Wiertnica do wiercenia studni wodnych: cechy różnych technologii
Wszędzie tam, gdzie znajduje się dom lub domek, dostęp do czystej wody jest jednym z podstawowych warunków dobrze zorganizowanego życia domowego. Wiertnica do wiercenia studni wodnych pomaga uzyskać stały dostęp do wody pitnej. Zastanówmy się, jakie mechanizmy pomogą rozwiązać to zadanie na dużą skalę, jakie mają funkcje i możliwości zastosowania.
Plusy profesjonalnych i domowych wiertnic
Często studnia staje się jedynym źródłem wody dla prywatnych gospodarstw domowych, a poziom warstwy wodonośnej może znajdować się na głębokości 50-100 metrów lub więcej. Dotarcie do takiej głębokości pomoże wyspecjalizowanemu mechanizmowi.
Na terenach zabudowanych rzadko używany jest wielkogabarytowy sprzęt wiertniczy, zdolny nie tylko do wiercenia studni wodnych, ale także do prowadzenia badań inżynieryjnych i geologicznych. Wejście takich platform na terytorium jest trudne lub niemożliwe, więc jedyną opcją jest użycie małych platform wiertniczych.
Profesjonalne małe wiertnice do studni (MGBU) to uniwersalne jednostki, które pozwalają wykonywać różnego rodzaju operacje wiertnicze i na różne sposoby (m.in. wiercenie studni artezyjskiej). Zastosowanie MGBU w pomieszczeniach prywatnych ma następujące zalety:
- Operacje wiertnicze można przeprowadzać tam, gdzie duży sprzęt nie może przejść.
- Dzięki wykorzystaniu energii elektrycznej zmniejszają się koszty pracy.
- Małe wymiary pozwalają zaoszczędzić otaczający obszar w jego oryginalnej formie; gleba ulega minimalnym uszkodzeniom.
Profesjonalne mechanizmy działają szybko i sprawnie, ale ich stosowanie nie zawsze jest uzasadnione, a koszt usług dla wielu gospodarstw jest nieopłacalny. W przypadku jednostek przemysłowych istnieje alternatywa: domowe urządzenia, które radzą sobie z wierceniem o wysokiej jakości.
Oczywiście nie należy kupować ani budować takiego sprzętu do jednorazowego użytku. Ale sensowne jest zdobywanie doświadczenia, które później może stać się źródłem stabilnego dochodu. Wiercenie to proces, na który istnieje zapotrzebowanie nie tylko na zaopatrzenie w wodę, ale także na przykład przy budowie fundamentów.
Jednostki domowej roboty mają małą pojemność, która nie wystarcza do wywiercenia studni artezyjskiej, której średnia głębokość zaczyna się od 100-150 m. Ale ich zasoby wystarczą do wykonania studni o średniej głębokości (20-40 m).
Domowe platformy do wiercenia studni wodnych są aktywnie wykorzystywane w prywatnych gospodarstwach domowych z następujących powodów:
- Kompaktowe wymiary i niewielka waga sprawiają, że urządzenie jest łatwe w transporcie i instalacji. Aby przenieść się do nowej lokalizacji, nie musisz szukać specjalnego sprzętu do transportu.
- Łatwy montaż/demontaż, prosta obsługa. W trakcie eksploatacji instalacja domowa, podobnie jak profesjonalna, może być podłączona do sieci lub do alternatywnego źródła, co zapewnia szybką pracę.
- W ograniczonej przestrzeni (piwnica, garaż) można wykonać studnię, jeśli wysokość stropu przekracza 2 m.
Charakterystyka instalacji i rodzaje studni
Profesjonalne i domowej roboty MGBU charakteryzują się różnymi możliwościami technicznymi i parametrami (prędkość i moc wiercenia). Są ostrzone do produkcji studni o określonej głębokości z podanymi. Większość platform wiertniczych ma następujące cechy:
- W produkcji sprzętu wiertniczego stosuje się trwałe stopy i stale stopowe, które są dobrze odporne na zużycie podczas eksploatacji.
- Najbardziej kompaktowy i wygodny jest sprzęt hydrauliczny do wiercenia studni. Ciśnienie potrzebne do obracania wiertła zapewnia silnik wysokoprężny i podłączona do niego pompa olejowa.
- Istnieje kilka metod wiercenia, które są wdrażane zarówno w profesjonalnych, jak i domowych mechanizmach. Dostępne są następujące metody: świder, udar pneumatyczny, płukanie skał, obrotowa, rdzeniowa.
- Sprzęt hydrauliczny jest w stanie zniszczyć najtwardsze skały i gleby skaliste. Wiercenie może być zarówno pionowe, jak i pochyłe.
- Korzystanie z większości mechanizmów ma charakter sezonowy: wybierają ciepłą porę roku do pracy.
- Studnie są zorganizowane na dwa sposoby: rotacyjne lub uderzeniowe. Pierwsza metoda pozwala szybko usunąć ziemię z obszaru roboczego, druga jest coraz rzadziej używana, ponieważ wymaga nadmiernych kosztów pracy przy niskiej prędkości pracy.
- Główną wadą MGBU są wibracje podczas procesu wiercenia. Wymusza to zmniejszenie szybkości pracy oraz zwiększa zużycie obciążonych elementów wyposażenia.
Instalacje małogabarytowe do wiercenia studni pod wodą przeznaczone są do wykonywania dwóch rodzajów studni:
- Rozwój w piasku (studnia piasku). Najszybszy i najtańszy sposób dotarcia do warstwy wodonośnej. Stosuje się go, gdy woda jest na minimalnej głębokości (czasami 5-10 m). Taka studnia jest zaprojektowana tylko na 10-20 lat pracy, ale można ją przebić przy pomocy ręcznej instalacji.
- Wykop w wapieniu (studnia artezyjska). Głębokość czasami sięga 250-300 m; może wymagać nie tylko badań geologicznych, ale także zezwolenia (koncesji) od władz. Praca będzie kosztować znaczną kwotę ze względu na pracochłonność, ale czystą wodę artezyjską można używać przez ponad 50 lat.
Różne modele MGBU mają własną granicę penetracji gruntu. Średnio nie przekracza 100 m, a do wykonania ultragłębokich prac potrzebna będzie mocniejsza wiertnica. Domowe mechanizmy są ograniczone do głębokości 30-40 m (studnie od 40 m są klasyfikowane jako głębokie).
Należy mieć świadomość, że ten sam mechanizm zapewnia różne głębokości pracy w zależności od wybranej technologii. Na przykład, jeśli głębokość wiercenia z płukaniem wynosi 200 m, z nadmuchem - 150 m, ze ślimakiem - 30 m.
Technologie wiertnicze
Wiertnice przemysłowe są zaprojektowane do wykorzystania kilku technologii. Studnię zdobywa się na jeden z następujących sposobów:
- zaszokować. Mechanizm jest zamocowany na prostym urządzeniu, trójkątnej ramie; na górze zamocowany jest elastyczny kabel z dłutem i odciągiem.
- Za pomocą narzędzia do śrub. Nadaje się do małych (do 20 m) głębokości, gleba jest usuwana za pomocą świdra (pręt o spiralnej powierzchni).
- Obrotowy (obrotowy). Najszybszą i najtańszą metodą są wydajne jednostki hydrauliczne.
- Wiercenie wodne. Odbywa się to z myciem obszaru roboczego.
- Za pomocą narzędzia do kolumn. Skała jest niszczona nie na całym odcinku ściany, ale wzdłuż pierścienia. Stosuje się go podczas wiercenia twardych skał (na przykład granitu), a nie kruszonej skały, ale rdzenie są wydobywane z obszaru roboczego.
Wiercenie udarowe metodą MGBU
Metodę uderzeniową (lub uderzeniową) stosuje się na obszarach o miękkiej lub ruchomej glebie. Wydajność uzyskuje się w wyniku wielokrotnych uderzeń szpiczastym dłutem. Pod wpływem siły uderzenia gleba jest zagęszczana wzdłuż boków obróbki, a jej nadmiar jest kruszony i unosi się na powierzchnię.
Dłuto jest zamocowane na linie stalowej i jest używane w połączeniu z bailerem - rurą do wydobywania skał. Dolna wywijarka wyposażona jest w zawór płaski lub płytkowy, na górze znajduje się szekla do mocowania linki. Wszystko razem tworzy cylindryczny pojemnik do podnoszenia piasku, wody i płuczki wiertniczej.
Mini wiertarka udarowa ma następujące zalety:
- Zachowuje wysoką wydajność prac w okresie zimowym.
- Zapewnia długotrwałą pracę studni.
- Podczas pracy wykluczone jest zapychanie się rozwoju.
- W razie potrzeby możesz wykonać studnię o dużej średnicy;
Korzystanie z instalacji śrubowej
Mechanizm świdra opiera się na wykorzystaniu śruby Archimedesa, a wiercenie świdrem ma następujące cechy:
- Nadaje się do mobilnych gleb piaszczystych.
- Wiertnica ślimakowa do studni wodnych jest łatwa w instalacji, ale silnik musi mieć znaczny moment obrotowy.
- Grunt jest usuwany na powierzchnię porcjami, po każdych dwóch obrotach ślimaka. Nie stosuje się płukania.
- Skuteczność metody jest wyższa niż w przypadku analogu z linką uderzeniową, ale generalnie pozostawia wiele do życzenia. Dużo czasu poświęca się na częste wykopaliska.
- Minus sprzęt: nie nadaje się do kamienistych skał; kamienie wpadające pod łopaty śmigła zablokują ten proces.
Metoda obrotowa (rotacyjna)
Technologia jest z powodzeniem stosowana do pracy w glebach złożonych: w warstwach wapienia lub w glebach ze znaczną zawartością żwiru. Proces ma kilka funkcji:
- Wiercenie odbywa się sprawnie, z dużą prędkością.
- Do pracy używane jest urządzenie obrotowe: wiertarka z obrotowym wiertłem.
- Wybór narzędzia zależy od rodzaju gleby. W glebach piaszczystych i gliniastych stosuje się dłuto z ostrzami. Do niszczenia gęstych warstw gliniastych wybiera się dłuto stożkowe. Rozwój studni na gęstych i kamienistych glebach odbywa się za pomocą wiertła tricone.
Przydatne wideo
Wiercenie płaskie (wiercenie hydrauliczne)
Wiercenie w studni jest uważane za najbardziej wydajną i wysokiej jakości metodę; jest używany na głębokościach 35-40 metrów lub więcej, a szybkość penetracji może osiągnąć 12 metrów na godzinę. Płukanie odbywa się na dwa sposoby:
- metoda bezpośrednia. Za pomocą pompy na obszar roboczy doprowadzana jest woda techniczna, która wypiera zniszczoną skałę na powierzchnię. Obecność wody znacznie zmniejsza tarcie ziemi o wiertło.
- Z powrotem. Woda do studni jest dostarczana przez jedną pompę, a następnie wypompowywana przez drugą pompę wraz z przemytą glebą. Metoda zachowuje właściwości filtracyjne skał sąsiadujących ze strefą wiercenia, zapewnia optymalne warunki wiercenia i zwiększa żywotność odwiertu.
Hydrowiercenie jest najbardziej zaawansowane technologicznie; odbywa się za pomocą dodatkowego wyposażenia, co decyduje o wysokim koszcie pracy.
Przydatne wideo
Podsumowanie
Małe wiertnice przemysłowe i domowe są szeroko stosowane na obszarach prywatnych. Są wystarczająco wydajne, aby wyposażyć warstwy wodonośne na płytkich i średnich głębokościach, od 30 do 100 m.
MGBU różnią się rodzajem instalacji (samobieżna, na przyczepie, składana), wydajnością i głębokością wiercenia. Mają dostęp do różnych sposobów urządzania studni na wodę: pneumatyczny udarowy, ślimakowy, obrotowy, z płukaniem skał, rdzeniówką. Na wydajność pracy wpływa rodzaj konstrukcji wiertniczej oraz sposób aranżacji, który dobiera się z uwzględnieniem budowy geologicznej.
