Czym są wiertnice do studni i jak działają?

Bez studni lub studni niemożliwe jest zorganizowanie niezależnego zaopatrzenia w wodę w prywatnym domu lub w domku letniskowym. Podczas tworzenia szybów wiertniczych stosuje się różne narzędzia wiertnicze. Może to być urządzenie przenośne lub mała wiertnica. W obecności odpowiednich materiałów najprostszy sprzęt wiertniczy można faktycznie wykonać ręcznie.

Cel aparatu wiertniczego

Urządzenia DIY lub miniinstalacje służą do tworzenia:

• otwory o małej średnicy;
• kopalnie poszukiwawcze, dzięki którym otrzymują informacje o stanie gleb, warstw wodonośnych;
• płytkie studnie wodne.

Aby osiągnąć te cele, wystarczą urządzenia mobilne lub podręczne. Do tworzenia kopalni artezyjskich stosuje się inne technologie - złożone w konstrukcji i potężne samobieżne mechanizmy wiertnicze, zwykle oparte na KamAZ. Ze względu na swój rozmiar do pracy wymagana jest duża powierzchnia. Ale głębokość studni, którą uzyskuje się za pomocą takich urządzeń, w pełni rekompensuje problemy z objętością zajmowanej przestrzeni.

Rodzaje, zasada działania i urządzenie

Przenośne jednostki wiertnicze są łatwe w transporcie i użytkowaniu w ograniczonej przestrzeni, a ich naprawa i eksploatacja nie wymagają specjalnej wiedzy. Większość urządzeń jest nieulotna, co umożliwia pracę w terenie lub w nieprzygotowanym terenie. Koszt za metr bieżący lufy jest niski.

Wszystkie urządzenia do tworzenia płytkich studni są podzielone na trzy typy: perkusyjne, śrubowe i obrotowe. Każda odmiana ma swoje własne cechy.

Urządzenia udarowe

Są to trójkątne konstrukcje ramowe na solidnym fundamencie. Do niego przymocowany jest elastyczny kabel z bajlerem i dłutem. Urządzenia są łatwe w instalacji i niezawodne w działaniu, mają zwiększoną żywotność. Z ich pomocą można wywiercić dużą liczbę studni.

Zasada działania polega na użyciu pocisku uderzeniowego, który pod swoją masą opada i miażdży glebę.

Rurowy element uderzający o długości do 2 metrów ma dla wygody zaostrzoną dolną krawędź. Aby wydobyć zmiażdżoną ziemię, użyj złodzieja. W rurze zainstalowane jest urządzenie zaworowe, które utrzymuje luźną glebę podczas wynurzania się na powierzchnię.

Najpierw za pomocą ręcznej wiertarki wykonuje się mały otwór, a następnie rozpoczyna się wiercenie za pomocą wiertnicy. Po 2-3 cyklach roboczych studnia będzie gotowa. Szybkość wiercenia kopalń takim urządzeniem jest niewielka, wymagana będzie również specjalna obudowa z rurami o dużej średnicy, w wyniku czego cena odwiertu wzrośnie.

Struktury obrotowe

Maszyny tego typu charakteryzują się znaczną wydajnością i pozwalają szybko wybić wysokiej jakości studnie w dowolnej glebie, nawet jeśli występują warstwy wapienia. Strukturalnie urządzenie składa się z pionowej rury i noża do cięcia skał. W trakcie jego pracy na powierzchnię dostarczany jest strumień wody pod ciśnieniem, co pomaga zmiękczyć ziemię i staje się bardziej giętka. Woda jest również potrzebna do oczyszczenia szybu z ziemi.

Operację tę można wykonać na dwa sposoby:

• Woda jest dostarczana przez pręt, a usuwanie brudu odbywa się przez szyb samej studni.
• Studnia jest napełniana wodą, a błoto jest usuwane za pomocą specjalnego sprzętu i pomp.

Ta ostatnia metoda nadaje się do przebijania miny na głębokość 55 metrów.

Agregaty ślimakowe

Wyposażony w świder do wydobywania ziemi. Przy ich stosowaniu nie jest wymagane dodatkowe płukanie konstrukcji hydraulicznej wodą. Długość żerdzi wiertniczej wraz ze świdrem sięga dwóch metrów. Jeśli zajdzie potrzeba jej zwiększenia, element prętowy jest zwiększany poprzez dodanie wkładki przedłużającej za pomocą połączenia gwintowego.

Wiercenie odbywa się zarówno ręcznie, jak i automatycznie. Po 2-3 obrotach wyjmują sztangę i oczyszczają z niej rozluźnioną ziemię.

W przypadku głębokiej penetracji należy preferować urządzenia elektromechaniczne z napędem. Zapewni podnoszenie i przenoszenie momentu obrotowego na górną część ślimaka.

Minusem korzystania z takiej jednostki jest konieczność systematycznego wyjmowania pręta w celu oczyszczenia ziemi. Metoda wyklucza prowadzenie prac na glebach o podwyższonej twardości lub luźnych skałach. Zazwyczaj do przebijania studni o głębokości do 80 m stosuje się agregaty śrubowe.

