Закрыть рекламу ×
Закрыть рекламу ×

Что такое шнековое бурение скважин

Технология шнекового бурения скважин станками

Земляные работы, несмотря на простоту, считаются самым тяжелым процессом. Шнековое бурение скважин – это способ облегчить и ускорить их, одновременно минимизировав риск обрушения пород. Высокотехнологичное оборудование позволяет проводить выработку практически круглогодично, вне зависимости от погодных условий.

  1. Что такое шнековое бурение скважин
  2. Принцип бурения шнеком
  3. Преимущества и недостатки метода

Что такое шнековое бурение скважин

Шнековое бурение скважин

В регионах, где преобладают грунты с низким показателем твердости, подготовка ствола для установки водозаборного оборудования вызывает множество проблем. Поэтому при бурении песчаных и песчано-гравийных грунтов глубиной до 60 м, а иногда и более используют шнековый метод. Конструкция оборудования представлена несколькими элементами.

  • Шнек – это устройство, представляющее собой металлическую трубу с буровой головкой-долотом и винтообразно закрепленной железной пластиной-ребордой для отвода разрушенного грунта на поверхность. Изделие является сборным и состоит из нескольких, соединяющихся между собой в процессе работы элементов.
  • Долото фиксируется под углом от 300 до 600 к несущей оси. Чем рыхлее грунт, тем меньше значение угла нужно выставлять. При прохождении через твердые гравийно-галечные породы рекомендуется использовать головку с высокопрочными техническими алмазами. Сечение скважины обычно не превышает 600-800 мм, но в случае исключения допускается использование шнеков 1500 мм и более.

Виды шнековых буров

  • Во время проведения длительных работ происходит нагрев устройства, в результате которого вращательный процесс снижается. Поэтому все чаще шнек для бурения скважин имеет канал подачи, через который вода или воздух поступая к резцу, охлаждает его. Однако в основном процесс понижения температуры происходит за счет соприкосновения головки с разрушаемым грунтом.
  • Ось инструмента изготавливается из среднеуглеродистой легированной стали повышенной прочности и свариваемости. Винтовые лопасти из высокомарганцовистой стали крепятся к трубе сваркой. Режущая часть выполняется из подвергнутой цементации высоколегированной стали, что позволяет увеличить твердость, избежав появления хрупкости.
  • При необходимости бурения на большую глубину используются специальные механизмы с вращателем, скорость которого зависит от диаметра скважины: при большом она варьируется в пределе 100-250 об/мин, а при маленьком доходит до 500 об/мин.

    Шнековое бурение скважин различными буровыми установками

  • Шнековое бурение скважин станками типа ЛБУ 50 часто применяется вкупе с методом использования обсадных труб или с технологией тампонирования. Подобные конструкции дают возможность одновременно с выборкой грунта укреплять скважину, устанавливая удерживающие породу стенки и этим предотвращать обрушение. Кроме того, шахты сделанные с использованием данных технологий не требуют выполнения промывки.
  • Буровая головка со шнеком могут быть как раздельными, так и цельными. Комбинированный вариант называется шнекобуром. Главным требованием к оборудованию являются его надежность, мобильность и транспортабельность.
  • Шнековый способ используется в основном при обустройстве скважин с низким количеством забора жидкости или для формирования неглубоких колодцев. В первом случае используется механизированный труд, а во втором может применяться ручной. Кроме того, данный метод распространен при инженерных и сейсморазведочных работах гидрогеологических съемках при поиске полезных ископаемых.

    Принцип бурения шнеком

    Шнековое бурение не требует использования промывочной жидкости, порода выносится на поверхность на лопастях инструмента

    Основой метода является вращательное действие, которое в зависимости от предстоящего объема работ выполняется ручным или механизированным способом.

    1. При выборе оборудования учитывается, что реборда предназначена лишь для транспортировки, поэтому диаметр долота или бура должен быть на 20-40 мм больше сечения шнека. При постоянном бурении с большой скоростью центробежная сила прижимает часть грунта к стенкам шахты, уплотняя их, что способствует образованию шламовой корки.
    2. Рабочий процесс должен проходить с минимальным количеством прерываний. Для увеличения силы крутящего момента и повышения производительности оборудование устанавливается на шасси.
    3. Технология шнекового бурения скважин, выполняемая станками типа ЛБУ 50 включает: охлаждение рабочего инструмента, транспортировка на поверхность разрушенного грунта, укрепление стен полученной шахты. Применение автопередвижных установок уменьшает потери времени при изменении места дислокации буровой. Использование данного оборудования позволяет заглубляться до 200 метров при сечении 190 мм. Наличие пневмоударника допускает формирование скважины диаметром 550 мм.
    4. Для запуска шнека в действие необходимо доставить его на место и перевести в рабочее положение путем опускания опорных башмаков. После этого происходит забуривание. Направленное движение шнека при высоких оборотах обеспечивается жесткой конструкцией установки. По мере погружения присоединяются дополнительные секции.
    5. При бурении скважины своими руками используя самодельный бур и дополнительные приспособления промышленного производства, технологический процесс не меняется. Единственной разницей являются габариты мобильного устройства, а так же ограничение глубины 60-70 метрами.

    Метод шнекового бурения позволяет выполнить проход в вертикальной, горизонтальной и наклонной плоскостях. Технология предполагает использование гидравлической станции. При выполнении работ идет одновременное обсаживание стен металлическими трубами. В остальном процесс идентичен.

    Преимущества и недостатки метода

    Большая нагрузка на инструмент приводит к его поломке

    Согласно статистике, цена производства скважин при помощи шнекового бурения является самой низкой, скорость введения их в действие наиболее быстрой. Однако данный метод имеет как плюсы, так и минусы.

    Кроме быстроты исполнения работы к положительным сторонам можно отнести простоту оборудования и несложный технологический процесс, что позволяет домовладельцам выполнять малообъемные работы и добираться до глубоко залегающих водоносных слоев самостоятельно. Инструмент легко монтируется и допускает быструю замену изношенных деталей. Отсутствует необходимость проливания водой ствола шахты при бурении и возможности удаления грунта, без извлечения инструмента. Плюсом можно считать отсутствие необходимости заниматься длительной прокачкой колодца при его запуске в эксплуатацию. Глина, песок и другие примеси в стволе фактически отсутствуют, фильтры водонасосов не засоряются, рекультивация не нужна.

    Отрицательных сторон у технологии также достаточно. Главными считаются ограничение по глубине и ширине скважины, а также отсутствие возможности бурения в любом грунте. Даже если параметры почвы соответствуют технологическим требованиям, присутствие на пути бура большого камня может привести к необходимости смены участка. Кроме того, при работе происходит большая нагрузка на привод инструмента и может произойти его демонтаж или поломка. Именно поэтому применение данного способа наиболее распространено в регионах с близким залеганием пригодных для питья вод и со слабым грунтом. К недостаткам шнековых скважин также можно отнести небольшой приток воды, которого может не хватить на удовлетворение запросов большой семьи.

    Шнековое бурение особенности технологии и ее достоинства, этапы работ

    Шнековое бурение скважин

    Бурение скважин шнековым методом применяется в основном для песчаных и гравийно-песчаных грунтов. Оно производится установкой, которая имеет буровую головку, следом за которой идут шнеки, отводящие грунт. У шнекового бурения скважин есть несомненное преимущество по скорости проходки.

    Кроме этого, одновременно с бурением продавливаются и укладываются стенки скважины, которые удерживают породу и предотвращают ее обрушение. Устанавливаемые стенки скважины могут быть как бетонными, так и стальными.

    При шнековом бурении скважин отпадает необходимость в промывке скважины во время бурения.

    Шнек – это бурильная труба, вся длина которой обвита стальной лентой. Бурение шнековым методом производится буровыми механизмами, имеющими подвижный вращатель. Шнеки соединяются резьбой или элементами, имеющими фигурное сечение.

    Ход подачи при бурении шнековым методом от 1,9-15 м.

    Полые герметичные шнеки оборудованы реверсивными замками, имеющими различные долота. За счет высококачественной стали замковых соединений, имеющих высокую износоустойчивость, время на бурение значительно сокращается. При этом производительность работ возрастает.

    При шнековом бурении скважин на мягких и рыхлых грунтах лопасти долота должны находиться под углом 30-60о по отношению к забою. На плотных грунтах или гравийно-галечных отложениях лопасти долота должны иметь угол 90о по отношению к забою. Установка угла при бурении зависит от твердости пробуриваемого грунта.

    Режущие элементы бура охлаждаются за счет разрушаемого грунта. При этом разрушенная порода поднимается по спирали шнека.

    Для шнеков, имеющих размер до 100 мм частота вращения не должна превышать 500 об/мин.

    При бурении скважин шнековым методом наиболее эффективными считаются шнеки, имеющие центральный канал. Через него подается воздух или вода при помощи гидравлического насоса, что снижает трение при бурении. Обычно шнековое бурение скважин производят на глубину до 50 м. В исключительных случаях бурение шнековым инструментом может производиться до глубины 100-120 м.

    При бурении глубоких скважин шнековое бурение обычно комбинируют с некоторыми другими видами.

