхность. Захваченный им грунт буквально выдувают из колонкового бура струей воздуха, поданной в верхнюю часть трубы. Процесс выдува ускоряют, простукивая снаряд кувалдой.

В процессе колонкового бурения выбуренный конусообразный сегмент горной породы проталкивается в колонковую трубу. Для его извлечения колонковый снаряд достают из ствола путем разбора колонны бурильных штанг. Керн выдувают и выколачивают из трубы.

Колонковые буры при прохождении прочных пород обладают большей производительностью, чем матричные и шарошечные долота. Это обусловлено высокой скоростью вращения бура, благодаря чему снижается степень прикладываемых усилий на разработку.

Вдобавок, долота полностью разрушают породу, которую нужно будет “вычерпывать” желонкой или подавать воду с напором для промывки забоя. По сути придется дважды, а то и трижды проходить один и тот же отрезок: сначала разрушать, затем расчищать. Колонковая технология позволяет пройти и расчистить забой за один прием.

Станки и буровые установки

Выбор станка или буровой установки определяется назначением скважины и ее диаметром. Популярность способа колонкового бурения обуславливает производство буровых установок и станков во всем мире. Тяжелые трактора, грузовики и вездеходы подходят для установок, предназначенных для разведочного бурения.

Использование тяжелых гусеничных тягачей позволяет производить работы по колонковому бурению скважин в районах с бездорожьем, поверхностным заболачиванием, нестабильным рельефом

Чаще всего бурильное оборудование монтируется на классические автомобили марок МАЗ, КАМАЗ, Урал. Однако есть варианты монтажа и на более легкую технику, которая применяется для бурения скважин на воду в частном строительстве.

При ручном вращательном бурении колонковую трубу заменяет его исторический предшественник – стакан. Этот снаряд представляет собой укороченный вариант колонковой трубы с заостренной кромкой на подошве. Стакан вручную или с использованием мотобура закручивают в землю и извлекают на поверхность все, что в него набилось.

Для механизации ручного бурения неглубоких скважин и формирования лунок для установки оград и опор ЛЭП применяются бензиновые и электродвигатели. Они сообщают вращающие движения шнеку или колонковой трубе

Этапы процесса

Проходка скважин колонковым способом осуществляется с промывкой для удаления бурового шлама или без нее. В первом случае в состав оборудования установки включается насос высокого давления, что усложняет технологический процесс, но делает его более эффективным.

Бурение состоит из следующих этапов:

Подготовка площадки под размещение станка. Место забуривания очищают от мусора и посторонних предметов, выравнивают поверхность до горизонтального состояния.
Проходка шурфа для раствора и отвода потока жидкости. Яма располагается поблизости от будущей скважины и выкапывается на глубину ≥2 м. В тех же целях используют сварные баки или другие емкости.
Монтаж буровой установки, ее оснастка и сборка инструмента. Верхняя труба закрепляется во вращателе станка.
Бурение. Снаряд проникает в грунт за счет вращения и осевого давления, передаваемого на армированный торец коронки. Одновременно на забой скважины нагнетается вода или промывочный раствор.
Разгрузка керноприемника. В зависимости от применяемой технологии, действие выполняется с извлечением буровой колонны или без этой операции, если оснастка установки предполагает работу со съемным керноприемником. Извлекают породу из трубы, помогая высвобождению образца легкими постукиваниями молотка по корпусу цилиндра.
Возврат колонны или носителя керна в скважину и продолжение бурения с чередованием операций до достижения проектной глубины выработки.

Состав промывочной жидкости зависит от многих факторов, основные из них — тип применяемой коронки и состояние пересекаемых слоев породы. При алмазном бурении используют специальную эмульсию, в других случаях — глинистый раствор. Пересекая песчаный грунт, для укрепления стенок выработки в раствор добавляют жидкое стекло.

Замена мокрому удалению бурового шлама — выдувание его из скважины при помощи сжатого воздуха, подаваемого на забой выработки. Участки с неустойчивыми породами проходятся с применением обсадных труб.

