Пробиване на основни кладенци: Технологии и работни нюанси

Един от най-продуктивните и икономични методи за формиране на руднични работи е сондажното пробиване. Използва се в полевите проучвания и инженерната геология. В допълнение, това е най-лесният и бърз начин за получаване на достъп до подземни води за организиране на водоснабдяването.

Ще научите всичко за спецификата на сондажното пробиване, инструмента, необходим за неговото изпълнение и функциите на приложение от нашата статия.

Обхват на сондажното пробиване

Пробиването на ядрото е метод, който позволява с най-голяма точност да се определи дълбочината на покрива и дъното на почвените слоеве, както и маркировката на дълбочината на огледалото за подземни води.

Основната технология за пробиване е широко използвана в следните отрасли:

• Водоснабдяване в индустриалната и частната сфера. Пробиването на кладенци за частно водоснабдяване, организирането на водоснабдяване на цели села или градски блокове се извършва ефективно чрез сондажно пробиване поради факта, че свредлото лесно прониква на големи дълбочини. Ядрен снаряд е способен да издигне почти всяка разрушена скала, с изключение на наситени с вода и разхлабени непоследователни почви (пясък, чакъл, камъчета);
• Проучване в минната индустрия. Когато скалата преминава, точкови удари върху почвата се случват по радиуса на въртене. С други думи, черупка, структурно наподобяваща тръба, пробива твърда скална маса, без да нарушава нейната структура и състояние.
• Строителство. Провеждане на инженерни и геоложки изследвания за изследване на физическите и механичните свойства на почвите, състоянието на скалите. Технологията на колоните предоставя възможност за точно определяне на нивото на водата и вземане на водни проби за изследване на тяхната агресивност по отношение на бетона.

По време на сондажното пробиване се извлича сърцевина - колона от почва или съседни почвени слоеве. Ядрото се характеризира с интегрална естествена структура, която осигурява цялостен анализ на изследваната скала. Пробиването с основна тръба позволява да се определи дълбочината на скалата с най-висока точност за целите на изследването.

Сондажът с ядро ​​осигурява целостта на извлечената сърцевина, което допринася за качественото проучване на скалата. В същото време се извършва най-качественото почистване на лицето от разрушената скала.

Използването на основна тренировка в строителството значително улеснява и ускорява процесите. В дупката лесно се забива купчина, приготвена от основна тренировка или е монтирана готова стоманобетонна конструкция. Пробиването на сърцевината ви позволява да създавате цилиндрични отвори в тухлени и бетонни конструкции.

Работна технология и оборудване

Известни са два метода за използване на бормашина: работа с подаване на течност на лицето или на сухата, тоест без пробиване на кал.

Пробиването без използване на сондажна течност се използва, ако непоследователните почви са наситени с естествена влага в количество, достатъчно за проникване и извличане. Водата също не се подава в работния вал при преминаване през течно-пластмасови, меко-пластмасови и твърдо-пластмасови глинести / глинени, твърди и пластмасови пясъчни глини.

Течността се използва безпроблемно при пробиване на скални и полукамени скали. При липса на вода в този случай вдлъбнатината е много по-бавна. В допълнение, вероятността от преждевременна повреда на короната значително се увеличава и затова сухото пробиване се счита за по-скъпо.

Технологията на сондажно пробиване с промиване позволява не само да се разшири услугата на работещо оборудване, но и най-бързият и отнемащ време начин за освобождаване на лицето от разрушената скала

При пробиване със сондажна течност скоростта на задълбочаване се увеличава значително. Най-често този метод се използва при пробиване на кладенци със значителна дълбочина. Това ви позволява да извършвате работа в най-кратки срокове с минимален риск от увреждане на короната.

Водата под високо налягане се подава на дъното по време на разработването на кладенеца в рохкави, несъгласуеми почви, ако разграждането не е задача. В този случай с струя вода те просто измиват лицето, освобождавайки работната шахта от унищожената почва.

Принципът на техниката на колоната

Основният елемент при пробиването на сърцевината е разрушителна режеща част, монтирана в долната част на тръбата на сърцевината. Наричат ​​я корона. За потъване на скала се използват специални корони, оборудвани с диамантени инструменти.