    При производстве шнекового бурения скважин может быть применена технология с использованием обсадных труб или же тампонированием стен скважины бетоном под давлением с поверхности. При данном виде бурения скорость прохождения грунта в сутки может доходить до 30 метров.

    В станках для шнекового бурения скважин применяются литые буровые головки, имеющие режущие лопасти и хвостовик. Режущая кромка лопастей обычно должна быть наплавлена твердым сплавом. В случае бурения на особо твердых породах буровая головка должна быть оснащена техническими алмазами.

    Глубина шнекового бурения скважины проводится на размер одной штанги, затем станок отключается, штанга должна быть отсоединена от шпинделя, поднята наверх и наращена новой штангой. После этого бурение может быть продолжено.

    Особенности шнеков для бурения скважин на воду

    Шнеки буровой установки охлаждаются за счёт разрушаемой почвы.

    При этом грунт поднимается по спирали режущего инструмента:

    1. Объём грунта при средней скорости движения должен быть не больше 0,2-0,4 от общего. При этом количество вращений бура должно быть 150-200 оборотов в минуту.
    2. Для режущих элементов, которые имеют размер до 10 см, частота вращения не может быть больше 500 об./мин.
    3. При бурении скважин шнеками более результативными являются режущие элементы, которые имеют центральный канал. Через него идет воздух или вода при помощи гидравлики, что понижает трение при бурении грунта.

    Перед шнековым бурением следует выполнить анализ грунта

    Традиционно бурение шнеками скважин осуществляют на глубину до 50 м. В качестве исключения бурить оборудованием можно до глубины 120 м.

    Этапы проведения работ

    Шнековый способ бурения применяется для формирования скважин вертикального или горизонтального направления. В последнем случае присутствуют следующие этапы работ:

    1. Осуществляется подготовка оборудования, его установка на специальную устойчивую платформу.
    2. Роют котлован для удаления сыпучих и неуплотненных грунтов.
    3. При помощи лазерных измерительных устройств определяют направление бурения.
    4. Происходит установка всего необходимого оборудования, обсадной трубы.
    5. Углубление бура происходит до упора, пока не будет достигнута максимальная глубина.
    6. Рабочий инструмент извлекают на поверхность.
    7. К буру подсоединяют новую секцию, что позволяет достигнуть необходимой глубины.

    Вертикальное бурение происходит также, но данный метод не требует применения обсадной трубы.

    Видео по теме: Первое в жизни бурение скважины обломал шнек 16 метров глины

    • Михаил, Липецк — Какие диски для резки металла использовать?
    • Иван, Москва — Какой ГОСТ металлопроката листовой стали?
    • Максим, Тверь — Какие стеллажи для хранения металлопроката лучше?
    • Владимир, Новосибирск — Что значит ультразвуковая обработка металлов без применения абразивных веществ?
    • Валерий, Москва — Как выковать нож из подшипника своими руками?
    • Станислав, Воронеж — Какое оборудование используют для производства воздуховодов из оцинкованной стали?

    Плюсы применения шнека

    Процесс бурения скважин на воду путем применения режущего элемента исключает надобность перемолки и стирания отделенного от забоя грунта. Забой выполняется в непрерывном режиме, в параллель идет разрушение почвы. При отделении от забоя земли она отправляется на винт, который вращается с высочайшей скоростью. Центробежные силы, которые сопровождают процесс, прижимают грунт к стенам скважины, тогда как беспрерывно движущаяся лента толкает землю наверх. Часть грунта остаётся на стенах колодца. Эти методики обеспечивают скорость выполнения работ до 4-ой категории пород по буру.

    Плюсы вращательного бура следующие:

    • Высокая скорость заглубления;
    • Транспортировка грунта без подъёма оборудования;
    • Непрерывное поступление почвы на поверхность;
    • Не требуется выполнение промывания.

    Техника для шнекового бурения стоит достаточно дорого

    При всех достоинствах инструмент имеет и недостатки. Для создания колодца шнековым способом имеет значение незначительная глубина бура

    Также берется во внимание вращение массивной колонны шнека, требующее прикладывания значительных усилий. Чтобы сделать больше ресурс долота, его необходимо армировать резцами из твердого сплава

    Долото должно иметь сечение больше шнека на 2 см.

    Наиболее востребованными долотами, применяемыми для бура шнеком, выступают те, которые имеют в комплектации 2-3 лопасти. 3-лопастный инструмент имеет корпус, сделанный методом литья из металлического материала. Когда проделывается колодец, вращение инструмента на буровом оборудовании осуществляется при помощи специальных станков

    Внимание! Без знания правил не получится выполнить работы по бурению, где применяется шнековый инструмент

    Первое условие перед запуском оборудования — анализ грунта на участке, второе — то, на каком расстоянии идет вода. Так, работа при помощи станочного агрегата ЛБУ-50 выполняется специальным вращателем, что исключает применение роторных и шпиндельных элементов. Это потребуется для гарантии большого вращения и создания осевого поступательного движения винта.

    Если колодец надо сделать максимально быстро, то нужно применить мощные станки, которые могут гарантировать высочайшую производительность. Для этого их установка выполняется на шасси автомобиля. Бурение может осуществляться станками СО-2. В такой ситуации в тандеме с оборудованием применяется современный экскаватор.

    Проделывание скважин — дело непростое, однако если иметь под рукой необходимый инструмент и следовать технологии, то пробурить колодец можно и самостоятельно.

    Описание технологии

    Данная технология применяется только для скважин с малым дебетом.

    При шнековом бурении следует соблюдать правила техники безопасности

    Стандартное шнековое бурение колодца под воду выполняется в грунте:

    • Мерзлом;
    • Рыхлом;
    • Мягком.

    При помощи шнека-винта из забоя устраняется выбранная при буре земля. Шнек – это труба-бур, вся длина которой заделана лентой из стали. Работа шнеком выполняется буровыми механизмами, которые имеют подвижный вращатель. Шнек соединен резьбой или элементами, которые имеют специальное сечение. Ход подавания при буре шнеком от 1,9-15 м. Полые герметичные шнековые элементы имеют специальные замочные механизмы. За счёт высокосортной стали замка, имеющей высокую износостойкость, время на бурение в разы сокращается. При этом производительность, напротив, растет.

    Достоинства и недостатки метода

    Технология шнекового бурения скважин имеет множество преимуществ:

    • обеспечивается высокая скорость бурения без дополнительного перемалывания отработанной породы;
    • очищение углубления в грунте осуществляется непрерывно;
    • обеспечивает глубину бурения от 1,5 до 70 м;
    • простота технологии;
    • отсутствие необходимости привлечения высокотехнологичной техники и оборудования;
    • не нужно осуществлять подачу бурильной жидкости, что упрощает процесс работы;
    • при необходимости скважина может размещаться под небольшим углом;
    • широкий спектр применения в различных отраслях – для бурения питьевых скважин, для формирования свайных фундаментов;
    • возможность осуществления геологической разведки территории.

    Машины для бурения

    Шнековое бурение скважин не лишено недостатков. Данный метод невозможно использовать в глинистых грунтах или при наличии почвы с большой плотностью. При попадании режущего инструмента на камень (даже небольшой по размеру) работу можно прекращать. Дальнейшее передвижение становится невозможным. Также при углублении шнека на значительную глубину необходимо приложить немало усилий.

    Шнековое бурение скважин технология

    Считается, что шнековое бурение является самым дешевым и простым методом бурения скважин.И действительно, бурение шнековым методом отличается высокой скоростью проходки (до 100-300 м за смену).

    Если совсем просто объяснять принцип работы шнекового бурения, можно вспомнить ледовый бур, которым зимой пользуются рыбаки для того чтобы сделать лунку. Ледовый бур устанавливается вертикально и за счет вращения и нажима врезается в лёд.

    Если же говорить о технологии, то при бурении скважины в теории не сильно сложнее.

    Где применяется шнековое бурение

    Шнековое бурение применяется в основном при бурении песчаных и песчано-гравийных грунтов, а также пород средней твердости для взрывных скважин, инженерных и гидрогеологических исследований, геологической съемке, разведки полезных ископаемых, картировании и т.п. популярно при бурении скважин на воду.

    Глубина скважины, обычно до 50 метров, но в зависимости от грунтов может составлять до 100-120 метров. Диаметр бурения шнековым способом, обычно от 60 мм до 600-800 мм. В некоторых случаях используются шнеки диаметром 1500 мм и более.

    Технология шнекового бурения

    Шнековое бурение является одним из методов вращательного бурения и осуществляется установкой которая имеет буровую головку, а следом идут шнеки, с помощью которых на поверхность транспортируется разрушенная порода (шлам).

    Разрушение породы происходит за счет вращения буровой головки, под которой понимается лопастное долото или бур. Инструмент разнообразный и подбирается исходя из свойств породы.

    Слева направо: Лопастной бур; Долото двухлопастное; Долото трехлопастное.

    Буровая головка и шнек могут быть раздельными или одним целым, последнее называют шнекобуром.

    Затем шлам по спирали (реборде) шнека транспортируется на поверхность.

    Причем, шнек выбирается исходя из того, что межвитковое пространство должно быть занято транспортируемой породой на 0,2-0,4 объема.