Технологические особенности процесса

В процессе углубления возможна регулировка частоты вращения бура. Нужно отметить, что слои осадочных горных пород бур легко преодолевает на низких оборотах. А вот при прохождении коренных скальных пород требуется повышение частоты вращения. При колонковом способе бурения можно проходить пласты различного состава и любой твердости.

Необходимо учитывать тот факт, что буровая установка должна располагаться на подготовленной выровненной горизонтальной площадке. Угол проходки можно регулировать в случае, если диаметр разрабатываемого отверстия скважины не превышает 1 метра. Затем вертикальность выработки поддерживается обсадной колонной.

Обсадные трубы можно использовать повторно, если сразу после проходки извлечь их из выработки. Колонковая труба – снаряд многоразового использования, чего нельзя сказать о коронках. Для бурения в осадочном горизонте их требуется не меньше двух, а то и более. При сооружении скважины на известняк предсказать число стертых коронок с точностью невозможно.

Чтобы продлить срок службы алмазной коронки после ее установки или замены дно скважины необходимо обработать долотом. Эта мера значительно увеличит скорость проходки

Буровую установку можно монтировать на автомобильную технику с высокой грузоподъемностью либо на гусеничную спецтехнику в случае проведения работ в условиях сложного рельефа. Более легкую мобильную технику можно использовать при бурении колонковым способом скважин на воду.

Способы бурения скважин: технологические принципы и особенности основных методов

Устройство водозаборной скважины сопряжено с применением различных методов бурения. Рыхлые и насыщенные водой грунты извлекают с помощью желонки. Для проходки по глинистым и скальным породам используют способы бурения скважин, основанные на вращательном и вибрационном принципе.

В работе задействованы механизмы, позволяющие производить разработку грунтов различных типов и на разную глубину. Мы расскажем, как подобрать оптимальную технологию бурения, позволяющую быстро и безупречно пройти выработку для устройства водозабора.

Для наглядного представления предложенной нами информации текст дополнен полезными схемами, фото-подборками, видео-руководствами.

Виды буровых способов

Ранее бурение водоносных скважин для личного пользования осуществлялось в основном ручным способом. Это было трудоёмкий и длительный процесс, поэтому не каждый владелец участка или дачи мог похвастаться наличием собственного источника водоснабжения.

Постепенно механизированное бурение вытеснило ручные методы благодаря значительному облегчению и ускорению процесса.

Сегодня практически все водоносные скважины бурятся механизированным способом, который основан на разрушении грунта, подаче его на поверхность одним из двух способов: сухим, когда отработанный грунт убирается из скважины при помощи механизмов и гидравлическим, когда он вымывается водой, поданной под напором или самотёком.

Различают три основных способа механического бурения:

Вращательный (грунт разрабатывается вращением).
Ударный (бурснаряд разрушает грунт ударами).
Вибрационный (грунт разрабатывается высокочастотными колебаниями).

Вращательный способ считается самым высокопроизводительным, в 3-5 раз превышающий по эффективности ударный и в 5-10 вибрационный. Кроме этого вращательный способ самый недорогой и доступный, его нередко применяют в качестве основного метода ручного бурения.

Механические вращательные способы бурения скважин на воду пришли на смену малоэффективным ручным методам

В свою очередь вращательный способ бурения, широко применяемый для сооружения скважин на воду, подразделяется на четыре основных вида бурения:

колонковое;
шнековое;
ударно-канатное;
роторное.

Каждый вид вращательного бурения имеет свои особенности и выполняется специально предназначенным для этого оборудованием. Рассмотрим эти виды бурения более подробно, определим, в чём их различия и какой метод необходимо применять в каждом конкретном случае.

Специфика колонкового бурения

Галерея изображений При колонковом бурении разрушение породы ведется полой трубой с подошвой, оснащенной режущей коронкой Снаряд совершает вращательно-поступательные движения: вырезает грунт коронкой, углубляется и удерживает в полости трубы захваченную породу Снаряд с захваченной им породой извлекают на поверхность и освобождают от грунта, постукивая кувалдой по стенкам трубы Колонковое бурение используется для проходки глинистых связных пород: супесей с суглинками, глин. Такой бур не удерживает рыхлые пески, водонасыщенные пески, гравий, гальку и т.д. Суть колонковой технологии Захват разрушенного грунта Освобождение колонкового бура от грунта Грунт для колонкового бурения

При проходке колонковым методом грунт разрушается кольцеобразной коронкой. Внутренняя часть керна при этом сохраняется в не разрушенном виде. Для облегчения процесса бурения по твердым и полутвердым суглинкам, глинам, скальным породам на забой подается промывочная жидкость.