Коронките са режещи взаимозаменяеми елементи, които се завинтват към долния ръб на основната тръба. В процеса на пробиване те трябва да бъдат променени няколко пъти

Диамантената корона осигурява почти безпрепятственото преминаване на свредлото до голяма дълбочина по време на преминаването на водоприемни работи до варовик. Тоест при разработване на кладенци, заровени в основата, в счупванията на които в резултат на вековна кондензация са се образували резервите на най-чистата подземна вода.

Свредлата се променят по най-простия начин - те премахват износената част и завинтват нова корона върху основната тръба

Скалата е изсечена с корона, въртяща се при високи скорости. Скоростта на въртене на свредлото може да се регулира в зависимост от плътността на разработената почва. Короната "отрязва" почвата само по ръба на особен цилиндър, чиято централна част е притисната в основната тръба.

За да извлече сърцевината, свредлото се повдига на повърхността. Почвата, уловена от него, буквално се издухва от сондажа на сърцевината с поток въздух, подаван към горната част на тръбата. Процесът на издухване се ускорява чрез потупване на черупката с кувалда.

По време на сондажното пробиване пробит в основата тръба пробит конусообразен скален сегмент. За да го извлечете, основната обвивка се изважда от цевта, като се разглобява свредлото. Ядрото се издухва и се изсипва от тръбата

Колонните тренировки по време на преминаването на силни скали имат по-голяма производителност от бита на матрицата и конуса. Това се дължи на високата скорост на въртене на свредлото, което намалява степента на приложените усилия за развитие.

В допълнение, длетата напълно унищожават скалата, която ще трябва да бъде "изгребана" от байлера или да изпомпате вода с глава, за да промиете лицето. Всъщност ще трябва да преминете през същия сегмент два пъти или дори три пъти: първо унищожете, след това изчистете. Технологията на колоните ви позволява да преминете и изчистите лицето с един ход.

Машини и сондажи

Изборът на машина или сондаж се определя от целта на кладенеца и неговия диаметър. Популярността на основния метод на пробиване определя производството на сондажни машини и машинни инструменти по целия свят. Тежките трактори, камиони и мотоциклети са подходящи за инсталации, предназначени за проучвателно сондиране.

Използването на тежки гусени трактори позволява пробиване на сърцевината в райони с непроходимост, повърхностно преовлажняване и нестабилен терен.

Най-често сондажното оборудване се монтира на класически автомобили MAZ, KAMAZ и Ural. Има обаче опции за монтаж на по-леко оборудване, което се използва за пробиване на кладенци за вода в частно строителство.

при ръчно ротационно пробиване основната тръба е заменена от нейния исторически предшественик - стъклото. Тази обвивка е съкратена версия на основната тръба със заострен ръб на подметката. Чаша е ръчно или с помощта на моторна бормашина, усукана в земята и всичко, което е натрупано в нея, се отстранява на повърхността.

За механизацията на ръчно пробиване на плитки кладенци и образуването на дупки за монтаж на огради и кули за предаване на енергия се използват бензинови и електрически двигатели. Те отчитат въртеливи движения към тръбата на шнека или сърцевината

Оборудване за потъване и подреждане на кладенци

При изпълнението на сондажното сондиране е необходимо оборудване, което ви позволява да работите в дълбочина, да разработвате и извличате голямо разнообразие от видове скали. По време на работата трябва да се осигури периодично издигане на повърхността на материала, унищожен от снаряда.

Стандартен набор от инструменти за свредло

За висококачествено изпълнение на работата изисква:

• Колонови черупки. Използват се както за хоризонтално пробиване, така и за пробиване на вертикални обработки. С помощта на стандартни тръби за сърцевина пробиването е възможно под ъгъл до 45 градуса. Тънкостенните черупки могат да се използват за хоризонтално безконечно пробиване при полагане на комуникации.
• Корони. Това е инструмент за унищожаване на скали, който е снабден със сърцевина, за да улесни рязането на сърцевината в скалата. За пробиване на утаечни кохезивни и непоследователни почви се използват месингови корони. За потъване на скали, образуващи дупки в бетон, асфалт, тухлена стена, карбидни корони с диамантени резачки.
• Стоманен корпус Те са необходими за обшиването на производството - образуването на сондажа, произведен едновременно с неговото задълбочаване. Техният диаметър е равен на диаметъра на кладенеца. Корпусът за приемане на вода е избран предварително, като се фокусира върху диаметъра на основната тръба и помпата, които се планират да се експлоатират в кладенеца.
• Род. Това са тесни тръби, усукани заедно. Използва се за изграждане на бормашина. Просто казано, те се редуват алтернативно към горната част на основната тръба, така че тя да може да предава въртеливо движение на дълбочина, превишаваща височината на снаряда.Височината на основната тръба + височината на низа на свредла = дълбочина на производство.
• Subs. Необходими за осигуряване на съединяването на резбови съединения с различен диаметър, които присъстват на свредлата, гаечен ключпромиване на маслени уплътнения и други аксесоари.
• Промиващи тапи и уплътнения. С тяхна помощ се осигурява издигането на повърхността на разрушената почва, ако няма нужда от подбора на цяло ядро. В този случай водата се подава към лицето, измивайки разрушената почва под натиск върху дневната повърхност.
• Бит. Те се използват за задълбочаване на сондажа на най-трудните места за преминаване на сондаж. Когато използват малко, понякога преминават от ротационно сондиране към ударно-въже.

Представеният инструмент е стандартен набор за пробиване по основна технология. В някои случаи, в зависимост от сложността на разработката, може да са необходими допълнителни инструменти и оборудване.

При задълбочаване на изкопа последователно се завинтва връв от сондажни пръти към горната част на основната тръба. За да извлечете основния снаряд на повърхността, пръчката след пръта се размотава

Основен дизайн

Конструктивна характеристика черупка по време на сондажното пробиване се дължи на максималното запазване на целостта на сърцевината и се състои в пръстеновидно разположение около свободния проход. Една от най-важните характеристики е коефициентът основна проба. Определя се като съотношението на диаметъра на сърцевината към външния диаметър на инструмента.

Основният сондажен инструмент е стандартизиран, той се различава главно в диаметър. Според конструктивните характеристики, тръбите на сърцевината се класифицират в единични и двойни. Единичните черупки, проектирани да работят в нормални геоложки условия, са чудесни за разработване на водни кладенци.

Двоен инструмент с не въртяща се вътрешна тръба се използва само при геоложки проучвания. Необходимо е да се извлекат скални проби, които лесно се унищожават под въздействието на различни фактори. Тя ви позволява да вземете проба в естествен състав, с естествен процент минерали и отпадъчна скала.

При вземане на проби за инженерни и геоложки изследвания, при геоложки проучвания и пробиване на дупки за монтиране на опори за електропроводи се използва едножилна тръба

Всички основни тръби са проектирани за използване на прочистване, доставяне на сондажна сонда на дъното и промиване на кладенеца. Върхът им е оборудван с технологичен отвор, през който се впръсква вода или поток въздух.

Специфичност на режещата част на снаряда

Всяка корона е представена под формата на пръстен с резба, разположена отгоре, необходима за завинтване към основната тръба, и резачки, разположени в долния край. Към тази режеща метална част се режат резници или заварени.

Използвайте следните корони:

• Карбид - малки резциОребрена.
• Диамант - импрегниран и малък диамант.

Карбидните режещи елементи са предназначени за пробиване на „меки“ почви. С тяхна помощ се пробиват всички видове глинени скали с всякаква консистенция, полукаменни, ниско влажни и влажни пясъци с плътен състав и средна плътност. За шофиране през пясъчници и мергели се използват коронки с волфрамово-кобалтови резци.

Малки резци коронките са предназначени за пробиване на средна твърдост на малки скали абразивност, Те са оборудвани с осмоъгълни или квадратни резачки. Когато резците са разположени на различна височина, се постига и поетапно клане, предимствата на което са описани по-горе.

Използването на оребрени коронки подобрява циркулацията на промиващата течност чрез разширяване на диаметъра на сондажа

ръбест основни битове, предназначени за пробиване на средно твърди скали абразивност, Резачките на такива коронки се състоят от стомана цилиндрична или призматична пръти с карбидна вложка. В този случай, дори в случай на износване на короната не намалява ефективността на работата му.

Коронките с диамантени инструменти са предназначени за пробиване на скали и полукали на високо абразивност.