    Это необходимо учитывать потому что в таком случае происходит нормальное охлаждение шнека за счет быстрого заглубления и постоянного потока породы разной температуры. Нагрев же происходит из-за быстрого вращения и трения о стенки скважины.

    Реборда шнека служит только для транспортировки разрушенного грунта, а значит разрушающий инструмент (долото или бур) должен быть большего диаметра.

    Плюсы

    • Непрерывный процесс подъема грунта на поверхность;
    • Шнековая колонна не требует подъема во время бурения;
    • Высокая скорость углубления (До 100-300 метров за смену).

    Минусы

    • Необходимо быстрое вращение большой и тяжелой шнековой колонны, следовательно, буровая установка должна быть мощной;
    • Относительно небольшая глубина бурения, обычно до 50 метров;
    • При попадании на валун дальнейшая проходка может стать проблемой, скорее всего бурить придётся рядом;
    • Бурение в породах высокой твердости невозможно;
    • В липких и вязких грунтах возможно налипание.

    Технология бурения

    Что такое Скважина

    Для бурения скважин шнековым способом происходит постоянное вращение рабочего инструмента с лопастями. Это обеспечивает бесперебойную подачу отработанной породы на поверхность, что очень удобно. Шнеки, осуществляющие все предвиденные технологией операции, состоят из центральной трубы, которую также называют буровой штангой. По ее поверхности по всей длине под определенным углом размещается стальная полоса. Именно она транспортирует разрушению почву на поверхность.

    В конструкции шнека присутствует острый наконечник, который осуществляет врезку в грунт. Чаще всего его делают съемным. Это позволяет менять наконечник, зависимо от типа обрабатываемого грунта. При шнековом бурения чаще всего применяются следующие типы наконечников:

    • долото, оснащено трема лопастями;
    • лопастный бур;
    • долото с двумя лопастями.

    Во время бурения скважин на воду одновременно происходит формирование и укрепление ее стенок. Для этого может использоваться бетон или металл. Также следует не забывать, что данный метод редко применяется для производства глубоких скважин. Но при необходимости длина проходки может достигать 50 м. Поэтому шнек для бурения оснащается дополнительными секциями.

    При шнековом бурении обязательно нужно сразу укреплять скважину

    Правила шнекового бурения

    Процесс бурения скважин на воду описанным выше способом имеет много преимуществ, одно из которых состоит в оперативности прохода. В то же время с производством бурения идет продавливание и установка стен колодца, что оказывает помощь в удержании грунта, исключая его осыпание. Устраиваемые стены могут быть металлическими или бетонными.

    Этот способ используется только для таких колодцев на воду, которые имеют маленький дебет. Благодаря винту из забоя забирается почва. Устройство представляет собой специальную трубу, которая целиком обвита лентой из металла. Процесс предусматривает применение буровых агрегатов, которые устраивают подвижным вращателем. Резаки соприкасаются резьбой или деталями, что имеют фигурное сечение. Шаг подачи имеет предел до 15 м.

    Для выполнения шнекового бурения необходимо минимум 2 человека

    • Включают в конструкцию полости;
    • Имеют реверсы-замки;
    • Снабжены разными долотами.

    Стальная поверхность устойчива к износу, что дает возможность уменьшить период работы в разы. Если бур осуществляется на участке с мягкими и рыхлыми почвами, то лопасти долота надо устраивать под углом примерно 30-60° к забою. Если же бурить таким методом приходится на плотной почве или в грунте с включением гравия и гальки, то лопасти долота должны располагаться под прямым углом к забою. Угол выявляется в зависимости от твёрдости грунта, с которым ведется работа.

    Когда устраивается колодец, режущие элементы оборудования высвобождают высокий температурный режим за счёт разрушаемого грунта. Отработанная земля уходит наверх по винту. Объём отработки при сбережении средней скорости передвижения — приблизительно 0,2-0,4 от объёма пространства. Методика предусматривает сохранение частоты кручения бура 150-200 оборотов в минуту. Если в работе применяется шнек, который имеет габариты до 10 см, то частота кручения не должна превышать 500 оборотов в минуту.

    При устройстве колодца по данной технологии наиболее результативными являются шнековые винты, которые идут с каналом в центре. Именно он передает воздушные массы или воду путем гидравлического насоса, что дает возможность делать трение при выполнении работ наиболее низким.

    Шнековый способ бурения скважин: особенности, преимущества, поэтапное выполнение работ

    Для разработки скважин в грунтах с высоким содержанием песка и гравия успешно применяется шнековое бурение. Оно выполняется специальной бурильной установкой, оснащенной головкой и шнеками для отвода грунта.

    Подобная технология широко востребована благодаря своей простоте и доступности.

    • Особенности бурения шнеком
    • Преимущества и недостатки бурения
    • Принцип работы шнековой установки
    • Завершающий этап бурения

    Особенности бурения шнеком

    Технология бурения скважины для питьевой воды с использованием бурового шнека не предусматривает переработку почвенного слоя, отделенного от забоя. Кроме того, шнековое бурение скважин исключает необходимость промывания шахты в процессе разрушения и удаления отработанного грунта.

    Буровая установка выполняет разрыхление и дробление породы, с перемещением в устье скважины при помощи шнекового транспортера. Технология разработки гидротехнических сооружений включает в себя три основных этапа:

    • охлаждение рабочего оборудования для разрушения грунта;
    • поднятие отработанной породы на поверхность;
    • укрепление внутренних стенок шахты путем уплотнения грунта.


    Подобные технологии успешно используются для обустройства неглубоких скважин в мягких грунтах. Они также получили распространение в сейсмологической разведке, разработке скважин взрывного типа, при проведении гидрогеологических изысканий и геологических съемок.

    Преимущества и недостатки бурения

    Бурение шнеком имеет ряд отличительных преимуществ, к которым можно отнести:

    • высокую скорость прохождения мягких пород;
    • быстрое извлечение отработанного грунта без поднятия винтового оборудования;
    • беспрерывную транспортировку грунта на поверхность;
    • отсутствие проведения дополнительной промывки шахты.

    Шнековый способ разработки не лишен существенных недостатков:

    • применим исключительно для скважин небольшой глубины;
    • вращательные движения шнекового оборудования проводятся только под давлением.

    Для продления срока службы долота дополнительно его укрепляют при помощи твердосплавных резцов. Диаметр долота должен превышать диаметр шнека на 21 мм. Это обеспечит свободное вращение установки в процессе проходки рыхлого грунта.

    Принцип работы шнековой установки

    Чтобы понять принцип работы оборудования, следует знать, что такое шнековая бурильная установка. Она может представлять собой:

    • колонну шнеков, оснащенных долотом;
    • отдельные шнеки с коронкой;
    • обычные или полые колонны с долотом съемного типа.

    Бурение шнеком проводится с использованием следующих инструментов:

    • установки для бурения;
    • шнеков;
    • долота;
    • металлических клиньев и скоб;
    • молотка;
    • лопат.

    До начала работ проводится геологическая разведка для правильного выбора места под гидротехническое сооружение. Далее выполняется подготовка строительного участка.

    На этом этапе вырывается котлован на расстоянии до 100 см от основного места разработки скважины. Он предназначается для сбрасывания отработанного грунта. Размеры котлована определяются глубиной бурения скважины – 1 куб. м на каждые 10 м глубины.

    После завершения подготовительных работ выполняется монтаж буровой установки для бурения скважин. Шнековый бур должен быть установлен на специальные направляющие, которые обеспечат надежную фиксацию оборудования в процессе бурения. Дополнительно монтируются опорные точки для шасси, чтобы избежать подвижности установки при подвижном грунте.

    Базой установки является вращательная труба, которая фиксируется при помощи надежных металлических крепежей. Труба используется для монтажа и фиксации шнеков (или шнековых колонн) – буров с наваренными спиралями из листового металла.

    Шнек для бурения часто имеет полую конструкцию для удобного сбора срезанного пласта породы. В нижней части конструкции расположено 2- или 3-блочное долото, основным назначением которого является разрушение, перемалывание и подвод породы к транспортеру.

    Важно! Если разработка скважин с использованием шнека производится на площадке с мягкими почвами, рабочие лопасти долота должны быть расположены под углом в 30–60 градусов относительно вертикали бурения. Для работы на твердых грунтах с большим содержанием гальки и гравия лопасти устанавливаются под прямым углом в 90 градусов.

    После углубления первого бура в грунт выполняется его поднятие и установка на исходную позицию. Это позволит предотвратить возможное налипание породы на рабочем механизме. Далее необходимо укрепить конструкцию, для этого скоба забивается молотком, труба вращения приподнимается для установки и фиксации новой колонны в рабочем положении.

    Чтобы правильно пробурить скважину, извлекаемую породу следует откидывать лопатой в готовый котлован. Это обеспечит свободный доступ бурильной установки по всему периметру рабочей площадки.