Механическое колонковое бурение производится буровыми установками типа ЗИФ, УГБ, УКБ, монтированных на автомобили типа КАМАЗ, КРаЗ, трелевочные тракторы и т.д. В варианте для ручного бурения колонковую трубу укорачивают, называют колоколом или стаканом. С последним, перевернутым вверх дном предметом обихода, конструктивно схожа колонковая труба.

Бурение колонковым способом используется в следующих случаях:

геологоразведка полезных ископаемых;
бурение разведочных скважин;
устройство водоносных скважин любой глубины, в том числе безфильтровых скважин в скальных породах.

Для устройства частных скважин на воду в некоторых случаях колонковый способ используется перед тем, как начать шнековое или роторное бурение, выполняя одновременно разведывательную и подготовительную роль.

В устройстве частных скважин колонковое бурение используется в комплексе с ударно-канатным. Глинистые слои проходят колонковой трубой. Пески неплотного сложения, гравий и галечник с песчаным заполнителем, которые не задерживаются в колонковой трубе, извлекают из ствола желонированием.

По эффективности колонковый метод несколько уступает шнековому способу бурения водозаборных скважин. Шнеком бурят быстрее, но он не позволяет полностью освободить ствол от пробуренной породы. Их редко используют в паре. А уж если приведется, то шнеком проходят первые несколько метров.

Используемое оборудование и инструменты

Для колонкового бурения используются следующие инструменты:

буровые коронки из алмазного или другого твёрдосплавного материала (сталь, вольфрам, победит);
колонковая труба;
труба для отвода шлама;
штанги, требующиеся для наращивания буровой колонны;
муфтовые соединения, переходники между трубами, промывочный сальник.

Все используемые в процессе бурения инструменты должны соответствовать соосности, т.е. располагаться ровно относительно оси бурения.

Технология колонкового бурения

При извлечении наполненной трубы из ствола выработки, ее освобождают от керна путем простукивания кувалдой.

Поэтапный процесс колонкового бурения выглядит следующим образом:

Действия производятся в описанном порядке до тех пор, пока скважина не вскроет водоносный горизонт и не заглубится на 50 см в нижележащую водонепроницаемую породу.

Если фиксация верхнего водоносного горизонта не является целью проходки, то верхние слои можно бурить с промывкой. В этом случае насос продаёт промывочный раствор через шланг внутрь труб. Затем раствор выносит выработанный грунт на поверхность.

Если целью устройства скважины не является водоносный слой в песчаных отложениях, бурение до достижения скальных пород может проводиться с промывкой

Веские достоинства и недостатки

К достоинствам колонкового бурения относят:

высокую производительность и возможность бурить скважины глубиной свыше 100 м;
сокращение нагрузок на бурильное оборудование за счёт разрушения глинистой породы, сравнимым с ее вырезанием;
возможность применения мобильной буровой установки компактных габаритов.

Особенности шнекового бурения

Этот тип бурения сегодня наиболее часто используется при устройстве водоносных скважин в частных хозяйствах. Особенностью шнекового бурения является то, что разрабатываемая порода полностью удаляется из створа скважины без привлечения дополнительного оборудования. Метод напоминает ввинчивание, позволяет бурить на глубину и одновременно удалять ненужный грунт.

Используемый для бурения инструмент называется шнек. Представляет собой металлический стержень с лопастями. Завинчиваясь в грунт, шнек разрушает породу, которая задерживается на его лопастях. Из-за специфики конструкции шнеком невозможно полностью освободить забой от отвала. Поэтому его в основном применяют для проходки верхних слоев.

