Буровая установка для скважин воду: разновидности, преимущества, самодельные конструкции

Буровая установка для бурения скважин на воду — это механизм с системой взаимосвязанных узлов. С помощью такого оборудования ведется бурение грунта с целью добычи воды. Необходимость в этих работах возникает у жителей загородных домов, где отсутствует центральное водоснабжение. Работа выполняется с привлечением профессионалов или самостоятельно. Конструкцию можно изготовить своими руками.

Виды скважинных установок для бурения

Буровая установка для бурения скважин имеет несколько разновидностей:

1. Ударные конструкции. Отличаются высокой надежностью при эксплуатации. Базовую часть изделий составляет прочное основание, к которому крепится трос с долотом. Буровая установка на воду способна рыть скважины глубиной до 100 м. Несмотря на невысокую скорость, работа может проводиться на твердых, каменистых почвах.
2. Шнековые приспособления. В качестве рабочего инструмента используется шнек, с помощью которого ведется подъем измельченного грунта на поверхность. Оборудование обладает высокой производительностью, но нуждается в постоянной очистке рабочих частей.
3. Роторные изделия. Относятся к изделиям с ручным приводом, не требующим наличия электродвигателя. Обладая малой производительностью и небольшими габаритами, находят применение в работе с мягким грунтом. Это может быть песок или подвижные слои почвы.
4. Роторное бурение с промывкой. Относится к современным методам. Высокая скорость проводимых работ требует наличия дорогостоящего оборудования.

Достоинства самодельных бурильных установок

Самодельные агрегаты обладают рядом достоинств:

• небольшие параметры и малый вес;
• простота изготовления;
• высокая функциональность;
• возможность проведения работ на ограниченной территории;
• использование стандартного источника электропитания;
• приемлемая стоимость;
• легкость в ремонте.

Оборудование удобно в эксплуатации. Все узлы имеют простую конструкцию и ломаются редко.

Бурение ударным способом

Принцип работы такого механизма заключается в резком движении вниз с высоты трубы, на конце которой находится ударный патрон. Под действием большого веса почва разрушается. Движение осуществляется при помощи лебедки. После нескольких ударов желонкой грунт поднимается на поверхность. После окончания процедуры в образованную скважину опускаются обсадные трубы. Они необходимы для устранения риска обвала боковых стенок.

Конструкция состоит из следующих элементов:

• блок с треногой;
• канат;
• заостренная труба весом до 80 кг;
• желонка.

Такой метод трудоемкий, но он имеет ряд преимуществ:

• возможность разового извлечения большой массы грунта;
• формирование колодца или скважины большого диаметра;
• высокая производительность;
• возможность проводить работы в зимнее время;
• большая длительность эксплуатации полученного сооружения.

Однако имеются и недостатки:

• большая продолжительность работ в случае глубокого залегания воды;
• риск обвала грунта в процессе формирования скважины;
• необходимость установки обсадных труб.

К оборудованию предъявляются особые требования: трос должен обладать достаточной степенью прочности и гибкости.

Бурение шнековым способом

Является недорогим и удобным способом, применяется на мягких, песчаных почвах.

Аппарат состоит из следующих частей:

• бур или шнек, который ввинчивается в землю;
• наращиваемая штанга;
• привод: ручной или механизированный.

Расположенным снизу буром устройство ввинчивается в землю. Шнековыми режущими частями разрыхляется почва. Через некоторое время штанга с инструментом поднимается на поверхность и отходы удаляются. Если требуется большая глубина изготовления, то штангу постепенно наращивают.

К преимуществам такого метода относятся:

• скорость выполнения работ;
• простота сборки установки;
• отсутствие необходимости привлечения квалифицированных работников;
• маневренность аппаратуры;
• работы могут проводиться на небольших участках.

К недостатку можно отнести малую глубину скважин.

Бурение роторным способом

Бурильные установки роторного типа относятся к универсальным конструкциям, но чаще используются для работы на твердом грунте, где много гальки, гравия или известняка. В состав конструкции входят элементы:

При бурении таким способом слои воды достигаются за небольшой промежуток времени.

В зависимости от степени твердости почвы используется разный режущий инструмент:

1. Ложковый бур. Применяется на мягких почвах (глина, песок). Он имеет форму спирали с расположенными на ней отверстиями.
2. Змеевидной формы. Используется для работы на суглинистых почвах.
3. Заостренный. Применяется для проходки плотной и каменистой толщи грунта.