    Качество разработки скважины шнеком зависит от следующих факторов:

    • Рабочая мощность двигателя вращательной трубы должна быть больше в 1,5 раза технических возможностей долота.
    • Вид долота. В процессе разработки шахты могут использоваться твердосплавные и алмазные элементы. Первый вариант доступен в ценовом отношении, второй – обеспечивает высокую скорость и качество результата.
    • Диаметр шнековой колонны. Чем меньше диаметр, тем выше скорость бурения, и наоборот.
    • Тип грунта. Рыхлые грунты ускоряют процесс бурения, твердые породы – замедляют. При прохождении гранитной породы нередко случаются аварийные ситуации – поломка долота или разрушение колонны, что приводит к вынужденной остановке рабочего процесса.

    Завершающий этап бурения

    При достижении требуемой глубины разработка скважины с использованием шнека завершается. На этом этапе проводится правильное извлечение шнека, чтобы избежать его повреждения или потери.

    Работа по извлечению шнека проводится с соблюдением следующих пунктов:

    • Шнековая колонна поднимается до уровня, когда верхний бурильный инструмент полностью выходит на поверхность, а последующий – возвышается на 15 % над поверхностью.
    • Фиксация труб выполняется швеллером с установкой под спираль.
    • Металлические скобы извлекаются, после чего демонтируется бур.
    • Труба закрепляется на буре скобами.
    • Все действия повторяются до полного извлечения долота.

    После полного завершения бурения производится установка трубопровода. Труба монтируется к блоку подъема, опускается в шахту, а по мере продвижения к днищу скважины выполняется фиксация следующей трубы. Для соединения труб используется точечная электродуговая сварка, которая обеспечивает высокую герметичность стыков.

    Шнековый способ бурения – высокотехнологичный и доступный для организации процесс разработки частных скважин для воды, который сводит к минимуму возможность обрушения конструкции при работе.

    Подобное бурение проводится на любых участках вне зависимости от климатических условий. Ключевое преимущество технологии бурения – высокая скорость, доступность и безопасность проведения работ.

    Технология бурения скважин шнековым методом

    Шнековое бурение скважин – эффективный способ, не требующий привлечения высокотехнологичного оборудования. Данный метод преимущественно используется для грунтов песчаного или гравийно-песчаного типа. Принцип работы бурильного оборудования заключается в разрушении режущим инструментом породы и доставка ее на поверхности при помощи винта шнека. При этом для повышения эффективности процесса бурения промывка скважины не осуществляется. Данный метод не применяется на территории, где находятся грунты высокой твердости.

    Технология бурения

    Для бурения скважин шнековым способом происходит постоянное вращение рабочего инструмента с лопастями. Это обеспечивает бесперебойную подачу отработанной породы на поверхность, что очень удобно. Шнеки, осуществляющие все предвиденные технологией операции, состоят из центральной трубы, которую также называют буровой штангой. По ее поверхности по всей длине под определенным углом размещается стальная полоса. Именно она транспортирует разрушению почву на поверхность.

    В конструкции шнека присутствует острый наконечник, который осуществляет врезку в грунт. Чаще всего его делают съемным. Это позволяет менять наконечник, зависимо от типа обрабатываемого грунта. При шнековом бурения чаще всего применяются следующие типы наконечников:

    • долото, оснащено трема лопастями;
    • лопастный бур;
    • долото с двумя лопастями.

    Во время бурения скважин на воду одновременно происходит формирование и укрепление ее стенок. Для этого может использоваться бетон или металл. Также следует не забывать, что данный метод редко применяется для производства глубоких скважин. Но при необходимости длина проходки может достигать 50 м. Поэтому шнек для бурения оснащается дополнительными секциями.

    Особенности технологии

    Шнековый метод бурения эффективен в сыпучих и рыхлых грунтах. При этом он категорически не подходит для работы в глинистых пластичных грунтах. В последнем случае порода будет прилипать к лопастям, и ее удаление из глубины на поверхность станет невозможной. При использовании метода достигается отличная скорость передвижения бура – до 100-200 м за сутки.

    При эксплуатации бурильного оборудования необходимо внимательно выбирать шаг между витками стальной ленты. Он должен рассчитываться таким образом, чтобы отработанный грунт занимал менее половины межвиткового пространства. Лучший вариант – выработка занимает 30% объема.

    Также во время работы шнековый бур имеет способность нагреваться. Поэтому при изготовлении оборудования необходимо учитывать соотношение между диаметром инструмента его скоростью вращения:

    • при диаметре до 200 мм допустимая скорость вращения составляет 100-150 об./мин.;
    • при диаметре до 100 мм оптимальная скорость вращения – 500 об./мин.

    Снижение температуры оснастки будет происходить при передвижении разрушенной породы по лопастям. Некоторые модели оснащены водяным охлаждением. В данном случае шнек выполняют в виде полой трубы. Для охлаждения внутрь инструмента подается вода, которая предотвращает перегрев.

    Достоинства и недостатки метода

    Технология шнекового бурения скважин имеет множество преимуществ:

    • обеспечивается высокая скорость бурения без дополнительного перемалывания отработанной породы;
    • очищение углубления в грунте осуществляется непрерывно;
    • обеспечивает глубину бурения от 1,5 до 70 м;
    • простота технологии;
    • отсутствие необходимости привлечения высокотехнологичной техники и оборудования;
    • не нужно осуществлять подачу бурильной жидкости, что упрощает процесс работы;
    • при необходимости скважина может размещаться под небольшим углом;
    • широкий спектр применения в различных отраслях – для бурения питьевых скважин, для формирования свайных фундаментов;
    • возможность осуществления геологической разведки территории.

    Шнековое бурение скважин не лишено недостатков. Данный метод невозможно использовать в глинистых грунтах или при наличии почвы с большой плотностью. При попадании режущего инструмента на камень (даже небольшой по размеру) работу можно прекращать. Дальнейшее передвижение становится невозможным. Также при углублении шнека на значительную глубину необходимо приложить немало усилий.

    Применение ручных установок

    Оборудование ручного типа обладает множественными достоинствами – компактность, мобильность, возможность эксплуатации в ограниченной по площади территории (например, в подвальном помещении). Для облегчения проведения всего комплекса работ аппарат может оснащаться электрическим приводом.

    Средний вес таких установок составляет 50-70 кг. При этом максимально данное оборудование может весить 200 кг. Ручные установки способны пробурить питьевую скважину или отверстие для свайного фундамента.

    Легкое самоходное оборудование

    Легкое самоходное оборудование является более мощным. Его устанавливают на базе грузового автомобиля, что позволяет осуществить транспортировку на любое расстояние. При этом их шасси может использоваться в качестве платформы, из которой будет осуществляться бурение.

    К другим особенностям легких самоходных установок относят:

    • высокая производительность;
    • оборудование относят к промышленному типу;
    • мобильность;
    • максимальный вес оборудования достигает 1000 кг.

    Буровое оборудование ЛБУ

    Модель ЛБУ 50 устанавливается на шасси многих грузовых автомобилей – ЗИЛ, УРАЛ, КамАЗ. Данное оборудование характеризуется высокой скоростью, универсальностью и надежностью.

    С помощью самоходной установки ЛБУ 50 можно пробурить скважину диаметром до 850 мм и глубиной до 200 м. При этом шнеки применяются только до уровня 50 м. Глубже используются альтернативные способы бурения – ударно-канатный, с промывкой или продувкой.

    Этапы проведения работ

    Шнековый способ бурения применяется для формирования скважин вертикального или горизонтального направления. В последнем случае присутствуют следующие этапы работ:

    1. Осуществляется подготовка оборудования, его установка на специальную устойчивую платформу.
    2. Роют котлован для удаления сыпучих и неуплотненных грунтов.
    3. При помощи лазерных измерительных устройств определяют направление бурения.
    4. Происходит установка всего необходимого оборудования, обсадной трубы.
    5. Углубление бура происходит до упора, пока не будет достигнута максимальная глубина.
    6. Рабочий инструмент извлекают на поверхность.
    7. К буру подсоединяют новую секцию, что позволяет достигнуть необходимой глубины.

    Вертикальное бурение происходит также, но данный метод не требует применения обсадной трубы.

    Видео по теме: Первое в жизни бурение скважины обломал шнек 16 метров глины

    Бурение скважин шнековое: какие особенности

    Бурение скважины шнеком

    Шнековое бурение очень часто применяется при создании скважин под воду. Процесс такого бурения заключается в измельчении и выборки грунта.
    В качестве инструмента используется шнек для бурения скважин. Твердая порода, в процессе работы разрушается специальным резцом, а затем удаляется с помощью шнека на поверхность грунта.
    В статье рассматриваются вопросы бурения своими руками.

    Типы бурения скважин

    Пробурить скважину для воды на приусадебном или дачном участке можно используя один из типов:

    • Шнековый.
    • Роторный.
    • Ударно-канатный(см.Скважина ударно канатным способом своими руками: как устроить правильно).

    Отличаются перечисленные технологии бурения между собой в способах разрушения породы и методах извлечения из ствола конструкции грунта. В каждом случае используется определенное оборудование, влияющее по-разному на качество, от чего зависит и окончательная цена работ.
    С каждым способом процесса можно познакомиться по видео. В этой статье более подробно рассмотрены вопросы бурения скважин шнековым способом, особенности, которые имеет насос для скважины шнековый.

    Что такое шнековое бурение

    Суть процесса заключается в разрушении долотом породы, с последующей доставкой ее на поверхность с помощью винта шнека, который вращается с большой частотой. Такой метод используется при наличии породы невысокой твердости и без промывки скважины.
    Особенности процесса:

    • При шнековом бурении обеспечивается большая скорость работ без перемалывания и истирания уже отделенной от забоя породы.
    • Забой очищается непрерывно, одновременно с разрушением породы.
    • При отделении от забоя порода поступает на винт-шнек, который вращается с большой скоростью. Возникающие при этом центробежные силы прижимают ее к стенкам, а постоянно движущаяся винтовая лента поднимает породу вверх. При этом часть породы ребордой ленты втирается в стенки.
    • При таком процессе забой хорошо очищается от разрушенной породы. Это обеспечивает большие скорости бурения до IV категории пород по буримости.
    • Большая механическая скорость обеспечивается при прохождении слабых цементированных отложений мелкой гальки и щебня. Связано это с тем, что последние не разрушаются, а выносятся на поверхность целиком.
    • Шнековый транспортёр плохо работает в вязких глинах, налипающих на шнеки и препятствующих транспортировке выбуренной породы.
    • Долото и шнеки охлаждаются за счет их быстрого заглубления в мягкие породы с постоянно изменяющейся температурой.
    • Шнековое бурение можно производить на глубину от 1,5 до 80 метров.
    • Используется такой процесс для проходки поисковых и инженерно-геологических скважин, при гидрогеологических исследованиях в сочетании с другими методами.

    Преимущества бурения шнеком в мягких породах:

    • Высокая скорость углубления.
    • Транспортировка породы осуществляется без подъема инструмента, непрерывно.
    • Бурение можно производить без промывки.
    • Сравнительно малая глубина бурения.
    • Вращение тяжелой шнековой колонны требует большей мощности.

    В конструкцию инструмента для бурения шнеками входят:

    • Долото.
    • Шнековая утяжеленная бурильная труба.
    • Колонна шнеков.

    Инструмент для бурения скважин

    Совет: Чтобы увеличить ресурс долота его нужно армировать твердосплавными резцами. Диаметр долота должен быть на 15-20 мм больше, чем диаметр шнека, для свободного вращения в скважине колонны шнеков, из-за того, что на ее стенках образуется шламовая корка.

    Наибольшей популярностью пользуются двух- и трехлопастные долота. У трехлопастного долота корпус выполнен методом литья из стали с зубчатыми лопастями, имеющими наклон по винтовой линии.
    Твердосплавные восьмигранные резцы армируют лопасти.

    Станки для шнековых установок

    Вращение рабочего инструмента на шнековой установке осуществляется специальными станками. Так, шнековое бурение скважин станками типа ЛБУ 50 обеспечивается подвижным вращателем, что исключает применение в нем устройств шпиндельного и роторного типов.
    Это необходимо для обеспечения большого крутящего момента и осуществления поступательного осевого перемещения шнеков. Для обеспечения высокой скорости, станки должны быть мощными, высокопроизводительными и обладать достаточной мобильностью.
    Для этого их часто устанавливают на шасси тракторов или автомобилей, как показано на фото.

    Установка для бурения скважин

    Шнековое бурение скважин станками типа СО 2 осуществляется навесным рабочим органом. Установка СО 2 стоит на машине-экскаваторе типа Э-1252.
    На нем:

    • С помощью шарнирного устройства, крепится стойка, с которой подвижно связан навесной рабочий орган, включающий в себя каретку с электроприводом.
    • На валу устройства устанавливается телескопическая шнековая буровая колонна с инструментом для бурения и очистителем.
    • Колонна состоит из телескопических секций в количестве двух штук, на нижней монтируются шнековые лопасти.
    • Расширитель или шнек с буровой коронкой крепится с помощью пальцев к нижней секции колонны.

    Назначение буровой коронки, имеющей форму трехперого долота, осуществляющего вращение – разрушение в забое грунта и подача его на шнек буровой колонны. Для разных грунтов прикладываются к установке комплект коронок.

    Совет: Чтобы удержать буровую колонну при переключении телескопических штанг нужно использовать из двух рычагов перехват.

    Таким устройством можно бурить на глубину до 70 метров, а использование расширительного инструмента позволяет увеличить ее диаметр до двух метров.

    Шнековые насосы для скважин

    Широкое распространение получили насосы для скважин шнековые, работающие по такому же принципу, как и установки для бурения – подача воды на поверхность с помощью шнека.

    Шнековый насос для скважин

    Насос скважинный шнековый в отличие от других может перекачивать жидкости с содержанием абразивных частиц и агрессивных химических элементов. Одинаково хорошо работают в вертикальном и горизонтальном положениях.
    Отличаются надежностью и простотой конструкция, цена агрегатов приемлемая для использования на любом участке.
    Шнековые погружные насосы для скважин обладают несколькими важными особенностями:

    • Удобной конструкцией. Прилагаемая инструкция позволяет без проблем эксплуатировать устройство и при необходимости осуществлять ремонт.
    • При ремонте можно легко осуществить демонтаж насоса, все быстроизнашиваемые детали легко меняются новыми.
    • Конструкция изделия тщательно проработана. На корпусе всасывания нет возможности возникновения отложений, а всасывающий патрубок может поворачиваться на 90 градусов.
    • Нет вибрации, что приводит к увеличению срока службы.

    Технология и тонкости шнекового бурения скважин

    Здесь вы узнаете:

    • Что такое шнековое бурение
    • Особенности бурения шнеком
    • Где применяется шнековое бурение
    • Преимущества и недостатки шнекового бурения
    • Оборудование
    • Этапы проведения работ

    Шнековое бурение скважин отличается высокой скоростью проходки, но такое бурение невозможно осуществить в породах высокой твердости. Применяют такое оборудование: ручные шнековые установки, самоходные легкие и тяжелые, буровые установки СО-2 и ЛБУ.

    Что такое шнековое бурение

    Суть процесса заключается в разрушении долотом породы, с последующей доставкой ее на поверхность с помощью винта шнека, который вращается с большой частотой. Такой метод используется при наличии породы невысокой твердости и без промывки скважины.

    Особенности процесса:

    • При шнековом бурении обеспечивается большая скорость работ без перемалывания и истирания уже отделенной от забоя породы.
    • Забой очищается непрерывно, одновременно с разрушением породы.
    • При отделении от забоя порода поступает на винт-шнек, который вращается с большой скоростью. Возникающие при этом центробежные силы прижимают ее к стенкам, а постоянно движущаяся винтовая лента поднимает породу вверх. При этом часть породы ребордой ленты втирается в стенки.
    • При таком процессе забой хорошо очищается от разрушенной породы. Это обеспечивает большие скорости бурения до IV категории пород по буримости.
    • Большая механическая скорость обеспечивается при прохождении слабых цементированных отложений мелкой гальки и щебня. Связано это с тем, что последние не разрушаются, а выносятся на поверхность целиком.
    • Шнековый транспортёр плохо работает в вязких глинах, налипающих на шнеки и препятствующих транспортировке выбуренной породы.
    • Долото и шнеки охлаждаются за счет их быстрого заглубления в мягкие породы с постоянно изменяющейся температурой.
    • Шнековое бурение можно производить на глубину от 1,5 до 80 метров.
    • Используется такой процесс для проходки поисковых и инженерно-геологических скважин, при гидрогеологических исследованиях в сочетании с другими методами.

    Преимущества бурения шнеком в мягких породах:

    • Высокая скорость углубления.
    • Транспортировка породы осуществляется без подъема инструмента, непрерывно.
    • Бурение можно производить без промывки.
    • Сравнительно малая глубина бурения.
    • Вращение тяжелой шнековой колонны требует большей мощности.

    В конструкцию инструмента для бурения шнеками входят:

    Инструмент для бурения скважин

    Совет: Чтобы увеличить ресурс долота его нужно армировать твердосплавными резцами. Диаметр долота должен быть на 15-20 мм больше, чем диаметр шнека, для свободного вращения в скважине колонны шнеков, из-за того, что на ее стенках образуется шламовая корка.

    Наибольшей популярностью пользуются двух- и трехлопастные долота. У трехлопастного долота корпус выполнен методом литья из стали с зубчатыми лопастями, имеющими наклон по винтовой линии.

    Чем отличаются роторное и шнековое бурение скважин

    Не следует путать эти виды бурения. Рабочий орган установки для роторного бурения – тоже металлическая колонна с долотом на конце. Но порода при погружении инструмента не транспортируется наверх автоматически, а вымывается глинистым раствором или выдувается. Различия методов:

    • глубина бурения шнеком – от полутора до 120 метров, самая глубокая роторная скважина – 9 км;
    • условия работы. Поскольку роторная технология задействует раствор, есть ограничения по внешней температуре. Рекомендуемая температура при бурении шнеком – до минус 20. Это популярный способ при бурении зимой, а ротором лучше работать в теплое время;
    • в отношении грунта роторный метод почти универсален, а шнек рекомендован для сухих мягких почв;
    • скорость шнекового бурения получается выше, поскольку можно работать одним инструментом безостановочно. При роторном часто меняют насадки;
    • стоимость роторного бурения выше за счет большей сложности технологии: вымывание, выдувание, монтаж осадочных колец.

    Из-за этих различий роторный и шнековый метод применяются в разных ситуациях:

    • роторный – преимущественно при устройстве артезианских скважин, на твердых грунтах, при глубинной разведке;
    • шнековый – при устройстве скважин малой глубины: на воду в районах с неглубоким залеганием водоносного слоя, на мягком грунте, в зимний период; для фундаментов; для инженерно-геологических исследований.

    Особенности бурения шнеком

    Метод применим при разработке рыхлых и сыпучих грунтовых пород.

    Ограничением является наличие глинистых пластичных грунтов, которые налипают на бур и не выдаются на поверхность. Это означает, что процедура теряет свой смысл. Шнековое бурение – технология скоросного бурения, за сутки можно пройти до двух сотен метров.

    При производстве работ необходимо учитывать температурный режим. Механическое воздействие на бур приводит к его перегреву, если скорость вращения слишком высока. Есть буры, которые оснащены системой водяного охлаждения. В данном случае предполагается подача охлаждающей жидкости в шурф. Шлам должен заполнять полости, ограниченные спиралью, не более, чем на треть.

    Технология вертикальной проходки выработок

    Шнек – высокопрочная бурильная труба с навитой спиралью, которая выполняет функцию вертикального винтового транспортёра. Под действием осевой нагрузки рабочая часть бурового снаряда внедряется в породу и разрушает её путём резания и разрыхления. Одновременно шнековым буром производится подача отработанного грунта на спираль шнека.

    Под действием центробежных сил разрыхленный грунт поднимаются по лопастям буровой колонны вверх. Подъём происходит благодаря скольжению по спирали, так как трение грунта о шнек меньше, чем о стенки скважины.

    Так разрушенная порода доставляется в измельченном состоянии от забоя на поверхность, и выбрасывается через устье скважины. При незатрудненной транспортировке грунт заполняет 30-40% от всего объёма межвиткового пространства.

    Параметры шнековой колонны должны обеспечивать быстрый подъём всей массы грунта, разрушенного шнеком. Однако при бурении часть разрыхленного грунта осыпается обратно на забой. Потому при выполнении шнекового бурения и требуется более усиленная прочистка ствола, а по завершении нужна обязательная промывка.

    Горизонтально направленное бурение шнеком

    При монтаже инженерных коммуникаций различного функционального назначения под препятствиями (автомагистралями, железнодорожными путями, лесными массивами) применяют горизонтально направленное шнековое бурение.

    На начальном этапе работ роют два котлована – стартовый (рабочий) и приёмный. Они должны находиться на одном уровне со спроектированной скважиной. После этого в рабочий котлован спускают и монтируют необходимое оборудование.

    Такое оборудование имеет большой ход подачи и оснащено износостойкой буровой головкой из высоколегированной стали. На нём также установлен зонд для отслеживания бурения. Получая на монитор сигналы, оператор контролирует ход процесса и может корректировать направление движения, а также угол наклона буровой головки.

    Когда шнек входит в приёмный котлован, то есть конечную точку согласно проекту, бур снимают. Вместо него фиксируют расширитель и трубу. После этого запускают вращение лопастей в обратном направлении, чтобы затянуть трубу в готовую скважину. По окончанию бурильных работ из стартового котлована извлекают шнековую установку.

    Бестраншейный метод позволяет осуществлять прокладку труб под коммуникации ниже уровня грунтовых вод длиной до 80 м. При этом все сложные работы выполняются без трудоемкой разработки траншей, что даёт возможность минимизировать время исполнения и сократить финансовые затраты.

    Применяют горизонтальное шнековое бурения при укладке напорных трубопроводов и монтаже систем связи в зонах, где произвести прокладку другими способами невозможно. Главное преимущество бестраншейной прокладки – экономичность. Кроме того, для поддержки устойчивости готовой выработки нет необходимости использовать бетонит или другие полимеры.

    Особенности бурения в разных породах

    Базовые технологические параметры бурения скважины – осевая нагрузка и частота вращения винта шнекового транспортёра. При увеличении нагрузки непременно повышается и скорость проходки, что может привести к возникновению разных аварийных ситуаций.

    Поэтому обязательно нужно следить, чтобы объём отделяемой в единицу времени шнеком породы не превышал производительности транспортёра. В противном случае на витках образуются пробки.

    Как правило, пластичные глинистые породы, пески рыхлые и средней плотности бурят без принудительной подачи осевой нагрузки. Шнековый инструмент внедряется в грунт под своим весом, а также за счёт реактивного усилия, возникающего при подаче отработанной породы к устью цилиндрической выработки.

    Осевые нагрузки до 5 кН обычно создают при стартовом забуривании скважины, при бурении в твердых супесях, суглинках, глинах, аргиллитах, алевролитах. Частота вращения колонны при этом не должна превышать 1,7-3,3 с-1.

    При более высоких частотах внутри возникают вибрации, из-за которых звенья буровой колонны могут утратить соединения. В итоге буровой снаряд останется на забое, достать его практически невозможно, значит, придется бурить новую выработку. А при малых частотах сильно затрудняется транспортировка отработанного грунта наверх.

    С увеличением твёрдости пород осевые нагрузки повышают. Бурение в гравийных и дресвяно-щебнистых грунтах, мёрзлых суглинках, водонасыщенных песках, алевролитах с включением кварца производят с осевой нагрузкой 8-10 кН на долото и частотой вращения колонны 1,3-2,2 с-1.

    Галечники и породы с включением валунов шнековым методом не бурят. Эти окатанные обломки скальных пород разрушают долотом и поднимают на дневную поверхность желонкой.

    Бурение в песках различной плотности и степени насыщения водой, гравийных и щебенистых отложениях ведут при больших оборотах и одновременно укрепляют стенки выработки обсадными конструкциями.

    Чтобы этого избежать, снижают скорость бурения до минимально возможной, расхаживают колонну и добавляют воду в скважину. Также в подобной ситуации помогает периодический подъём бурильного инструмента на поверхность и очистка от налипшего суглинка.

    Где применяется шнековое бурение

    Шнековое бурение применяется в основном при бурении песчаных и песчано-гравийных грунтов, а также пород средней твердости для взрывных скважин, инженерных и гидрогеологических исследований, геологической съемке, разведки полезных ископаемых, картировании и т.п. популярно при бурении скважин на воду.

    Глубина скважины, обычно до 50 метров, но в зависимости от грунтов может составлять до 100-120 метров.

    Диаметр бурения шнеками, обычно от 60 мм до 600-800 мм. В некоторых случаях, для неглубоких скважин, используются шнеки диаметром 1500 мм и более.

    Преимущества и недостатки шнекового бурения

    Среди положительных сторон стоит выделить такие плюсы:

    • Работы выполняются быстро.
    • Стены скважины самопроизвольно закрепляются в ходе выемки грунта на поверхность.
    • Процесс проходит непрерывно.
    • Имеется возможность создавать скважину большой глубины.
    • Для выборки почвы не нужно использовать сторонние разработки.
    • безопасность бурения.
    • Нет необходимости в подаче бурильной жидкости.

    Малогабаритная буровая установка для бурения скважин на воду

    Но есть и обратная сторона медали – главный минус заключается в ограниченности по части типа грунта. То есть шнековая технология неприменима на участках с очень плотным или вязким грунтом.

    Оборудование

    Шнековые установки для бурения скважин разделяются на три типа:

    • ручные;
    • легкие передвижные;
    • тяжелые передвижные.

    Они предназначаются для разных задач однако работают по одному принципу.

    Ручные установки

    Основное достоинство таких моделей это легкий вес и компактность. Многие модели оснащаются мотором, что значительно облегчается процесс сверления отверстий в земле.

    Основные характеристики ручных моделей:

    • компактность;
    • небольшой вес – максимальная масса установки достигает 200 кг, средняя же весит до 50-80 кг;
    • используются для бурения питьевых скважин, а также других строительных работ.

    Благодаря своей компактности, эти малогабаритные установки могут применяться в любых условиях. Также можно вести работы в помещениях, например в подвале.

    Легкие самоходные установки

    Это более мощные агрегаты, которые устанавливаются на базу грузовых автомобилей. Благодаря этому облегчается их транспортировка. Кроме того, они могут использовать шасси автомобиля в качестве платформы для бурения.

    Особенности:

    • вес установок может достигать 1 тонны;
    • легкость передвижения;
    • высокая производительность.

    Естественно, такие агрегаты выигрывают ручных, однако это уже промышленное оборудование.

    Тяжелые установки

    Они также монтируются на базе шасси тяжелого грузового транспорта. Однако в отличие от легких, они представляют собой уже буровой комплекс, т.к. интегрированы с системами автомобиля.

    Особенности:

    • управление установкой с автомобиля;
    • возможность бурения скважин больших диаметров и глубин;
    • автономная работа – не требуется подключение дополнительного оборудования.

    Таким образом, установки для этого типа бурения довольно широко представлены на строительном рынке. И позволяют выполнять разные типы работ, а также ориентированы на все группы потребителей – от домовладельцев до крупных промышленных предприятий.

    Буровые установки ЛБУ

    Одна из самых популярных передвижных установок для шнекового бурения это модель ЛБУ 50. Она ставится на шасси таких грузовых машин:

    Эти бурильные агрегаты отличаются высокой мощностью и надежностью. Они применяются как для изготовления питьевых скважин, так и для общестроительных и разведывательных работ.

    Машина может осуществлять разные типы работ:

    • шнековое бурение;
    • ударно-канатное;
    • с промывкой;
    • с продувкой;
    • колонковое.

    Таким образом, она достаточно универсальна и может применяться на различных видах почв. Также, в процессе бурения станками типа лбу, можно устанавливаться обсадные трубы.

    Основные характеристики:

    • относится к классу самоходных установок;
    • максимальный диаметр скважины – 850 мм;
    • максимальная глубина проходки – 200 м;
    • глубина бурения шнеками – 50 м.

    В базовой комплектации установка оснащена всеми необходимыми элементами для проведения бурильных работ.

    Установка СО-2

    Это еще одна популярная промышленная модель. Шнековое бурение скважин станками типа со 2 применяется в основном для обустройства свай. Основой для установки служат подъемные краны, либо экскаваторы.

    Основные характеристики модели:

    • возможность расширять основание скважины;
    • максимальная глубина бурения – 30 метров;
    • максимальный диаметр – 60 см;
    • тип бурения – шнековый.

    Стоимость оборудования

    Средняя цена бурильного оборудования может варьироваться от нескольких тысяч рублей до миллионов. Это обусловлено тем, что на рынке представлено множество моделей, ориентированных на разных потребителей.

    • установка ЛБУ-50 – средняя стоимость в зависимости от базы и комплектации варьируется от 3-х до 4-х миллионов рублей;
    • малогабаритные установки значительно дешевле. Например, модель УКБ-12/25 стоит около 200 тысяч, а ПМ-23 в районе 100 тысяч;
    • комплекты для ручного бурения обойдутся еще дешевле – средняя стоимость будет в пределах 20-30 тысяч;
    • простой шнековый бур можно приобрести за 2-3 тысячи.

    Среди оборудования, наиболее популярен и разнообразен модельный ряд малогабаритных установок. Поскольку за сравнительно небольшие деньги покупатель получает полноценный бурильный агрегат.

    Этапы проведения работ

    Использование шнеков обеспечивает возможность создания скважин различного назначения в вертикальном либо горизонтальном направлении. При необходимости в ходе бурения применяются обсадочные трубы либо технология тампонирования стенок отверстия бетоном с поверхности под давлением.

    Рабочий процесс включает несколько этапов:

    • геологическую разведку с помощью специального оборудования, обеспечивающую правильность выбора участка под будущее гидрологическое сооружение;
    • рытье котлована для последующего сбрасывания шлама на расстоянии около 1 м от намеченного места разработки скважины (его объемы рассчитываются исходя из размеров отверстия);
    • подготовку оборудования, его монтаж на устойчивую платформу (для буровой установки, размещенной на шасси, создаются опорные точки во избежание ее подвижности во время проведения работ);
    • углубление первого шнекового бура в породу, его извлечение на поверхность и возврат в исходное положение (данные операции проводятся для предотвращения налипания грунта на рабочий механизм);
    • подсоединение к рабочему инструменту новой секции для достижения необходимой глубины.

    По окончании всех работ поэтапно проводится выемка шнека с обязательным соблюдением специального технологического регламента во избежание его повреждений либо потери:

    • колонну механизма поднимают до такого уровня, чтобы верхняя часть инструмента полностью находилась над поверхностью, а последующая секция возвышалась над ней примерно на 15%;
    • для фиксации конструкции под спираль устанавливают швеллер;
    • металлические крепежные скобы извлекают, бур демонтируют.

    Аналогичным способом в последовательном порядке извлекаются все элементы установки.

    Что такое шнековое бурение

    Шнековое бурение: технология и ее особенности

    Шнековое бурение относится к одному из видов вращательного бурения. Сам термин «шнековое» происходит от слова «Schnecke», что в переводе с немецкого означает винт, завиток, улитка.

    Особенности выполнения работ

    Этот вид бурения существенно отличается от других видов, в частности, в том, что при этой работе выполняется удаление разрушенной породы и ее транспортирование по скважине не потоком очистного агента, а за счет вращения колонны.

    Шнековое бурение очень широко распространено, является универсальным способом, используемым для проходки скважин небольшой глубины в мягких или рыхлых породах. Этот способ удобен для выполнения работ в галечных породах. Он также широко распространен в сейсморазведке, разработке взрывных скважин, при инженерных исследованиях гидрогеологической направленности, геологических съемках, поиске полезных ископаемых.

    Шнеки буровые в процессе работы разрыхляют и дробят породу, а затем перемещают полученный продукт к устью скважины на специальном шнековом транспортере. Технология работы включает три главных момента. Это: процесс охлаждения инструмента, задействованного в разрушении породы, транспортировка на поверхность продукта разрушения и укрепление стен полученной скважины поднимаемыми породами.

    Шнековое бурение выполняется буровым инструментом. Существует три вида технологического инструмента. Буровая техника – это колонна обычных шнеков с долотом, магазинный шнек с коронкой, колонны обычные и полые со съемным долотом и съемным керноприемником.

    Широко применяют для работы с рыхлыми породами двух- или трехлопастное долото, имеющее плоские или спиральные лезвия. В тех случаях, когда шнековое бурение выполняется для работы с породами средней твердости, требуется более высокая износостойкость, поэтому используют долото округленного профиля, насыщенное твердыми сплавами.

    При проведении работ используются высокотехнологические специальные установки. Скорость бурения огромна, поэтому требования к установкам – мобильность и высокая транспортабельность. Установки изготавливают переносными или же самоходными.

    Главная положительная особенность шнекового бурения — непроизвольное самозакрепление стен скважины разрушенной породой при ее подъеме по шнекам, так как она как бы «втирается» и создает эффект своеобразного оштукатуривания.

    Отметим, что процесс этот — высокотехнологичный, но при этом достаточно простой в организационном плане способ ведения подземных выработок, при котором до минимума сводится риск обрушения при работе. Шнековое бурение можно осуществлять практически всегда, независимо от времени года. Деформация поверхности при этом незначительна, что очень важно при работах под железными и автомобильными дорогами, постройками и хозяйственными сооружениями.

    Заметное преимущество работы — достаточно высокая скорость, простота и небольшой ущерб инфраструктуре и окружающей среде.

    Специалисты всего мира отмечают постоянный интерес к данному способу бурения и прогнозируют хорошие перспективы его развития.

    Как выглядеть моложе: лучшие стрижки для тех, кому за 30, 40, 50, 60 Девушки в 20 лет не волнуются о форме и длине прически. Кажется, молодость создана для экспериментов над внешностью и дерзких локонов. Однако уже посл.

    Никогда не делайте этого в церкви! Если вы не уверены относительно того, правильно ведете себя в церкви или нет, то, вероятно, поступаете все же не так, как положено. Вот список ужасных.

    Что форма носа может сказать о вашей личности? Многие эксперты считают, что, посмотрев на нос, можно многое сказать о личности человека. Поэтому при первой встрече обратите внимание на нос незнаком.

    Непростительные ошибки в фильмах, которых вы, вероятно, никогда не замечали Наверное, найдется очень мало людей, которые бы не любили смотреть фильмы. Однако даже в лучшем кино встречаются ошибки, которые могут заметить зрител.

    9 знаменитых женщин, которые влюблялись в женщин Проявление интереса не к противоположному полу не является чем-то необычным. Вы вряд ли сможете удивить или потрясти кого-то, если признаетесь в том.

    Почему некоторые дети рождаются с «поцелуем ангела»? Ангелы, как всем нам известно, относятся доброжелательно к людям и их здоровью. Если у вашего ребенка есть так называемый поцелуй ангела, то вам нечег.

    Шнековый способ бурения скважин: особенности, преимущества, поэтапное выполнение работ

    Для разработки скважин в грунтах с высоким содержанием песка и гравия успешно применяется шнековое бурение. Оно выполняется специальной бурильной установкой, оснащенной головкой и шнеками для отвода грунта.

    Подобная технология широко востребована благодаря своей простоте и доступности.

    Особенности бурения шнеком

    Технология бурения скважины для питьевой воды с использованием бурового шнека не предусматривает переработку почвенного слоя, отделенного от забоя. Кроме того, шнековое бурение скважин исключает необходимость промывания шахты в процессе разрушения и удаления отработанного грунта.

    Буровая установка выполняет разрыхление и дробление породы, с перемещением в устье скважины при помощи шнекового транспортера. Технология разработки гидротехнических сооружений включает в себя три основных этапа:

    • охлаждение рабочего оборудования для разрушения грунта;
    • поднятие отработанной породы на поверхность;
    • укрепление внутренних стенок шахты путем уплотнения грунта.

    Подобные технологии успешно используются для обустройства неглубоких скважин в мягких грунтах. Они также получили распространение в сейсмологической разведке, разработке скважин взрывного типа, при проведении гидрогеологических изысканий и геологических съемок.

    Преимущества и недостатки бурения

    Бурение шнеком имеет ряд отличительных преимуществ, к которым можно отнести:

    • высокую скорость прохождения мягких пород;
    • быстрое извлечение отработанного грунта без поднятия винтового оборудования;
    • беспрерывную транспортировку грунта на поверхность;
    • отсутствие проведения дополнительной промывки шахты.

    Шнековый способ разработки не лишен существенных недостатков:

    • применим исключительно для скважин небольшой глубины;
    • вращательные движения шнекового оборудования проводятся только под давлением.

    Для продления срока службы долота дополнительно его укрепляют при помощи твердосплавных резцов. Диаметр долота должен превышать диаметр шнека на 21 мм. Это обеспечит свободное вращение установки в процессе проходки рыхлого грунта.

    Принцип работы шнековой установки

    Чтобы понять принцип работы оборудования, следует знать, что такое шнековая бурильная установка. Она может представлять собой:

    • колонну шнеков, оснащенных долотом;
    • отдельные шнеки с коронкой;
    • обычные или полые колонны с долотом съемного типа.

    Бурение шнеком проводится с использованием следующих инструментов:

    • установки для бурения;
    • шнеков;
    • долота;
    • металлических клиньев и скоб;
    • молотка;
    • лопат.

    До начала работ проводится геологическая разведка для правильного выбора места под гидротехническое сооружение. Далее выполняется подготовка строительного участка.

    На этом этапе вырывается котлован на расстоянии до 100 см от основного места разработки скважины. Он предназначается для сбрасывания отработанного грунта. Размеры котлована определяются глубиной бурения скважины – 1 куб. м на каждые 10 м глубины.

    После завершения подготовительных работ выполняется монтаж буровой установки для бурения скважин. Шнековый бур должен быть установлен на специальные направляющие, которые обеспечат надежную фиксацию оборудования в процессе бурения. Дополнительно монтируются опорные точки для шасси, чтобы избежать подвижности установки при подвижном грунте.

    Базой установки является вращательная труба, которая фиксируется при помощи надежных металлических крепежей. Труба используется для монтажа и фиксации шнеков (или шнековых колонн) – буров с наваренными спиралями из листового металла.

    Шнек для бурения часто имеет полую конструкцию для удобного сбора срезанного пласта породы. В нижней части конструкции расположено 2- или 3-блочное долото, основным назначением которого является разрушение, перемалывание и подвод породы к транспортеру.

    Важно! Если разработка скважин с использованием шнека производится на площадке с мягкими почвами, рабочие лопасти долота должны быть расположены под углом в 30–60 градусов относительно вертикали бурения. Для работы на твердых грунтах с большим содержанием гальки и гравия лопасти устанавливаются под прямым углом в 90 градусов.

    После углубления первого бура в грунт выполняется его поднятие и установка на исходную позицию. Это позволит предотвратить возможное налипание породы на рабочем механизме. Далее необходимо укрепить конструкцию, для этого скоба забивается молотком, труба вращения приподнимается для установки и фиксации новой колонны в рабочем положении.

    Чтобы правильно пробурить скважину, извлекаемую породу следует откидывать лопатой в готовый котлован. Это обеспечит свободный доступ бурильной установки по всему периметру рабочей площадки.

    Качество разработки скважины шнеком зависит от следующих факторов:

    • Рабочая мощность двигателя вращательной трубы должна быть больше в 1,5 раза технических возможностей долота.
    • Вид долота. В процессе разработки шахты могут использоваться твердосплавные и алмазные элементы. Первый вариант доступен в ценовом отношении, второй – обеспечивает высокую скорость и качество результата.
    • Диаметр шнековой колонны. Чем меньше диаметр, тем выше скорость бурения, и наоборот.
    • Тип грунта. Рыхлые грунты ускоряют процесс бурения, твердые породы – замедляют. При прохождении гранитной породы нередко случаются аварийные ситуации – поломка долота или разрушение колонны, что приводит к вынужденной остановке рабочего процесса.

    Завершающий этап бурения

    При достижении требуемой глубины разработка скважины с использованием шнека завершается. На этом этапе проводится правильное извлечение шнека, чтобы избежать его повреждения или потери.

    Работа по извлечению шнека проводится с соблюдением следующих пунктов:

    • Шнековая колонна поднимается до уровня, когда верхний бурильный инструмент полностью выходит на поверхность, а последующий – возвышается на 15 % над поверхностью.
    • Фиксация труб выполняется швеллером с установкой под спираль.
    • Металлические скобы извлекаются, после чего демонтируется бур.
    • Труба закрепляется на буре скобами.
    • Все действия повторяются до полного извлечения долота.

    После полного завершения бурения производится установка трубопровода. Труба монтируется к блоку подъема, опускается в шахту, а по мере продвижения к днищу скважины выполняется фиксация следующей трубы. Для соединения труб используется точечная электродуговая сварка, которая обеспечивает высокую герметичность стыков.

    Шнековый способ бурения – высокотехнологичный и доступный для организации процесс разработки частных скважин для воды, который сводит к минимуму возможность обрушения конструкции при работе.

    Подобное бурение проводится на любых участках вне зависимости от климатических условий. Ключевое преимущество технологии бурения – высокая скорость, доступность и безопасность проведения работ.

    (Пока оценок нет)

    Шнековое бурение это:

    Вращательное бурение с использованием лопастного долота-резца и удалением из забоя разрушенной породы шнеком. Разрушение горной породы производится стальными или твердосплавными (иногда сменными) резцами, которые вращаются с частотой 100-240 об/мин и прижимаются к забою буровым ставом из шнеков с усилием 300-2000 кг. Шнековое бурение применяется в некрепких скальных породах для бурения взрывных скважин (реже шпуров при помощи сверл), а также для проходки неглубоких гидрогеологических и инженерно- геологических скважин. Производительность бурения от нескольких до сотен метров в смену.

    Краткий электронный справочник по основным нефтегазовым терминам с системой перекрестных ссылок. — М. Российский государственный университет нефти и газа им. И. М. Губкина. М.А. Мохов, Л.В. Игревский, Е.С. Новик. 2004 .

    Смотреть что такое «Шнековое бурение» в других словарях:

    Шнековое бурение — (a. auger drilling; н. Schnecken bohren; ф. forage а la tariere; и. perforacion por tornillo sin fin, sondeo por barrena helicoidal, taladrodo por conductor sin fin) вращательное бурение, при к ром разрушенная порода доставляется из… … Геологическая энциклопедия

    ШНЕКОВОЕ БУРЕНИЕ — вид вращательного бурения, при котором разрушенная резцом порода с забоя скважины удаляется вращающимся шнеком. Применяется для проведения неглубоких взрывных и разведочных скважин в некрепких породах … Большой Энциклопедический словарь

    шнековое бурение — вид вращательного бурения, при котором разрушенная резцом порода с забоя скважины удаляется вращающимся шнеком. Применяется для проведения неглубоких взрывных и разведочных скважин в некрепких породах. * * * ШНЕКОВОЕ БУРЕНИЕ ШНЕКОВОЕ БУРЕНИЕ, вид … Энциклопедический словарь

    Шнековое бурение — вращательное Бурение с использованием лопастного долота резца и удалением из забоя разрушенной породы шнеком. Разрушение горной породы производится стальными или твердосплавными (иногда сменными) резцами, которые вращаются с частотой 100… … Большая советская энциклопедия

    ШНЕКОВОЕ БУРЕНИЕ — способ вращательного бурения, при к ром разрушаемая резцом порода выносится на поверхность с помощью шнека стальной ленты, навитой на поверхность буровой штанги. Применяется гл. обр. для проходки неглубоких взрывных и разведочных скважин в… … Большой энциклопедический политехнический словарь

    Бурение — проходка буровых скважин. Известно много видов бурения: колонковое, бсскерновое, ударное, шарошечное, шнековое, вибробурение, термическое и др. Геологический словарь: в 2 х томах. М. Недра. Под редакцией К. Н. Паффенгольца и др. 1978 … Геологическая энциклопедия

    Бурение — процесс сооружения горной выработки цилиндрической формы скважины (См. Скважина), Шпура или шахтного ствола путём разрушения горных пород на забое, Б. осуществляется, как правило, в земной коре, реже в искусственных материалах (бетоне,… … Большая советская энциклопедия

    Бурение — (Drilling) Бурение это процесс строительства скважины, а также разрушения слоев земли с последующим извлечением продуктов разрушения на поверхность Бурение: на воду, цена, виды бурения, типы бурения, нефть, газ Содержание >>>>>>>>>>>>>> Бурение… … Энциклопедия инвестора

    БУРЕНИЕ ШНЕКОВОЕ — вид вращательного бурения, при котором выбуриваемая п. поступает от забоя к устью скважины с помощью шнека (винтового транспортера). На нижнем конце шнек несет тот или иной буровой наконечник (в зависимости от свойств п.). Геологический словарь:… … Геологическая энциклопедия

    ВРАЩАТЕЛЬНОЕ БУРЕНИЕ — бурение, при к ром инструмент резец вращается вокруг оси, совпадающей с осью шпура ли скважины и одновременно с определ. усилием подаётся на забой. При этом происходит последовательное разрушение породы от вдавливания и скалывания частиц породы… … Большой энциклопедический политехнический словарь

    Ссылка на основную публикацию