Бурение с использованием шнека не требует больших усилий и финансовых затрат, поэтому сфера применения данного способа достаточна широка: геологоразведочные скважины, прокладка коммуникаций, устройство буронабивных скважин и частично бурение на воду.

Его сейчас активно применяют для устройства абиссинских колодцев, чтобы не забивать полностью скважину-иглу в плотный грунт, а слегка облегчить процесс погружения ствола в заранее разрушенную породу.

Метод подходит для разработки водоносных скважин глубиной до 30 м на мягких и рыхлых грунтах и до 20 м на средне-плотных. После проходки шнеком и установки обсадки, ствол скважины обязательно очищается желонкой от неизвлеченной породы.

Шнек категорически не подходит для работы в скальных породах! Его используют для частичной проходки скважин до 120 м, при этом данный метод комбинируется с другими: роторным, ударно-канатным, колонковым.

Кернорватель

Рациональной областью применения являются монолитные, слабоцементированные и слаботрещиноватые горные породы.

Используется при колонковом бурении с твердосплавными и алмазными коронками, устанавливается между колонковой трубой и буровой коронкой.

Кернорватель

Корпус кернорвателя армируется наплавками релита. Внутри корпуса выполнена коническая проточка с расширением к верху в которую помещается пружинное кольцо.

Проточка является продолжением конической проточки на внутренней поверхности коронки. Коническая проточка корпуса заканчивается буртом, в который упирается кольцо в процессе бурения.

Кернорвательное кольцо для твердосплавных коронок имеет сквозные окна в стенке, снижающие его жесткость. Ресурс кольца зависит от степени абразивности и трещиноватости породы и составляет 10-40 метров бурения.

Принцип работы кернорвателя заключается в следующем: при подъёме колонкового снаряда, пружинное кольцо вследствие трения о поверхность керна окажется в узкой части проточки, таким образом прочно заклинит керн. Дальнейший подъём снаряда приведет к появлению напряжений в месте работы коронки и как следствие отрыв керна от забоя скважины.

При отборе керна в породах средней твердости и выше применяют пружинные (цанговые) кернорватели двух видов: лепестковые и кольцевые.

Лепестковый кернорватель

Кольцевой кернорватель

Бурение скважины желонкой: полный обзор технологии бурения ударно-канатным методом

Среди них бурение скважины желонкой занимает вполне достойное место. Чаще всего желонирование используется в комплексе с вращательным колонковым методом для извлечения рыхлых несвязных пород: песков, гравийных отложений. Бывает, что без использования желонки вообще невозможно поднять с забоя разрушенный грунт.

Мы расскажем о том, как производятся буровые работы при использовании желонки. У нас вы узнаете, как грамотно пробурить водозаборную скважину на загородном участке, применяя простейший самодельный буровой инструмент. С учетом наших рекомендаций вы с минимальными затратами обустроите источник воды.

Общие понятия о процессе бурения

Под тяжестью желонки слои грунта разрушаются и попадают в полость снаряда. Желонку вынимают, очищают от грунта, а затем снова бросают в шахту.

Процесс повторяют снова и снова до тех пор, пока не дойдут до водоносного слоя и не пройдут его. Хотя при описании процесс выглядит простым, он может быть долгим и трудоемким.

Однако у ударно-канатного бурения есть немало преимуществ по сравнению с другими методами. Например, при ручном бурении с помощью желонки обычно в ствол не подается вода, как это часто делается при использовании шнекового или роторного бурения.

При “мокром” бурении понять, что долгожданная вода наконец-то появилась, не всегда просто. Даже опытные буровики порой не сразу опознают этот момент и продолжают бурение. Кроме того, считается, что и дебит у “сухих” скважин повыше, чем у “мокрых”.

Желонка используется при устройстве скважин в сыпучих обломочных породах, наполненных водой. Инструмент оснащают клапаном, чтобы захватывать и поднимать наверх больше породы за один прием

Выбирая между желонкой и шнеком, некоторые мастера руководствуются следующими соображениями. У шнековых установок с промывкой, которые производит современная промышленность, имеются ограничения по глубине бурения.

