Методе бушења бунара: технолошки принципи и карактеристике главних метода

Изградња бунара за унос воде укључује употребу различитих метода бушења. Лабава и водом засићена тла уклањају се помоћу бајлера. За бушење кроз глинене и стенске формације користе се методе бушења бунара засноване на ротационом и вибрационом принципу.

Рад укључује механизме који омогућавају развој тла различитих типова и на различите дубине. Рећи ћемо вам како да изаберете оптималну технологију бушења која вам омогућава да брзо и беспрекорно завршите ископ за уређај за унос воде.

За визуелно представљање информација које нудимо, текст је допуњен корисним дијаграмима, колекцијама фотографија и видео туторијалима.

Врсте метода бушења

Раније се углавном вршило бушење водоносних бунара за личну употребу ручно. Ово је био радно интензиван и дуготрајан процес, тако да се сваки власник парцеле или викендице није могао похвалити да има сопствени извор воде.

Постепено је механизовано бушење заменило ручне методе због значајног олакшавања и убрзања процеса.

Данас се скоро сви водоносни бунари буше механизованом методом, која се заснива на уништавању тла, доводећи га на површину на један од два начина: суви, када се отпадно земљиште уклања из бунара помоћу механизама, и хидраулични, када се испире се водом која се доводи под притиском или гравитацијом.

Постоје три главне методе механичког бушења:

• Ротациона (тло се развија ротацијом).
• Шок (бушаћи пројектил ударцима уништава тло).
• Вибрирајуће (тло се развија високофреквентним вибрацијама).

Ротациона метода се сматра најпродуктивнијом, 3-5 пута ефикаснија од ударне методе и 5-10 пута ефикаснија од вибрационе методе. Поред тога, ротациони метод је најјефтинији и најприступачнији, често се користи као главни метод ручног бушења.

Механичке ротационе методе бушења бунара за воду замениле су неефикасне ручне методе

Заузврат, метода ротационог бушења, која се широко користи за изградњу бунара, подељена је на четири главне врсте бушења:

• језгро;
• вијак;
• шок-коноп;
• ротациони.

Свака врста ротационог бушења има своје карактеристике и изводи се опремом специјално дизајнираном за ову намену. Хајде да детаљније погледамо ове врсте бушења, утврдимо које су њихове разлике и који метод треба користити у сваком конкретном случају.

Специфичности језгровитог бушења

Бушење са језгром је механичка ротација у којој се глиновито или густо песковито земљиште извлачи у облику цилиндричног језгра. Бушилица за језгро је метална цев са дебелим зидовима.

На врху језгрене бушилице налази се уређај за причвршћивање шипки неопходних за продужавање бушаће жице. Испод је круна, чија се врста бира у зависности од категорије тла за бушење.

Када возите методом језгра, тло се уништава круном у облику прстена. Унутрашњи део језгра је очуван у неоштећеном облику. Да би се олакшао процес бушења тврдих и получврстих иловача, глине и стена, течност за бушење се доводи у доњу рупу.

Током бушења са језгром, тло се не уништава, већ се „избушава“ круном и хвата језгром цеви. Избушена стена се извлачи на површину у облику језгра - монолитног цилиндричног стуба стене

Муљ са лица се понекад уклања испирањем – убризгавањем велике количине воде у производно окно. Најчешће, испирање се замењује дувањем компримованим ваздухом који се доводи из компресора унутар цеви.Ова врста бушења вам омогућава да бушите бунаре дубине до 1000 метара и пречника од 8 до 20 цм.

Механичко бушење језгра се врши помоћу уређаја за бушење као што су ЗИФ, УГБ, УКБ, монтираних на возила као што су КАМАЗ, КрАЗ, скидери итд. У верзији за ручно бушење Језгро цеви се скраћује и назива се звоно или стакло. Језгро цеви је структурно слично последњем, наопако окренутом предмету за домаћинство.

Бушење језгре се користи у следећим случајевима:

• геолошка истраживања минералних сировина;
• бушење истражних бушотина;
• изградња водоносних бунара било које дубине, укључујући бунаре без филтера у стенама.

За уређај приватни бунари за воду у неким случајевима, метода језгра се користи пре почетка пужног или ротационог бушења, истовремено обављајући истражну и припремну улогу.

У изградњи приватних бунара, језгро бушење се користи у комбинацији са бушењем са ударним ужади. Слојеви глине пролазе кроз цев са језгром. Растресити песак, шљунак и шљунак са пешчаним пунилом, који не остају у језгрој цеви, уклањају се из окна желонизацијом.

У погледу ефикасности, метода језгра је нешто инфериорна у односу на пужни метод бушења бунара за унос воде. Пуж брже буши, али не дозвољава да се осовина потпуно ослободи од избушеног камена. Ретко се користе у пару. А ако се то догоди, онда су првих неколико метара прекривени сврдлом.

