Technologia wiercenia ślimakowego z obrabiarkami

Prace ziemne, mimo swojej prostoty, uważane są za najtrudniejszy proces. Wiercenie odwiertów ślimakowe to sposób na ułatwienie i przyspieszenie odwiertów przy jednoczesnym zminimalizowaniu ryzyka zawalenia się skały. Zaawansowany technologicznie sprzęt pozwala na prowadzenie produkcji niemal przez cały rok, niezależnie od warunków atmosferycznych.

Co to jest wiercenie studni ślimakowej?

W rejonach, gdzie przeważają gleby o niskim wskaźniku twardości, przygotowanie studni pod instalację urządzeń ujęcia wody sprawia wiele problemów. Dlatego przy wierceniu gleb piaszczystych i piaszczysto-żwirowych o głębokości do 60 m, a czasem nawet więcej, stosuje się metodę świdra. Projekt sprzętu jest reprezentowany przez kilka elementów.

• Ślimak to urządzenie, które jest metalową rurą z wiertłem-dłutem i śrubowo zamocowaną żelazną płytą kołnierzową do usuwania zniszczonego gruntu na powierzchnię. Produkt jest prefabrykowany i składa się z kilku elementów, które są ze sobą połączone podczas pracy.
• Dłuto jest zamocowane pod kątem od 300 do 600 do osi łożyska. Im luźniejsza gleba, tym mniejsza wartość kąta powinna być ustawiona. Przy przechodzeniu przez twarde formacje żwirowe i żwirowe zaleca się stosowanie głowicy z diamentami technicznymi o dużej wytrzymałości. Przekrój otworu zwykle nie przekracza 600-800 mm, ale w wyjątkowych sytuacjach dopuszcza się stosowanie wkrętów 1500 mm lub więcej.
  

  

• Podczas długotrwałej pracy urządzenie nagrzewa się, w wyniku czego proces rotacji zostaje skrócony. Dlatego coraz częściej świder do wiercenia studni posiada kanał podający, przez który woda lub powietrze dostające się do frezu schładza go. Jednak na ogół proces obniżania temperatury następuje z powodu kontaktu głowicy ze zniszczoną glebą.
• Oś narzędzia wykonana jest ze stali stopowej średniowęglowej o podwyższonej wytrzymałości i spawalności. Do rury przyspawane są spiralne ostrza ze stali wysokomanganowej. Krawędź tnąca wykonana jest z nawęglanej stali wysokostopowej, co zwiększa twardość, zapobiegając powstawaniu kruchości.
• Jeśli konieczne jest wiercenie na dużą głębokość, stosuje się specjalne mechanizmy z rotatorem, których prędkość zależy od średnicy studni: przy dużej waha się w zakresie 100-250 obr./min, a przy mały, osiąga 500 obr./min.

  

• Wiercenie ślimakowe maszynami LBU 50 jest często stosowane w połączeniu z metodą osłonową lub technologią zaślepiania. Takie konstrukcje umożliwiają, jednocześnie z próbkowaniem gruntu, wzmocnienie studni, instalowanie ścian, które utrzymują skałę i tym samym zapobiegają zawaleniu. Ponadto kopalnie wykonane przy użyciu tych technologii nie wymagają spłukiwania.
• Głowica wiertnicza ze ślimakiem może być oddzielna lub pełna. Połączona opcja nazywa się ślimakiem. Główne wymagania dotyczące sprzętu to jego niezawodność, mobilność i przenośność.

Metodę ślimakową stosuje się głównie przy układaniu studni o małym poborze płynów lub przy tworzeniu płytkich studni. W pierwszym przypadku stosuje się pracę zmechanizowaną, aw drugim pracę fizyczną. Ponadto metoda ta jest szeroko rozpowszechniona w badaniach inżynieryjnych i sejsmicznych badań hydrogeologicznych w poszukiwaniu minerałów.

Zasada wiercenia ślimakowego

Metoda opiera się na działaniu obrotowym, które w zależności od nakładu pracy do wykonania wykonuje się ręcznie lub mechanicznie.

1. Przy wyborze sprzętu bierze się pod uwagę, że kołnierz jest przeznaczony tylko do transportu, dlatego średnica świdra lub wiertła powinna być o 20-40 mm większa niż przekrój ślimaka. Przy ciągłym wierceniu z dużą prędkością siła odśrodkowa dociska część gruntu do ścian kopalni, zagęszczając je, co przyczynia się do powstania skorupy szlamowej.
2. Przepływ pracy powinien działać z minimalną liczbą przerwań. Aby zwiększyć moment obrotowy i wydajność, sprzęt jest montowany na podwoziu.
3. Technologia wiercenia studni ślimakowych wykonywana maszynami typu LBU 50 obejmuje: chłodzenie narzędzia roboczego, transport na powierzchnię zniszczonego gruntu, wzmocnienie ścian powstałej kopalni. Zastosowanie wiertnic mobilnych zmniejsza stratę czasu przy zmianie lokalizacji wiertnicy. Zastosowanie tego sprzętu pozwala pogłębić do 200 metrów o przekroju 190 mm. Obecność młotka pozwala na wykonanie studni o średnicy 550 mm.
4. Aby uruchomić świder należy go dostarczyć na miejsce i ustawić w pozycji roboczej opuszczając ślizgacze. Następnie odbywa się wiercenie. Kierunkowy ruch ślimaka przy dużych prędkościach zapewnia sztywna konstrukcja instalacji. Podczas nurkowania dodawane są dodatkowe sekcje.
5. Podczas wiercenia studni własnymi rękami za pomocą domowej wiertarki i dodatkowego sprzętu przemysłowego proces technologiczny się nie zmienia. Jedyną różnicą są wymiary urządzenia mobilnego, a także ograniczenie głębokości 60-70 metrów.

Metoda wiercenia ślimakowego umożliwia wykonanie przejazdu w płaszczyźnie pionowej, poziomej i nachylonej. Technologia polega na zastosowaniu stacji hydraulicznej. Podczas wykonywania pracy ściany są jednocześnie obudowane metalowymi rurami. Reszta procesu jest identyczna.

Zalety i wady metody

Według statystyk koszt wykonania studni przy użyciu wiercenia ślimakowego jest najniższy, szybkość ich uruchomienia jest najszybsza. Jednak ta metoda ma zarówno zalety, jak i wady.

Oprócz szybkości wykonania prac, do pozytywnych aspektów należy prostota sprzętu i nieskomplikowany proces technologiczny, który pozwala właścicielom domów wykonywać prace małoseryjne i samodzielnie docierać do głęboko położonych warstw wodonośnych. Narzędzie jest łatwe w montażu i pozwala na szybką wymianę zużytych części. Nie ma potrzeby rozlewania się wody podczas wiercenia i nie ma możliwości usunięcia gruntu bez wyjmowania narzędzia. Za plus można uznać brak konieczności angażowania się w przedłużone pompowanie studni po jej uruchomieniu. Glina, piasek i inne zanieczyszczenia w szybie są praktycznie nieobecne, filtry pompy wody nie są zatkane, regeneracja nie jest konieczna.

Technologia ma również wiele negatywnych stron. Najważniejsze z nich to ograniczenia dotyczące głębokości i szerokości studni, a także niemożność wiercenia w dowolnej glebie. Nawet jeśli parametry gruntu spełniają wymagania technologiczne, obecność dużego kamienia na ścieżce wiertła może skutkować koniecznością zmiany terenu. Ponadto podczas pracy występuje duże obciążenie napędu narzędzia i może ulec demontażowi lub uszkodzeniu. Dlatego stosowanie tej metody jest najczęstsze w rejonach o bliskim występowaniu wód pitnych i słabych glebach. Wadą studni śrubowych jest również niewielki dopływ wody, co może nie wystarczyć na potrzeby dużej rodziny.