И мощность таких установок составляет 12 кВт. Найти мотор-редуктор, обеспечивающий такую мощность в бытовых условиях, затруднительно.

Но редуктор мощностью всего 2,2 кВт поднимает груз весом около одной тонны. Даже очень тяжелую желонку такой механизм поднимет без труда. Остается лишь бросить желонку вниз, чтобы получить достаточно сильный удар, способный разрушать достаточно плотные породы. Таким образом, при меньших энергозатратах получается более эффективное воздействие.

Кроме того, собрать желонку из подручных средств будет проще и быстрее, чем шнек, конструкция которого заметно сложнее. Известны случаи, когда с помощью самодельной желонки, треноги и мотора удавалось пробить скважину глубиной более 40 метров, хотя ушло на выполнение этой работы несколько месяцев.

Галерея изображений Желонка - инструмент для производства ударно-канатного бурения. Представляет собой трубу с приспособлениями для разрушения, захвата и удерживания разрушаемой в скважине породы Вершину желонки оснащают устройством для крепления троса. Это серьга, как на фото, конус с проушиной или просто приваренный стержень В верхней трети желонки есть отверстие, через которое производится выгрузка породы, захваченной снарядом в ходе бурения Башмак желонки оборудуют клапаном, который удерживает пробуренную породу в трубе. Для усиления разрушающего действия низ желонки можно дополнить режущей коронкой с зубьями Основа самодельной желонки - труба Серьга для удерживания инструмента в скважине Окно для выгрузки грунта из желонки Шариковый клапан и коронка

Что необходимо учесть при работе?

Для начала не помешает предусмотреть возможные проблемы. Конечно, каждая скважина обладает индивидуальными характеристиками.

Бурение на расстоянии всего пары десятков метров может проходить по разному сценарию. Но знание примерного состава грунта и слоев, которые он включает, позволит составить предварительный план, запастись необходимыми инструментами и т.п.

Практически невозможно преодолеть с помощью желонки слои тяжелой глины. На грунтах такого типа бурение эффективнее выполнять другими способами.

Чтобы выбрать слой суглинков, используют стакан: узкий длинный инструмент с острой нижней кромкой и без клапана. Его также бросают в шахту с высоты в несколько метров. Затем стакан вынимают и очищают через узкое вертикальное отверстие, сделанное в его боку. Иногда такое отверстие делают и в желонке.

Следует помнить, что подобные работы можно проводить только в достаточно просторном подвале с высоким потолком. В этом пространстве предстоит не только поместить буровую установку, но и выполнять наращивание обсадной трубы.

Если пол и потолок пока отсутствуют, лебедку можно закрепить на стропилах. Кроме того, следует считаться с большим количеством грязной воды, которая будет поступать из скважины во время бурения и может залить все вокруг. Бурение разумнее проводить в сухое время года.

Чаще всего это делают летом. Вполне эффективны буровые работы и в зимний период, хотя преодолеть слой промерзшего грунта может быть не просто. А вот весной во время паводка бурить скважины не рекомендуется. Мокрый грунт вынимать сложнее, да и определить момент появления воды в скважине будет труднее. Осенью работы обычно приходятся на ноябрь.

Инструменты и применяемые материалы

При сильном желании заполненное устройство можно, конечно, вытащить из шахты вручную, но для этого понадобится немало сил и времени. Чтобы облегчить работу, над местом бурения устанавливают вышку в виде треноги.

Для подвешивания желонки над рабочим отверстием используют специальную треногу. Обычно ее выполняют из металла, но подойдут и деревянные балки

Она может быть выполнена из металла или из дерева. Наверху закрепляют блок, через который пропускают металлический трос. На этом тросе подвешивают желонку. Так для ее вытаскивания понадобится меньше усилий.

Подъем выполняют с помощью мотора-редуктора со сцеплением, на вал которого наматывается трос. Чтобы после удара желонки барабан не раскручивался по инерции, можно установить специальное устройство для торможения.

При коммерческом использовании применение тормоза вполне оправдано, но для собственных нужд можно обойтись и без него. С помощью сцепления можно регулировать усилие, поступающее на устройство, учитывая при этом момент удара. В процессе работы устройства способность определять этот момент быстро приходит с опытом.