Бурение с промывкой скважины

Бурение этим методом позволяет за 1 час пройти до 12 м. Во время бурения ведется промывка канала.

Она может происходить 2 способами:

1. Прямая. Жидкость для промывки подается по шлангу на дно скважины. После того как почва размоется, разрыхленная смесь выбрасывается наружу.
2. Обратная. Раствором заполняется канал, а затем смесь грунта и раствора удаляется из скважины.

Промывочный раствор выполняет несколько функций:

• охлаждает рабочие части инструмента;
• вымывает грунт;
• укрепляет обсадную трубу.

Для подачи промывочного раствора в скважину применяются специальные насосы.

Установка состоит из 2 рам и вертлюга, расположенного между ними и передающего крутящий момент от двигателя к буру. К его корпусу крепится патрубок. Особое внимание уделяется герметичности мягкого элемента, потому что через него подается жидкость для промывки.

Продолжительность эксплуатации буровой установки во многом зависит от надежности вертлюга, поэтому для его изготовления используется сталь высокого качества. Зазор между сопрягаемыми с ним движущимися деталями делают минимальным, чтобы не происходило биение во время бурения..

Сборка малогабаритной буровой установки с ручным приводом

Станок для бурения скважин можно изготовить своими руками.

На первом этапе потребуются следующие инструменты и материалы:

• труба диаметром 100 мм;
• пластины из металла;
• разборная штанга;
• тройник;
• муфта;
• лебедка;
• сварочный аппарат;

1. С одной стороны трубы приваривают стальные пластины в форме наконечника. Если есть шнек, то можно сначала приварить его, а к нему крепить металл.
2. С другой стороны нарезают резьбу.
3. Сверху на трубу накручивают тройник.
4. Устанавливают разборные штанги, которые делают из отрезков трубы. Они будут накручиваться в процессе работы, по мере опускания бура на большую глубину. Участки соединяют между собой муфтами. Сечение штанги может быть круглым или шестигранным, применение того или иного вида зависит от нагрузки.
5. При большой глубине бурения изготавливают вышку-треногу из металла или дерева. В ее верхней части формируют отверстие, через которое будет перемещаться штанга.
6. Для подъема штанги с большой глубины устанавливают лебедку.

Изготовление установки для бурения с электрическим приводом

Такая установка отличается более сложной конструкцией.

Для ее изготовления потребуются следующие инструменты и материалы:

• бур;
• стакан;
• каркас;
• электродвигатель;
• сварочный аппарат;
• болгарка.

Порядок монтажа следующий:

1. От трубы диаметром 120 мм отрезают стакан. Его размер должен быть таким, чтобы обеспечить хорошую проходимость. Желательно, чтобы его вес составлял 80 кг. Утяжеление конструкции дает дополнительное преимущество в работе.
2. С одной стороны по контуру формируют треугольные зубья.
3. Изготавливают бур. Для этого используют трубу с наружным диаметром 120 мм. С одной стороны на нем формируют резьбу, а с другой прикрепляют сваркой винтовую часть.
4. К шнеку приваривают металлические пластины. Их располагают под углом, обеспечивающим оптимальную проходимость.
5. С другой стороны трубы крепят штангу.

Бур является одним из основных элементов конструкции установки. В заводских условиях он изготавливается из качественного металла, а материалом встроенных в него пластин является инструментальная сталь, прошедшая термическую обработку до твердости 60-66 единиц по Роквеллу.

С помощью электродвигателя в скважину непрерывно подают воду. Желонкой, функцию которой выполняет бур, смесь воды и почвы подается наверх.

Если требуется больший размер выступающей части, то сверху еще крепят трубу.

Подбираем станок для бурения скважин

Сегодня многие владельцы загородных домов хотят иметь собственный источник чистой воды. Особой популярностью пользуются скважины, которые можно бурить практически в любом месте, где присутствует водоносный слой. Технология формирования подобной системы предполагает использование специальных механизмов. Существует несколько видов таких устройств, среди которых можно выделить буровые скважины. Ознакомиться с техническими характеристиками этих приборов довольно легко на специализированных сайтах.

Особенности

Скважина для воды представляет собой небольшое цилиндрическое сооружение, укрепленное с помощью специального жесткого каркаса. Формирование подобных систем производится с помощью станков для бурения. Технически эти устройства состоят из нескольких механизмов, связанных между собой различными крепежами. Установки для бурения появились уже очень давно, так как с их помощью добывали различные полезные ископаемые. Добыча воды с их помощью практикуется не так уж давно, особенно в частном секторе. Буровые установки позволяют решать такие основные задачи, как:

• формирование отверстий незначительного диаметра. Их применяют для решения небольших инженерных задач;
• бурение разведочных скважин. Они используются с целью получения информации о состоянии почв, водоносных горизонтов;
• бурение скважин с целью поиска или добычи жидких или газообразных ископаемых, например, нефти;
• бурение водяных скважин. Эти механизмы отличаются относительной простотой. Это касается конструкций, которые используются для формирования неглубоких отверстий.

Колодцы такого типа могут иметь различную глубину. В зависимости от этого выделяют несколько видов скважин.

• Трубчатый колодец. Это самая мелкая скважина, имеющая глубину не больше 12 м. В качестве источника воды используют только верхние водоносные горизонты. После бурения в эту скважину не сможет попасть грязь, листья или другой мусор.

• Скважина на песок. Углубление средней глубины, которое может достигать не больше 30 м. Срок службы подобной системы составляет около 15 лет. При этом скважина может периодически забиваться песком, и ее нужно будет чистить.

• Артезианская скважина. Глубина такого «колодца» может превышать 100 м, поэтому для бурения подобных отверстий используются специальные технологии и механизмы. Буровые установки такого типа отличаются высокой мощностью и сложностью. Но эксплуатировать подобные источники воды можно уже на протяжении 50 лет.

Конструкция станков для бурения может отличаться в зависимости от происхождения. Независимо от этого такие механизмы имеют следующие общие элементы:

• каркас – в качестве опоры может выступать как металлическая конструкция, так и непосредственно самоходный автомобиль или другая сложная система. Прочность подобного элемента определяется в зависимости от максимальной глубины бурения скважин;
• устройство для бурения – эти элементы представляют собой систему механизмов, которые приводят в движение сам бур или другой предмет, разрушающий почву. При бурении может применяться несколько типов инструментов, которые предназначаются для определенных слоев грунта;
• привод – технически в качестве этого устройства может выступать как электрический или дизельный двигатель, так и физическая сила человека.

Многие станки для бурения скважин имеют более сложную структуру, так как состоят из различных вспомогательных узлов.

Бурильные станки являются очень востребованным продуктом на рынке. Сфера их применения может быть как промышленной, так и бытовой. В зависимости от этого подобные механизмы можно разделить на несколько видов.

• Промышленные. Такие станки используются для бурения глубоких скважин. Они отличаются высокой мощностью и производительностью. Очень часто они применяются с различным вспомогательным оборудованием. Подобные механизмы используются при формировании нефтяных скважин. Ярким представителем может стать плавучая платформа, оснащенная мощным бурильным станком.

• Мобильные. Буры такого типа предназначаются для формирования скважин на воду. Они оснащаются маломощными приводами (электрические двигатели и другие), с помощью которых можно сформировать отверстие глубиной до 100 м.

• Ручные. Они являются самыми простыми конструкциями, с помощью которых можно бурить относительно неглубокие скважины до 15–20 м в зависимости от типа почвы. Эти самодельные малые механизмы применяются в бытовой сфере.

При желании их можно соорудить вручную из подручных материалов.

В зависимости от техники бурения станки делят еще на несколько групп.

Ударно-канатные

Формирование колодцев происходит с помощью специального патрона, который выполнен в виде своеобразной трубы с заостренным концом. Разрушение почвы происходит под собственным весом устройства. Чтобы увеличить энергию удара, чашу поднимают специально на определенную высоту над уровнем земли. Среди минусов можно выделить низкую проходимость и невозможность организации довольно глубоких скважин. Ударно-канатные модели используются в быту для рытья колодцев.

Но следует отметить, что подобные механизмы могут работать даже на каменистых грунтах, чего не всегда можно добиться другими инструментами.

Шнековые

Они являются одними из самых распространенных видов станков. В качестве бура применяют шнеки различной формы и размера. Самые простые модели могут использоваться даже ручным методом. Бур помещают вращательным способом в грунт, что приводит к дроблению материала, при этом почва располагается между лопастями. Чтобы удалить ее, рабочий орган периодически вынимается и очищается от грязи. Установки приводятся в движение как вручную, так и с помощью различных видов двигателей.

Ручные модели могут иметь небольшой вес, что делает их компактными и легко переносными. Но если производить бурение шнеком каменистых грунтов, то его эффективность может значительно падать.

Вращательно-роторные

Станки этого класса отличаются высокой производительностью, так как позволяют проходить грунт относительно быстро и качественно. Технически конструкция состоит из вертикальной трубы и режущего органа. При прохождении ножа к поверхности разрушения подают воду под напором. Это позволяет размягчить почву и сделать ее более податливой. Жидкость здесь также нужна для очистки отверстия от грунта. Осуществляться подобная операция может двумя основными способами. Первый предполагает подачу воды через штангу, а грязь уже выводится через отверстие самой скважины. Второй подход осуществляется полностью наоборот. Скважину заполняют водой, а самая грязь уже выводится с помощью специального оборудования и наносов.

Следует отметить, что практически все буровые станки имеют аналогичное строение описанной ранее структуре. Касается это не только устройств для формирования скважин для воды, но и нефтяных механизмов. Но в мощных станках уже применяют более прочные материалы, способные выдерживать высокие нагрузки. Поэтому подобное оборудование невозможно соорудить самостоятельно без применения специальных технологий.

Производители

Популярность буровых станков возрастает с каждым днем, что связано с тем, что системы подобного типа используются для решения разнообразных задач. Производство станков осуществляется многими компаниями, среди которых можно выделить несколько самых популярных.

• «ИжНефтеМаш». Компания производит оборудование для бурения уже более 50 лет. Продукция компании насчитывает множество наименований. Самыми популярными инструментами этой марки считаются буровые погружные дренажные насосы, штанговое оборудование, смесительные установки, которые используются для цементирования шахт, и много других.

• «Буровая техника». Это еще одна компания с многолетним опытом, которая производит оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин. Производитель выпускает турбобуры, винтовые насосы и много другое. Механизмы отличаются высокой производительностью и качеством работы.

• «Геомаш». Техника этой компании применяется в строительстве, а также для бурения скважин для воды. Производитель выпускает множеств самоходных механизмов, способных решать различные задачи. Многие из них могут формировать сейсморазведочные и гидрогеологические скважины.

• Bauer. Эта немецкая компания, которая известна на рынке также уже более полувека. Под эгидой данной марки выпускается очень много бурильных установок как для промышленного, так и для строительного использования. Следует отметить высокое качество производимого оборудования, что достигается за счет того, что компания изготавливает все комплектующие для механизмов самостоятельно.

Самыми популярными машинами являются модели Bauer BG 28 и Bauer MBG 24, которые применяются многими профессиональными специалистами.

• Aker Wirth. Это еще один представитель Германии, выпускающий качественное буровое оборудование. Ассортимент продукции насчитывает множество видов изделий. Можно найти как малогабаритные установки, так тяжелые промышленные агрегаты. Особую популярность приобрели верхние приводы, буровые насосы и вертлюги.

Разнообразие буровых станков не заканчивается на этих марках. Сегодня все больше рынок захватывают недорогие китайские модели. Но перед тем как покупать их, следует удостовериться в их надежности и выносливости.

Советы и рекомендации

Бурение скважин – это сложная процедура, которую не всегда возможно осуществить своими руками. Подобные операции реально выполнить только для неглубоких отверстий. Осуществляя бурение, следует придерживаться следующих простых советов:

• перед началом работ обязательно нужно анализировать почву. На основе полученных данных подбирается тип бура, который подойдет для разрушения подобной структуры;
• следует стараться выставлять инструмент строго вертикально. Если система войдет в грунт под углом, то существует риск повреждения рабочего органа;
• в случае ручного бурения обязательно стоит добавлять воду в отверстие. Она смягчит почву и позволит быстрее продвигаться вглубь.

Буровые станки для скважин представляют собой специальное оборудование различной сложности. Их выбор для решения определенных задач следует доверять опытным специалистам, которые подберут надежные и долговечные механизмы. Более подробно о станках для бурения скважин смотрите в следующем видео.