Круне не уништавају тло, већ га пажљиво исеку по ободу, формирајући „стубове“ - језгра, проучавањем којих можете направити хидролошки део локације

Коришћена опрема и алати

Следећи алати се користе за бушење језгра:

• бургије од дијаманта или другог карбидног материјала (челик, волфрам, победит);
• језгро цеви;
• цев за уклањање муља;
• шипке потребне за продужавање бушаће колоне;
• спојне спојнице, адаптери између цеви, уводница за испирање.

Приликом бушења у стенама, бургија се брзо истроши и мора се заменити. Материјал крунице је скуп и може издржати огромна оптерећења, опције дијамантског бушења су најраспрострањеније.

Сви алати који се користе током процеса бушења морају бити поравнати, тј. бити лоцирани тачно у односу на осу бушења.

Технологија језгреног бушења

Главна карактеристика језгровитог бушења је пролаз стене уз њено потпуно очување у језгровој цеви. Оне. Када опрема за бушење ради, круна разара тло у прстену, који се, како иде дубље, гура у језгрову цев и задржава се у њој због сопствене густине.

Приликом вађења напуњене цеви из рудничког окна, она се отклања од језгра ударањем маљем.

Корак по корак процес бушења језгра је следећи:

• бургија је повезана са језгром цеви;
• цев језгра је повезана са шипкама, које се повећавају како се продубљују;
• горња шипка је фиксирана у опреми за бушење;
• машина за бушење ротира бушаћу траку и постепено је "зашрафи" у земљу;
• цев за језгро се постепено пуни језгром - тло заглављено у својој шупљини;
• након бушења 50 - 70 цм, бушаћа колона се уклања на површину, шипке се одвајају једна по једна док се цев за језгро не уклони;
• цев се ослобађа од избушеног камена;
• испражњени пројектил се поново спушта на дно, продужавајући бушаћу колону шипкама.

Радње се изводе описаним редоследом све док бунар не продре у водоносни слој и продре 50 цм у доњу водонепропусну стену.

Ако фиксирање горњег водоносног слоја није сврха ископавања, онда горњи слојеви могу бити бушилица са испирањем. У овом случају, пумпа продаје раствор за испирање кроз црево у цеви. Решење затим извлачи ископану земљу на површину.

Уколико намена изградње бунара није водоносник у песковитим седиментима, бушење до достизања стенских формација може се вршити уз испирање.

Јаке предности и мане

У поређењу са ударним ужадним и ротационим методама механичког бушења, бушење језгра се изводи прилично брзо, што значајно смањује време рада. Његов главни недостатак је немогућност подизања лабавих тла и шљунка засићених водом. Полако се креће кроз стену, захтевајући длето да продре кроз стене.

Предности бушења језгре укључују:

• висока продуктивност и способност бушења бунара дубине преко 100 м;
• смањење оптерећења опреме за бушење услед уништавања глинене стене, упоредиво са њеним сечењем;
• могућност коришћења покретног уређаја за бушење компактних димензија.

Бушење са језгром је једна од најбржих метода за развој процеса захватања воде. Користећи га за један радни дан, може се избушити бунар са песком. У развоју ручни унос воде биће потребно много више времена.

Карактеристике пужног бушења

Ова врста бушења данас се најчешће користи при изградњи водоносних бунара у приватним домаћинствима. Посебност пужног бушења је да се стена која се копа потпуно уклања са локације бунара без употребе додатне опреме. Метода подсећа на увртање и омогућава вам да бушите до дубине и истовремено уклоните непотребно тло.

Алат који се користи за бушење назива се сврдло. То је метална шипка са оштрицама. Уврћући се у земљу, сврдло уништава стену која се задржава на његовим оштрицама. Због специфичног дизајна сврдла, немогуће је потпуно ослободити лице од депоније. Због тога се углавном користи за продирање у горње слојеве.

Бушење пужем је брза и јефтина метода која не захтева организацију резервоара за испирање течности

Бушење пужем не захтева много труда и финансијских трошкова, тако да је обим примене ове методе прилично широк: геолошки истражни бунари, полагање комуникација, изградња бушених бунара и делимично бушење воде.

Сада се активно користи за изградњу абисинских бунара, како не би потпуно забио иглу у густо тло, већ да би мало олакшао процес потапања окна у претходно уништену стену.

Метода је погодна за израду водоносних бунара до 30 м дубине на меким и растреситим земљиштима и до 20 м на средње густим земљиштима. Након бушења пужом и уградње омотача, бушотина мора бити очишћена од неизвађеног камена помоћу баилер-а.