В нижней части желонки приваривают или привинчивают башмак со встроенным в него лепестковым клапаном. Клапан не позволяет грунту высыпаться из снаряда, когда ее поднимают на верх, чтобы очистить

И установку, и желонку, и стакан можно сделать самостоятельно или приобрести в строительных магазинах. О том, как сделать буровой инструмент для ручного бурения, подробно написано в этой статье.

Для изготовления желонки понадобится отрезок металлической трубы длиной несколько метров. Наружный диаметр такой трубы должен быть меньше внутреннего диаметра обсадной трубы примерно на 20 мм. Например, если используется стальная обсадная труба на 133 мм, для желонки волне подойдет труба с диаметром 108 мм.

Толщина стенок трубы для желонки может достигать 10 мм. При этом следует соотнести размеры и вес устройства. Она должна быть достаточно тяжелой, чтобы при ударе о грунт эффективно его рыхлить и захватывать.

Но следует помнить, что для вытаскивания заполненной желонки должно хватать мощности редуктора. Вполне достаточным считается вес в 30-40 кг. Когда труба выбрана, необходимо внизу приварить или прикрутить башмак с лепестковым клапаном.

Галерея изображений Выбор типа клапана для желонки зависит от диаметра трубы и решаемой с помощью бура задачи Узкие желонки с шариковыми клапанами применяются в основном для чистки дна скважины Для бурения скважины подходящим снарядом считаются желонки диаметром от 80 до 160 мм. В бурении лучше действует лепестковый захлопывающийся клапан Лепестковые клапаны бывают с одной и двумя створками. Для увеличения разрушающей силы башмак желонки дополняют резцами Шариковый клапан в узкой желонке Узкая желонка для прочистки скважины Желонка для бурения выработок Желонки с двухлепестковыми клапанами

Вверху приваривают защитную решетку и ручку, к которой следует прикрепить металлический трос. Нижнюю часть можно заточить внутрь, чтобы улучшить рыхление грунта. Вместо затачивания края можно внизу приварить заостренные прутья или острые куски металла.

Примерно таким же образом из куска трубы изготавливают стакан для бурения скважины на суглинках. Только в этом случае клапан не нужен, а по длине трубы делают вертикальные отверстия, чтобы можно было очистить стакан от вязкого грунта.

Помимо установки и желонки, понадобится ряд материалов и приспособлений:

обсадные трубы в нужном количестве;
хомуты, чтобы зафиксировать трубы во время сварки или пайки;
садовый бур;
место для сбора отработанного грунта;
емкость или место для слива загрязненной воды;
сварочный аппарат или паяльник для труб ПВХ.

В формировании ствола скважин можно использовать как металлические, так и пластиковые обсадные трубы. Нижняя часть первой пластиковой трубы должна быть снабжена специальным башмаком, который облегчает процесс опускания трубы в шахту скважины. Пластиковые трубы спаивают с помощью предназначенного для этих целей паяльника.

Освоить работу с этим инструментом несложно, но перед началом работ лучше взять несколько уроков у более опытных мастеров или потренироваться на отрезках ненужных труб. С металлическими трубами работать немного проще, поскольку они прочнее, чем пластиковые конструкции.

Нередко такую трубу просто забивают в шахту, чтобы опустить ее на нужную глубину. Для сварки металлических труб используют сварочный аппарат, если навыка работы с таким оборудованием нет, их придется освоить. Чаще всего для скважин используют трубы с резьбовым соединением, но сварка считается более надежной.

Описание технологии бурения

Если все материалы и инструменты приготовлены, можно приступать к работам. Над выбранным местом для скважины устанавливают треногу. На блок заводят металлический трос желонки, и наматывают его на вал редуктора. В грунте под желонкой с помощью садового бура проделывают отверстие такого диаметра, чтобы в него проходила желонка.

как поднять керн.

29.08.14 10:04

как поднять керн.