За да увеличат здравината и да увеличат абразивните свойства, промишлените диаманти се пресоват в отлитата му маса по време на производствения процес. Напоследък естествените кристали често се заменят с изкуствено отгледани

Броят на ребрата се определя от дизайна на короната и нейния диаметър - те могат да бъдат от три до шест. Ускоряването на процеса на разрушаване на скалата може да се постигне чрез придвижване нагоре по ребрата спрямо крайната страна на короната. По този начин се осигурява стъпаловидно дъно и се улеснява преминаването на промивната течност.

Пробивни тръби

Стоманените тръби със сърцевина и обвивка се произвеждат в съответствие с GOST 51682-2000. В проучвателната и инженерната геология те се използват за предотвратяване на срутването на почвата на дъното, което не би ни позволило да разберем на каква дълбочина един геоложки слой е заменен с друг.

Най- подреждане на отворите за всмукване на вода корпусни тръби образуват стените на кладенеца. В кутията, сглобена от тях, се потапя друг оперативен тръбен низ. Сега най-често се сглобява от пластмаса. Корпусът на производството е оборудван с филтър за задържане на пясъчни зърна и фин чакъл по време на изпомпване.

Най-често срещаните са корпусни тръби с нипелни фуги. В същото време тръбите имат вътрешна резба от едната страна, а външна резба от противоположната страна. Резбовият багажник се сглобява изключително просто и бързо.

Както тръбите на сърцевината, така и на обвивката са резбовани, от единия край до външната страна, от другия към вътрешния. Това ви позволява бързо и лесно да сглобите корпуса. Размерите на нишките са унифицирани - всеки корпус може да служи като основна тръба, просто завийте короната и отгоре към нея

Има корпусни тръби, предназначени за заварени съединения. Те не се използват в частния сектор поради трудоемкия процес на сглобяване на колони.

Както корпусните, така и сърцевинните тръби са изработени от стомана клас 45 с якостна група "К". За да се увеличи устойчивостта на повърхностно износване, краищата на тръбите се втвърдяват. В зависимост от използваното сондажно оборудване и диаметъра потопяема помпа в устройството на частни отвори за всмукване на вода се използват тръби с диаметър от 100 до 200 мм.

Основни етапи на пробиване

Преди да започнете работа, трябва да изучите кадастралния план и да подготвите работната повърхност. Необходимо е да се осигури безпрепятствен достъп до мястото на пробиване както на самата сондажна машина, така и до машината с промивна течност.

Следващата стъпка ще бъде изкопаването на яма с обем най-малко 2 кубически метра - това ще избегне необходимостта от използване на допълнителен резервоар. Ямата е предназначена за източване на подземни води и отработена промивна течност. За да инсталирате основната част на багажника, е необходимо да се пробие почвата.

След това избраната корона е свързана към сондажната тръба на сърцевината и селекцията корпусна тръбакоито ще се задълбочават, докато се задълбочават. Инсталацията трябва да бъде здраво фиксирана, след което да се стартира сондажът.

Колонна технология с измиване на дъното на водата с най-простия и бърз начин за освобождаване на работната шахта от разрушената скала

Тъй като основната бормашина се задълбочава и запълва, тя периодично се повдига на дневната повърхност и се почиства от почвата, заснета от инструмента по време на пробиване. Тогава ядрото, освободено от сърцевината, може отново да се потопи в отвора на кладенеца, за да продължи сондажа.

За да се изкачите нагоре по свредлото, състоящо се от ядрен снаряд и пръти, демонтирани. Тоест, щангата след щангата се разделя последователно, докато основната тръба бъде извадена от цевта.

Най-добрият вариант за разработване на кладенец за частните търговци е сондажът на ядрото, последвано от промиване. В този случай не трябва да се вземат проби. Основното е бързо да оформите цевта и да я почистите от утайки работа за развитие за предстоящата операция.

За измиване можете да използвате всяка вода, доста подходяща е от близко езеро или река. Пробиването може да се извърши и сухо, ако се разработва пясъчен кладенец. Обикновено в този случай чифт кофи с вода като сондажна течност е достатъчен само за охлаждане на черупката на дъното.

