Ударно-канатное бурение: как бурят скважины на воду в каменистом грунте

Как работает ударно-канатное бурение

Принцип ударно-канатного бурения понятен без чертежей. Над будущей скважиной ставят мачту с блоком наверху. Через блок идёт трос от лебёдки, а на тросе висит тяжёлый ударный снаряд с долотом. Лебёдка поднимает снаряд и отпускает его в свободное падение — долото бьёт в забой и дробит породу. Удар за ударом скважина углубляется.

Раздробленную породу из скважины поднимают желонкой — трубой с клапаном внизу. Желонку опускают на забой, порода с водой заходит внутрь, клапан закрывается, и желонку вытаскивают наверх вместе с породой. Потом снова работает долото, потом снова желонка.

Чтобы стенки скважины не осыпались, по мере углубления в неё опускают обсадные трубы. Когда скважина дошла до водоносного слоя, в неё ставят фильтр и прокачивают её до чистой воды.

Иллюстрация: обсадная труба скважины с крышкой на дачном участке, галька и мокрый песок рядом.

Что входит в установку

• Мачта и станина. Держат блок над скважиной. У установки завода станина разборная.
• Лебёдка со свободным сбросом — двигатель, редуктор, муфта сцепления и барабан с тросом. Муфта отпускает барабан, и снаряд падает свободно.
• Ударный патрон с насадками (долото). Главный инструмент, который дробит породу. У канатно-ударной установки завода он весит 80 кг.
• Желонка — для очистки забоя. Ею же проходят глины: желонку бросают в глину, и та набивается внутрь.
• Пульт управления.

1 — мачта с блоком; 2 — лебёдка со свободным сбросом поднимает снаряд и отпускает его; 3 — трос; 4 — ударный патрон с долотом падает на забой и дробит породу; 5 — обсадная труба держит стенки скважины; 6 — желонка: клапан внизу пропускает шлам внутрь и не выпускает обратно.

Желонка: как она устроена и как ею работать

Желонка — стальная труба, у которой внизу стоит обратный клапан: шаровой или тарельчатый (лепестковый). Когда желонка падает на забой, клапан открывается, и в трубу заходят шлам, песок, вода. Когда её тянут вверх, клапан под тяжестью содержимого закрывается, и всё поднимается наверх.

• При бурении желонкой поднимают раздробленную долотом породу, проходят глины и песок с водой.
• При чистке скважины желонкой убирают песок и ил, которые со временем набиваются на дно, — это частая причина, почему скважина стала давать меньше воды.

Работают так: желонку опускают на тросе до дна, несколько раз приподнимают и бросают, чтобы она набралась, затем вытаскивают и вытряхивают. Диаметр желонки подбирают под обсадную трубу с небольшим зазором: слишком узкая набирает мало, слишком широкая цепляется за стенки.

Где ударно-канатный способ лучше

• Каменистые грунты. Галька, щебень, валуны, скальные прослойки — там, где бур при гидробурении упирается в камень, долото его разбивает.
• Чистый водоносный слой. Бурят без глинистого раствора, поэтому водоносный слой им не забивается. Скважина отдаёт воду лучше и служит дольше.
• Глубина. Канатно-ударная установка завода бурит скважины глубиной до 100 м и больше.
• Труднодоступные места и помещения. Установка разборная: её переносят по частям и собирают там, куда не проедет буровая машина, — на участке за домом, в подвале, в цеху.
• Простота. Лебёдка, трос, долото и желонка — ломаться почти нечему, а ремонт под силу самому буровику.

Минус способа — скорость. Ударно-канатное бурение медленнее вращательного, особенно в мягких грунтах: каждый метр требует многих ударов и подъёмов желонки.

Ударно-канатное бурение или гидробурение

На мягких грунтах — песке, супеси, суглинке — быстрее бурить установкой для гидробурения: вода под напором идёт через вращающиеся штанги, размывает грунт и выносит его наверх. Но камни она не берёт.

Часто грунт на участке смешанный: сверху суглинок, ниже прослойка гальки. Для этого установку для гидробурения можно дополнить канатно-ударным блоком: мачта, станина, электролебёдка со свободным сбросом, трос на 100 м, долото с насадкой и желонка. Мягкие слои проходят гидробурением, каменистые — долотом.

Канатно-ударная буровая установка.

Как пробурить скважину ударно-канатным способом

1. Выберите место. Подальше от выгребных ям и стоков, с подъездом для трубы и местом для шлама. Узнайте у соседей или в местной буровой организации, на какой глубине у вас вода и какие грунты.
2. Соберите установку. Мачту ставят строго над точкой бурения, станину выставляют ровно.
3. Забурите скважину. Первые метры проходят осторожно, чтобы ствол пошёл вертикально.
4. Чередуйте долото и желонку. Долото дробит породу, желонка поднимает её. В глинах работают желонкой, в камнях — долотом.
5. Опускайте обсадную трубу по мере углубления, чтобы стенки не осыпались.
6. Дойдите до водоносного слоя, поставьте фильтр и прокачайте скважину до чистой воды.

Установка работает от сети 380 В, а с электронным блоком — от 220 В. Если на участке нет электричества, её подключают к генератору.

Бурение скважин как дело

Скважина на воду нужна почти каждому частному дому, даче и небольшой ферме, а буровых машин в сёлах и посёлках мало. Небольшая разборная установка позволяет бурить скважины на заказ: на мягких грунтах — гидробурением, на каменистых — ударно-канатным способом. Завод выпускает ударно-канатные установки с 2007 года.

Больше о бурении — в статьях «Бурение на воду» и «Малогабаритные мобильные буровые установки», ответы на частые вопросы — на странице «Вопросы по буровым установкам», комплектация и цены — «Цены на установки и запчасти».

Позвоните в офис: +7 8172 27-96-20 — подберём канатно-ударную установку или канатно-ударный блок к установке для гидробурения под ваши грунты.