Здравствуйте. Помогите, пожалуйста советом. Бурюсь первый год, постоянная прпоблема, из колонковой трубы вясыпается керн, никак не поднять полностью. Потом колонок на осыпаном керне скачет, аж зубья отваливаются от коронки. Керн твёрдый известняк( молотком фиг разобьёш). Удаётся поднимать по 10-20 см. Бурюсь инф-70.
Заранее спасибо за советы.

29.08.14 16:01

Чтобы корова давала больше молока её надо сильнее доить. Не годится твоя установка для таких грунтов. Почитай в паспорте.

30.08.14 13:11

Но известняк то бурит она очень даже быстро, просто когда керн вываливается в скважину, то трудно опять в колонок его запикнуть, он как кубики валяется на дне и когда зубы цепляют его , то он крутится и скользит по нижнему керну.

30.08.14 18:30

Бури сплошным забоем с промывкой.

30.08.14 18:49

А инф 70 это что?Не может тут народ грамотный и все знают что это.И почему такой садомазохисткий метод проходки?Есть объективные причины?

Я был в обиде на Творца, что не имел сапог,
Пока не встретил молодца, который был без ног.

30.08.14 22:03

можно использовать такую весч как керносрыватель (с кольцами), стоит недорого, одевается между колонковой и коронкой, его цель расклинить керн и совать с забоя, помогает вытащить даже трещиноватый до щебня известняк. но если известняк крепкий то можете не осилить сорвать его и оставите колонковую в скважине. бурите всухую?

30.08.14 23:05

Берешь алюминиевую проволоку на 10 квадратов, режешь по 3 см штучек 15 и засыпаешь в штанги, что бы они в колонок упали, потом даешь вращение и ждешь когда клинить начнет, как клинить начнет и керн сорвался, начинаешь подъем. Можно после проволоки промывки дать, что бы быть уверенным, что она в колонок просыпалась и спокойно поднимаешь.

Вопросы по колонковому бурению.

Почитал литературу по колонковому бурению, дело конечно кропотливое, но если попадется камень или плита да и глины есть твердые колонковой с коронкой пройти проще. Мне это конечно ближе. Если толщина этих пластов не больше 60 см нет проблем (почти), а если больше возникают две проблемы; 1. Как оторвать керн ( зто описано ,но как то ни то ни сё) и 2. как вытащить керн из коронки. Ведь в коронке нет отверстий для прчистки как в стакане или желонке. Я спрашивал об этом еще на том форуме,там просто посмеялись и все. Я думаю этот вопрос актуален и для Курской магнитной аномалии?

Бьемся тоже над этой проблемой! Керн отрывают, как я понял, двумя способами - 1. пройдя камень, выключают промывку и глиной забивают низ коронки. Потом извлекают колонну из забоя. Керн в основном все извлекают ударом молотка по колонку! 2. Отрыв происходит при помощи кернорвателя.

Кернорватель что то слишком сложно, лучше шарик с верху как клапан и за счет вакуума. А молотком жалко, они тонкие 2мм. думаю воздухом или водой постукивая.(Смеются - в людей не направляй) Ну с камнем проблем нет сам выскочит , а вот глина. может шнек какой рядом приварить.

Сегодня буровики говорили что твердые породы (порфирит в нашем случае)лучше проходить колонковым способом с промывкой.Возникает вопрос,давление на инструмент должно быть высоким или своего веса достаточно?

Смотря чем буришь, у меня придерживать придется, а на других давить сильно

Vasilch написал(а):

Смотря чем буришь, у меня придерживать придется, а на других давить сильно

Значит дополнительное давление все таки необходимо?

Я вчера весь день изучал Колонковое бурение. Сейчас фото кернорвателя покажу.

Отредактировано Нестор (Чт, 14 Апр 2011 08:44:22)

Коллеги разрешите мне подредактировать это фото и фото ниже.
На фотографиях показаны ГРУНТОНОСЫ. Этот снаряд применяется при бурении инженерно-геологических скважин. С его помощью происходит отбор проб грунтов ненарушенной структуры из суглинков, глин, супесей, если повезёт то и из песков. Такие пробы называются МОНОЛИТЫ.

Для бурения скважин на воду этот снаряд применить проблематично

Отредактировано Нестор (Чт, 14 Апр 2011 08:54:28)

Ссылки дай, если можно, а то что то не о чем не говорит.