Sprzęt do wiercenia podtynkowego

Największą wydajność uzyskuje się podczas wiercenia kopalń z systematycznym płukaniem płynem wiertniczym. Wyprowadza całą rozdrobnioną glebę na powierzchnię. W tym celu używany jest sprzęt, który składa się z następujących elementów:

• żerdzie wiertnicze z wiertłem, umożliwiające kruszenie ziemi;
• mechanizm napędowy, który zapewnia ruch translacyjny i obraca część roboczą;
• pompa z wężami ciśnieniowymi dostarczającymi wodę;
• jednostka przejściowa - krętlik, który przenosi moment obrotowy na narzędzie.

Taka jednostka jest używana, jeśli wymagane jest przebicie dość głębokiej studni. Biorąc pod uwagę skład gruntu, prędkość wiercenia może wynosić do 10 m/s.

Mycie wału odbywa się w sposób bezpośredni. Roztwór przepływa przez pręt i zmywając całą rozluźnioną ziemię, podnosi ją do szybu. Płukanie wsteczne obejmuje podawanie płynu do odwiertu i usuwanie go przez wysięgnik.

Mała wiertnica

MGBU jest przeznaczony do pracy w tych obszarach, w których nie można wnieść całej platformy wiertniczej, a proste urządzenia przenośne nie mają wystarczającej mocy.

Małe wiertnice do studni wodnych są wielofunkcyjne i wszechstronne. Wyposażone są w silnik elektryczny, a obecność rozruszników elektromagnetycznych, które rozdzielają i kontrolują energię pomiędzy silnikiem a podłączonymi obwodami, zapewnia nieprzerwaną pracę.

Urządzenie zawiera również następujące mechanizmy:

• wodoodporny panel sterowania, co jest ważne przy tworzeniu studni wodonośnych;
• wiertło - główny element do kruszenia gruntu, zbrojony i zwykły, w zależności od rodzaju gruntu;
• zespół wsporczy odpowiedzialny za mocowanie rotatora;
• stół osłonowy używany do zatapiania i pobierania rury wiertniczej;
• widelec oporowy i klucz wymagane do odkręcenia i późniejszego zamocowania części kolumny;
• zamki stożkowe do łączenia elementów słupowych;
• rozpórki boczne dla stabilności MGBU.

Urządzenie wyposażone jest również w wózek z regulowaną odległością, który służy do mocowania. Dodatkowo może wytrzymać różne kierunki obciążenia za pomocą rolek. Do pionowego podnoszenia mechanizmu służy wyciągarka. Jego materiał i gęstość dobiera się w zależności od unoszonej masy.

Niewielkie jednostki wiertnicze umożliwiają tworzenie dość głębokich studni - do 100 m, a czasem nawet więcej. Są niewielkich rozmiarów i mobilności, dzięki czemu można je bez problemu przewozić np. w przyczepie samochodowej.Stosowane są na terenach ulgowych o skomplikowanych drogach dojazdowych. Ceny takiego sprzętu do wiercenia studni wodnych zaczynają się od 130 000 rubli.

Cechy montażu i obsługi

Jeśli koszt profesjonalnego wiercenia wydaje się nieuzasadniony wysoki lub musisz wykonać kilka odwiertów, możesz samodzielnie zamontować instalację ręczną. Będzie to wymagało następujących narzędzi i materiałów:

• łączenie krzyżowe hydrauliki;
• piła do metalu;
• rura stalowa i ściągaczka o przekroju 0,5 cala;
• płyty stalowe;
• klucz nastawny.

Montaż jednostki wiąże się z przygotowaniem odcinka rury, który później posłuży jako podstawa dla aparatu wiertniczego.

Proces montażu przebiega w następującej kolejności:

1. Aby utworzyć strukturę krzyżową, naciąć końce rur na głębokość dwóch centymetrów.
2. Spawać płyty stalowe jako końcówkę od końca segmentu rury.
3. Podłącz wąż doprowadzający wodę do otworu krzyżowego. Aby zapewnić bezpieczne dopasowanie, użyj adaptera.
4. Sprawdź działanie konstrukcji, dostarczając wodę.
5. Zamontuj gwinty hydrauliczne w otworze poprzecznym - wykonane z polimerów lub konopi.
6. Połącz odcinek rury, do którego zamontowana jest końcówka, z podstawą za pomocą ściągaczki.

Po zakończeniu przebijania trzonka i pogłębieniu o metr, końcówka przestawiana jest na dłuższy odcinek rury.

Urządzenie ręczne będzie doskonałym rozwiązaniem do przebijania studni w glebach miękkich, torfowych i gliniastych o głębokości warstwy wody na obszarze nie większej niż 20 metrów. Takie urządzenia są zakopane znacznie mniej niż MGBU, ale ich kompaktowy rozmiar pozwala na wiercenie otworów szybowych w niewygodnych miejscach na budowie, na przykład przy ścianach budynków lub ogrodzeniach.

Możesz również stworzyć domowe urządzenie oparte na ciągniku jednoosiowym, wyposażonym w napęd mechaniczny, który jest wprawiany w ruch obrotowy za pomocą silnika wiertniczego.

Kompaktowe wymiary takich instalacji pozwalają na wykonywanie prac jednej osobie, a zastosowanie przekładni redukcyjnej umożliwia wiercenie szybów o znacznej średnicy.

Wybór sprzętu wiertniczego zależy od konstrukcji odwiertu, metody wiercenia, wymaganych parametrów użytego narzędzia, a także wymagań dotyczących możliwości transportu wiertnicy. W razie wątpliwości lepiej skorzystać z usług profesjonalistów.