Според основната технология дупките се пробиват в бетонни и стоманобетонни конструкции, основи и тухлени стени.

Когато работите в насипно пясък с ниско съдържание на влага, за укрепване на стените на отвора в работния разтвор се препоръчва да добавите течна стъклена или глинена маса. Във всеки случай, когато свредлото преминава през хоризонта с нестабилна структура, е оправдано да се укрепят стените на кладенеца с обшивни тръби.

Технологични характеристики на процеса

В процеса на задълбочаване е възможно да се регулира скоростта на свредлото. Трябва да се отбележи, че слоевете от утаечни скали пробиват лесно преодоляване при ниски скорости. Но при преминаване на коренните скални образувания е необходимо увеличаване на честотата на въртене. С помощта на основния метод на пробиване е възможно да се преминават образувания от различни състави и с всякаква твърдост.

Необходимо е да се вземе предвид фактът, че сондажът трябва да бъде разположен върху подготвена, изравнена хоризонтална платформа. Ъгълът на проникване може да се регулира, ако диаметърът на отвора, който се развива, не надвишава 1 метър. Тогава вертикалността на производството се поддържа от корпуса.

Корпусните тръби могат да бъдат използвани повторно, ако веднага след потъването те бъдат извадени от мината. Основната тръба е обвивка за многократна употреба, което не може да се каже за корони. Пробиването в утаения хоризонт изисква най-малко две, или дори повече. При изграждането на кладенец върху варовик е невъзможно да се предвиди с точност броя на изтритите корони.

За да се удължи живота на диамантената сърцевина след монтажа или подмяната, дъното на кладенеца трябва да бъде обработено с длето. Тази мярка значително ще увеличи скоростта на проникване.

Сондажната платформа може да се монтира на превозни средства с висока товароносимост или на гъсеница специално оборудване в случай на работа в труден терен. По-лекото мобилно оборудване може да се използва за сондажни сондажи на водни кладенци.

Предимства и недостатъци на метода на колоните

Благодарение на точковото действие на короната се осигурява точното рязане и отстраняване на едно ядро ​​по повърхността по радиуса му. Технологията е приложима за пробиване до XII категории, можете да работите както перпендикулярно, така и под ъгъл.

Един от най-важните показатели на основния метод се счита за висока производителност и скорост на пробиване.

Освен това могат да се разграничат следните предимства:

• Обемът на пробиване в случай на използване на промивна течност или технологична вода е 85%;
• Въвеждането на активни емулсии в работния разтвор прави възможно запазването на стените на кладенеца в първоначалното му състояние;
• Поради намаляването на аксиалните натоварвания поради факта, че скалата не се разрушава непрекъснато, се постига намаляване на енергийните разходи.
• Методът ви позволява да работите с всякакви скали, включително базалт и гранит.
• Когато използвате сглобяемата мобилна машина, е възможно да се извършва работа на трудно достъпни места.

Наред с предимствата, сондажното пробиване има и своите недостатъци:

• При работа в счупени скали често се появява засядане на сърцевината, което води до необходимостта да се отстрани тръбата, за да се извади.
• По време на преминаването на твърди скали поради прегряване и хващане на короната бързо затъмнява. За да се избегне това, е необходимо да се използва охлаждаща течност и да се намали скоростта на подаване. В резултат скоростта на пробиване се намалява.
• Малко напречно сечение (до 200 мм) на пробиване не позволява използването на мощни потопяема помпи.

При разработване на кладенци за вода в случай на използване на глинен разтвор по време на отварянето на резервоара, има голяма вероятност от силата на водоносния хоризонт.

Изводи и полезно видео по темата

Видео 1. Първоначалният етап на пробиване на кладенец по основния метод:

Видео 2. Пробиване на сърцевина в гранитна скала:

Началото на основните сондажни операции трябва да се предхожда от икономическо изчисление. Спазването на стандартите за безопасност и правилата за експлоатация на оборудването намалява до минимум риска от отказ, като по този начин гарантира висока ефективност, скорост на пробиване и намалява икономическите разходи.

Искате ли да споделите с вас само добре познатите тънкости на колоновата технология? Имате ли полезна информация по темата на статията? Моля, пишете коментари в блоковата форма по-долу, задавайте въпроси и публикувайте снимки по темата на статията.