Vasilch написал(а):

Ссылки дай, если можно, а то что то не о чем не говорит.

У меня патроны не той системы, но кое что полезного нашел. Спасибо.

Привет всем. Собираю колонок 112й, на той неделе буду пробовать известняк. Ребята, кто-то пробовал срывать керн стандартной китайской лебедкой 500/1000 и каков порядок действий?

burkavod написал(а):

Привет всем. Собираю колонок 112й, на той неделе буду пробовать известняк. Ребята, кто-то пробовал срывать керн стандартной китайской лебедкой 500/1000 и каков порядок действий?

У тебя мнение о керне пока однообразное - керн ввиде столбика и его нужно отрывать. Но керн может быть не однородным, в трещинах и др. Так что рвать может и не придется!

Saloha написал(а):

. Так что рвать может и не придется!

Оторвать керн проще, сложнее его удержать, а если с глиной затрешь, то еще и из коронки вытащить.

Ясно, ребята, будем пробовать, в конце недели вроде выезд планирую, коронки пока на пришли, 112 е обходятся по 17 у,е,

burkavod написал(а):

Привет всем! burkavod, откуда выписывал коронки?

ВИВА написал(а):

Привет всем! burkavod, откуда выписывал коронки?

Брянковский завод бурового оборудования, Украина. Но они и по России работают по моему.

Пришли коронки, заказывал СА и СМ, а пришло вроде все одинаково и накладной нет. Как определить марку?

Спасибо, Вива, глянул, СА6. Это я тормознул, на торце коробки указано марку и количество.

Подскажите на какой глубине нужен такой инструмент.

Виталий написал(а):

Подскажите на какой глубине нужен такой инструмент.

Инструмент меняют не по метрам, а по породе! Пошел мрамор или нержавейка листовая - ставь СА или алмазные коронки!

Процесс бурения видел со стороны отрывками. Saloha а как узнать что буришь.

Виталий написал(а):

Во первых по выносу. Во вторых по керну. Каждый способ бурения оптимален в том или ином регионе и для определенных целей.

burkavod написал(а):

Всем привет!Сегодня первый раз пришлось бурить колонком

В твоем случае не нужно надеяться на то, что(к примеру если 2м колонком пробурил) все 2м в колонке будет порода(керн). Часть керна размалывает внутри колонка, часть выносит с промывкой на поверхность. Нужно, при бурении с промывкой, ориентироваться на циркуляцию промывки. Если циркуляция начинает с опусканием колонка прекращаться, тогда колонок полный. Керн перекрывает циркуляцию. Какой длинны колонок у тебя? Если, к примеру, у тебя колонок 2м, то это не говорит о том что с промывкой ты им можешь пройти всего 2м. Идешь пока он не наберется, а это может быть и 5, и 7 м. Все от породы зависит. При инженерных изысканиях бурят без промывки и рейсами, за рейс, в среднем, проходят 40-50см.

Не можем вытащить керны из глухих скважин

Здраствуйте. Прошу помощи.
Сверлим отверстия диаметром 250 мм в ж/б полу подвала толщиной 1.5 м с достаточно густым армированием (арматура до 40 мм шагом 100 мм).

С извлечением 1-ых кернов проблем нет. 2-ые керны в некоторых скважинах отломать не можем - клины не помогают (только сами заклинивают).

Пробовали разломать эти керны. Верхушку размочалили, вставляем коронку еще добурить, а ее клинит моментально (станок может делать отверстия до 300 мм).

Помогите с советом, пожалуйста.

�? еще: достаем керны, вбуривая в их центр СДС+ сверло маломощным перфом. Как сверло заклинивает, достаем керн.

На форуме слышал о добавлении песка в скважину для подъема керна с большой глубины - сколько песка добавлять и какого? крупного или мелкого?

задающий вопросы Регион: Уфа

Помогите с советом, пожалуйста.

�? еще: достаем керны, вбуривая в их центр СДС+ сверло маломощным перфом. Как сверло заклинивает, достаем керн.

Читайте также: