Ruchome piaski to niestabilna, nasycona wodą warstwa gleby o grubości od jednego do dziesięciu metrów. Ze względu na spadek ciśnienia zaczyna się poruszać, co prowadzi do zawalenia się studni. Ale przy odpowiednim wierceniu można bezboleśnie pokonać niebezpieczny odcinek.
Znaki ruchomych piasków
Eksperci dzielą niestabilne warstwy na prawdziwe i fałszywe.
Te pierwsze wyróżniają się następującymi cechami:
- Zawierają drobinki piasku i pyłu różnej wielkości. Mikroskopijne fragmenty działają jak smary, otaczając i wiążąc całą ziemną objętość.
- Są bogate w glinkę w formie zawiesiny, nadmiernie hydrofobowej. Komponenty gliniane niezawodnie zatrzymują wilgoć. Po otwarciu warstwy ruchomych piasków zaczynają poruszać się pod wpływem uderzenia hydraulicznego.
- Charakteryzują się niskimi właściwościami filtracyjnymi i wysoką zawartością wilgoci, która przekracza trzy procent. Ponadto ich wilgotność jest zbliżona do płynności.
- Pęcznieją podczas zamrażania i uzyskują monolityczną twardość po całkowitym wyschnięciu.
Opinie na temat powstawania takich warstw różnią się, ale istnieje wersja, w której pojawiają się one w wyniku działania mikroskopijnych organizmów żywych.
Warstwy porowate, składające się z małych cząstek piasku, nazywane są fałszywymi. Są przesycone wodą. Leżą na głębokości do 50 m, w wyniku czego działa na nie nadmierne ciśnienie gleby. W rezultacie do szybu wsypywane były drobne ziarna piasku.
Sztuczne ruchome piaski wystarczająco dobrze oddają wodę, a przy naturalnym lub sztucznym spadku ciśnienia hydraulicznego przechodzą w stan stabilny. Podczas wiercenia nie stanowią szczególnego zagrożenia.
Niebezpieczeństwa związane z ruchomymi formacjami
Przebijanie studni przez ruchome piaski bez przygotowania może prowadzić do problemów:
- wypełnienie pierścienia studni ziemią, która dosłownie unosi się;
- awaria urządzeń ciśnieniowych, które nie radzą sobie ze zwiększonym obciążeniem;
- utrata przewodu wiertniczego, który jest wciągany do zagłębienia powstałego po wypłukaniu skały.
Następnie odwiert może się przesuwać, jego częste wysychanie i regularne wnikanie cząstek mułu do wody.
Cechy rozmieszczenia ujęcia wody na obszarach z ruchomymi piaskami
Jeśli istnieje prawdopodobieństwo obecności ruchomych piasków, należy wziąć pod uwagę pewne niuanse rozmieszczenia ujęcia wody. Zabroniony:
- Zainstaluj plastikowe rury. Z biegiem czasu poruszająca się formacja zmiażdży element polimerowy, co pogorszy działanie układu lub zatrzyma go po całkowitym zniszczeniu konstrukcji.
- Zrób zwykłą studnię. Nawet jeśli okaże się, że osiągnie w nim wymaganą wysokość słupa wody, to dość szybko ujęcie wody przestanie działać i dostarczy wodę swoim właścicielom.
- Zignoruj coroczne czyszczenie studni, w przeciwnym razie szybko się zatka.
W warunkach naturalnych warstwa cieczy znajduje się w stanie niestabilnego spoczynku. Ale na początku wszelkich prac wykopaliskowych warstwa gleby, nadmiernie nasycona wilgocią, natychmiast zaczyna się poruszać, zgodnie ze swoimi właściwościami fizycznymi staje się cieczą. Wszelkie próby wykopania studni w takiej glebie można porównać do prób wykonania zagłębienia w powierzchni wody, ponieważ upłynniona warstwa natychmiast wypełni dół fundamentowy.
Trudno jest dokładnie określić, czy są ruchome piaski, czy nie.Aby się tego dowiedzieć, konieczne jest przeprowadzenie prac poszukiwawczych przed wierceniem kopalni.
Jeśli nie ma możliwości zatrudnienia fachowców, przed wbiciem miny pobierz próbkę gleby wiertarką ręczną. Stwierdzenie obecności niestabilnej warstwy jest możliwe przy pogłębianiu 1,5–2 m na podstawie tego, jak narzędzie zanurzy się: spadnie jak w pustkę.
Dodatkowo możesz porozmawiać z sąsiadami, którzy mają studnie, lub zobaczyć plany terenu stworzone na podstawie prac inżynieryjnych i poszukiwawczych. Zawierają informacje o specyfice gleby i występowaniu warstw wodonośnych.
Przejście ruchomych piasków na płytkich ujęciach wody
Jeśli wystarczy płytki otwór – do 20 m, można penetrować niestabilną warstwę tradycyjnym wierceniem udarowym. W podobny sposób wyposażone są ujęcia wody abisyńskiej. Nie jest trudno przejść przez ruchome piaski podczas ręcznego uderzania w studnię: wystarczy wbić rurę ciężką metalową „kobietą”.
Można zastosować technikę perkusjalno-linową, która polega na użyciu bailera umieszczonego wewnątrz obudowy. W takiej sytuacji urządzenie pozwoli na wyciągnięcie unoszącej się ziemi. Dla ułatwienia pracy wskazane jest przymocowanie kabla do specjalnego statywu i podniesienie go za pomocą motoreduktora ze sprzęgłem.
Aby zapobiec obracaniu się bębna przez bezwładność po uderzeniu w wyważarkę, można zainstalować specjalne urządzenie hamujące.
Jeśli kopalnia jest płytka, a sama warstwa błota znajduje się blisko powierzchni, można zastosować inną metodę. Ruchome piaski są tu przekazywane za pomocą ręcznie montowanej konstrukcji deski na pióro i wpust. Każdy element ma grubość 5 cm i długość 200 m, zaostrzony od spodu.
Aby zatrzymać przepływ błota, musisz:
- Wbij półfabrykaty drewniane na głębokość 0,4 m na całym obwodzie szybu.
- Ostrożnie zebrać ziemię do spiczastego dna desek na pióro i wpust i rozpocząć wiercenie.
- Powtórz cykl - pogłębić grodzicę wbijając i ponownie wiercąc. Należy to zrobić aż do całkowitego przejścia warstwy nasiąkniętej wodą.
Dno studni wzmocnione jest prostym drewnianym pudełkiem z otworami. Umieszczony jest na poduszce piaskowo-żwirowej. W ten sposób z brudu i ziaren piasku powstaje domowy filtr. Istnieje również możliwość przykrycia dna osłoną z płyty, w której po zakończeniu wiercenia wiercone są otwory umożliwiające doprowadzenie wody.
Jednak takie metody ochrony przed ruchomymi piaskami działają tylko wtedy, gdy przepływ wody z domieszką błota nie jest zbyt silny, płynie bez ciśnienia.
Opcje rozwiązywania problemów dla studni głębinowych
Głównym zadaniem podczas przebijania miny przez ruchome piaski jest przebicie się przez tę niestabilną, ruchomą warstwę gleby bez utraty przewodu wiertniczego. Aby rozwiązać problem, aktywnie wykorzystywane są trzy metody:
- Równoległe wiercenie obudowy. Technika polega na tym, że rura osłonowa w procesie przebijania jest opuszczana do szybu odwiertu wraz z wiertłem. To znacznie opóźnia cały przebieg prac i czyni je droższymi.
- Zastosowanie klejów polimerowych lub bentonitu. Są potrzebne do formowania ścian kopalni, wzmacniania ich i ochrony przed zniszczeniem przez ruchome piaski.
- Zastosowanie specjalnego przewodnika. Ma ona, podobnie jak w przypadku obudowy, chronić żerdź wiertniczą i ściany przebijanego otworu przed upłynnieniem warstwy.
Ta ostatnia opcja różni się od pierwszej tym, że przewód służy do przewiercania nadmiernie nasyconej wilgocią warstwy ziemi. Wiercenie do granicy tej formacji odbywa się w zwykły sposób. Wybijanie studni odbywa się również metodą tradycyjną, bez użycia dyrygenta, po całkowitym przejściu ruchomych piasków.
Wiercenie przez niestabilną formację jest trudne. Lepiej wybrać miejsce o bardziej stabilnej warstwie podłoża lub zbudować studnię abisyńską zamiast konwencjonalnej.