Пуж апсолутно није погодан за рад у каменитим подручјима! Користи се за делимично бушење бунара до 120 м, док се овај метод комбинује са другим: ротационим, ударним ужетом, језгром.

Укључена опрема и алати

Бушење пужом се врши помоћу опреме за бушење, чији је главни елемент вијчани алат за бушење од метала високе чврстоће. Бушаћа колона се шири помоћу пужа једнаке величине како иде дубље.

У комплету се понекад налазе оштрице, које су неопходне за пролаз растреситих стена, као и наставци са округлим или конусним главама, који се користе за развој тврдих стена.

Опрема за бушење заснована на возилу опремљеном снажним мотором је најбоља опција за бушење на тешко доступним и удаљеним местима

Већина модерних машина за бушење опремљена је шупљим склоповима опремљеним реверзибилним бравама које спречавају кретање алата у супротном смеру.

Током процеса бушења, резни делови сврдла се хладе развијеним земљиштем, а развијена стена се спирално уздиже. Ово омогућава да се бушење изводи без заустављања, значајно смањујући временске и енергетске трошкове стварања водоносног бунара.

Технологија пужног бушења

Након завршетка продора, чија је дубина 1,5 - 2,0 м, пуж се уклања и кућиште. Пречник бунара за унос воде избушеног пужом је 50 - 200 мм и зависи од величине алата који се користи.

Урушавање зидова бунара спречава се обложним цевима. Ово је посебно важно за растресита, некохезивна тла, па бушачи имају правило: при бушењу пешчане иловаче и иловаче користити пужеве са оштрицама постављеним под углом од 30 - 60º, а при бушењу густог песка алате са оштрицама под углом. од 90º.

Са мањим нагибом завоја спирале сврдла, већи део одспојеног депонија пужом се износи на површину.

Бушење пужом не захтева употребу течности за бушење; стена развијена помоћу сврдла носи се на површину на сечивима алата

Предности и мане употребе сврдла

Метода пужног бушења вам омогућава да направите бунар што је брже могуће, под условом да су величина пужа и угао нагиба сврдла правилно одабрани.

Предности пужног бушења укључују:

• земљиште се издиже на површину одмах током процеса бушења;
• велика брзина продубљивања у земљу без технолошких заустављања;
• нема потребе за испирањем бушотине;
• компактна пужна јединица или ручни пуж може се користити за бушење унутар куће (у подруму);
• нема потребе за подизањем прве карике на површину и растављањем/састављањем бушаће колоне као код методе језгра.

Главни недостатак пужног бушења може се сматрати немогућност рада на растреситим и веома тврдим земљиштима, али је у исто време пуж идеалан алат за бушење у иловастим, мешаним (глина и песковита иловача) и меким глиновитим земљиштима.

Још један недостатак који ограничава употребу пужа за изградњу водоносних бунара је потреба да се користи метод ударног ужета за чишћење окна од избаченог камена.

Сличност пуж - калем Широко се користи у ручном бушењу. На исти начин уништава стену и хвата је својим оштрицама да би је извукао нагоре.

Карактеристике ротационог бушења

Ротационо бушење је метода ротационо-вибрационог бушења, у којој се уништавање тла врши помоћу сврдла који на дну бушотине покреће ротор бушаће опреме. Ротор се окреће од мотора аутомобила или одвојено уграђеног електромотора преко погонског вратила.

Развијено земљиште се испира из окна бунара директним или реверзним испирањем. Раствор за прање се може снабдевати гравитацијом или пумпном станицом.

Већина артешких бунара се буши методом ротационог бушења: коришћењем бургије која се ротира ротором, након чега следи испирање бунара и причвршћивање цеви за кућиште.

Ротационо бушење се користи за развијање стеновитих и полукаменитих тла при изградњи дубоких бунара до 150 м. Ротациона бушаћа машина са правилно одабраним сврдлом и пондерисаним цевима за бушење добро се носи са стенским формацијама.

Стручњаци за бушење препоручују коришћење ове методе бушења под следећим условима:

1. Хидрогеолошки део локалитета је прилично добро проучен. Зна се да ће камење морати да се буши. Познат је степен заступљености водоносне зоне у матичној стени.
2. Подземне воде имају притисак карактеристичан за артешке бунаре
3. Постоји могућност несметане испоруке техничке воде за испирање бунара.

У јужним регионима, ротационо бушење се може вршити током целе године, али у северној клими употреба ове методе је ограничена због могућности смрзавања течности за бушење.

Коришћена опрема и алати

Ротационо бушење водоносних бунара врши се помоћу оквира или решеткастог торња на којем се налазе опрема за подизање и други елементи бушаће опреме. Дерицк омогућава подизање и спуштање бушаће жице у бунар.

Опрема за бушење ротационог типа укључује:

• оквир или решеткасти торањ;
• погон мотора;
• ротор и бушаћа колона;
• опрема за пумпање и систем за пречишћавање течности за испирање;
• опрема за подизање, потисни вод, окретни, заптивке итд.

Самоходне платформе као мотор користе мотор са унутрашњим сагоревањем возила, на основу којег се налази комплекс за бушење. У овом случају, снага мотора регулише брзину алата за бушење.

Извор енергије за ротационо бушење може бити стационарни или мобилни електромотор, мотор са унутрашњим сагоревањем аутомобила или генератори.

Ротор, користећи зупчасти уређај, преноси ротацију на погонску цев, која је заузврат преноси на главни алат за бушење - бит.Длето може имати различите облике и направљено је од материјала високе чврстоће: композита, челика обложеног дијамантом итд.

За сваку врсту тла бира се посебна величина и облик бургије, чиме се обезбеђује висока ефикасност и брзина продирања.

Јединственост технологије ротора

Ротационо бушење бунара се изводи у три фазе:

1. Уништавање стене помоћу длета.
2. Уклањање уништене стене на површину млазом убризгане воде.
3. Јачање зидова бунара са цевима за кућиште.

Уклањање уништене земље врши се реверзним или директним прањем. Избор методе испирања зависи од специфичних услова: дубине бунара, врсте тла, доступности потребне количине воде за испирање.

По правилу, приватне фарме користе технологију директног циркулацијског бушења, која укључује следеће кораке:

• забијање бургије великог пречника у земљу;
• ротација бита под утицајем ротора;
• уградња бушаћих цеви и уградња пондерисаних цеви између њих и сврдла;
• уклањање отпадног тла притиском течности помоћу пумпе;
• постављање цеви за кућиште како би се спречило да земља падне у бунар;
• бушење са мало мањег пречника и понављање целог циклуса.

Током повратног испирања, земља се уклања из бунара кроз цеви бушаће колоне, а течност за испирање се сипа између зидова бунара и цеви.

Вода гравитацијом тече у унапред припремљени резервоар, где се чисти од земље и муља и враћа се у бушаћу колону за нову порцију отпадне стене.

У неким случајевима, када се врши ротационо бушење, не користи се директно или обрнуто испирање, већ дување ваздухом под притиском који се ствара помоћу компресора.

Предности и мане ротационог бушења

Главна предност ротационе методе је могућност бушења дубоких бунара са уносом воде у ломљеном кречњаку.

Поред тога, ова метода бушења има следеће предности:

• висок квалитет отварања водоносног слоја у подлози;
• могућност изградње бунара великог пречника до 200 цм;
• велика брзина бушења, ниска потрошња енергије.

Значајан недостатак ротационог бушења је потреба за организовањем испирања бунара.

Који метод бушења треба да изаберем?

Све разматране методе механичког бушења се широко користе за изградњу водоносних бунара.

Да сумирамо, можемо рећи да:

1. Препоручљиво је користити бушење за језгро за продирање у пластична глинена тла.Метода језгра је погодна за изградњу већине водозахвата, а по потреби се користи у комбинацији са методом ударног ужета.
2. Бушење пужом је по обиму слично методи језгра. Од њега се разликује по лошем квалитету чишћења бушотине и захтева обавезну употребу баилер-а или дуготрајно испирање бунара пре рада.
3. Ротационо бушење је најбоља опција за бушење бунара у каменитим земљиштима.

Трошкови развоја бушотине коришћењем одређене методе бушења у великој мери зависе од тога која опрема се користи, као и од категорије бушења избушених стена.

Правилно одабрана метода бушења бунара помоћи ће не само да смањите вријеме проведено на бушењу, већ ће вам омогућити да без проблема управљате извором воде у будућности

О томе како направити опрему за бушење сопственим рукама можете прочитати у другом популаран чланак наш сајт.

Закључци и користан видео на тему

Видео #1. Демонстрација принципа класичног језгровитог бушења са извлачењем језгра притиском воде:

Видео #2. Карактеристике бушења бунара са пужем:

Видео #3. Језгро бушења бунара са испирањем дна и уградњом дуплог омотача, чији је спољни део од челичних цеви, унутрашњи део је од полимера:

Бушење водоносног бунара је радно интензиван процес. Од исправности изабраног метода бушења зависи не само брзина постављања аутономног извора воде, већ и финансијски трошкови.

Прва ствар на коју треба обратити пажњу при избору методе бушења је врста тла и дубина водоносног слоја. На основу ових параметара, можете одабрати најбољу опцију која ће вам омогућити брзо и јефтино бушење бунара.

Да ли бисте желели да поделите историју бушења бунара на сопственом сајту или корисне информације о теми чланка? Молимо оставите коментаре у блоку испод. Овде можете поставити питање или указати на спорне тачке у тексту.