Буровые или трубчатые колодцы: бурение скважины

Бурение скважины

Методы бурения

При бурении скважины весьма желательно знать заранее хотя бы ориентировочно характер грунта, что важно для приготовления нужного инструмента, а также на какой глубине может встретиться вода.

При штанговом вращательно-ударном ручном бурении скважины глубиной до 20 м и диаметром до 76 мм работать можно без треноги. Такую скважину могут свободно пробурить 3...4 чел. Для бурения скважины диаметром 150...200 мм с трубами длиной до 4...5 м тренога необходима. Но поскольку масса треноги составляет 300 кг, для ее установки требуются несколько человек или подъемный кран.

Для бурения неглубокой скважины можно изготовить и более легкую треногу. Работать с ней гораздо легче и для ее обслуживания требуется меньшее число людей. Техника бурения заключается в следующем. Прежде всего роют шурф, опускают в него инструмент, бурят, а затем вынимают колонну (свинченные трубы) с инструментом с помощью лебедки или ворота. Очередную штангу наращивают тогда, когда конец предыдущей находится выше уровня земли не более 1 м.

В процессе бурения через каждые 50...70 см углубления инструмента в породу его извлекают для очистки и таким образом выполняют бурение скважины до нужной глубины. При необходимости ставят обсадные трубы.

Мелкое вращательно-ударное бурение без треноги выполняют с помощью нескольких коротких штанг (труб) длиной по 1; 1,5 и 2 м. Когда ими будет пробурена скважина на глубину штанги, короткие вынимают и заменяют их длинной штангой.

При бурении штанга с инструментом или обсадная труба должна направляться в скважину строго вертикально. Поэтому первоначальная стадия бурения называется забуриванием. При забуривании двое рабочих вращают штангу с инструментом или просто бур, а третий направляет ее точно по вертикали, систематически проверяя отвесом. Конечно, вместо этого можно устроить легкую треногу или прочно закопать в землю два столба с прибитой толстой жердью или доской. К треноге или жерди приставляют обсадную трубу строго вертикально, прочно ее закрепляют, вставляют бур и приступают к бурению.

Иногда поступают так. Над шурфом устанавливают треногу, для определения центра скважины через блок пропускают отвес, находят точку и придвигают в это место доски кромками для будущей щели. На досках в стыке кромок отмечают центр, обводят из него окружность, равную диаметру муфт штанги или обсадной трубы, если ее ставят в первую очередь. Доски снимают, вырезают отверстие по обведенной линии, а затем их снова ставят строго на место и прочно укрепляют. В отверстие опускают отвес на доски (пластины), уложенные на дне шурфа. Снова находят центр доски, обводят из него окружность, снимают доски (пластины) и выполняют отверстия. И первое, и второе отверстия должны быть расположены строго одно над другим, т. е. на одной вертикали. После этого доски (пластины) на дне шурфа прочно крепят к подкладкам. При таких вариантах забуривание будет происходить строго вертикально как вручную, так и с треноги.

Затем в отверстие вставляют колонну с инструментом и пробуривают начальную скважину требуемой глубины (не менее 1 м, но чем глубже, тем лучше, считая эту глубину от уровня пола шурфа). Если стенки скважины сложены из устойчивой плотной породы, то можно бурить без обсадки на всю длину первой обсадной трубы. При неустойчивых породах в шурфе пробуривают змеевиком или ложкой начальную скважину глубиной 1 м или более, но также строго вертикально, опускают туда обсадную направляющую трубу с башмаком, после чего ее завертывают или забивают.

На трубе на высоте 1 ...1,5 м от поверхности земли закрепляют хомут и приступают к бурению, небольшими толчками вращая трубу по ходу часовой стрелки. Башмак обрезает стенки скважины, что способствует опусканию трубы. Если от обычных толчков обсадная труба не опускается, то сначала ее вращают против часовой стрелки, а затем — по ходу часовой стрелки. Срезаемая башмаком обсадной трубы порода заполняет скважину и приводит к прекращению осадки трубы в скважину. Поэтому периодически приходится очищать трубу от породы желонкой.

По мере заглубления штанги с инструментом в породу хомут на ней переставляют так, чтобы он был на расстоянии 1...1.5 м от настила. Штанги наращивают по мере надобности, пользуясь короткими или нормальными по длине трубами.

Скважины малых диаметров в мягких породах глубиной до 30 м выполняют ложкой или змеевиками. Змеевик применяют в плотных породах: глинах, суглинках. Им работают быстрее, чем ложкой, но он плохо удерживает породу, которая при подъеме инструмента часто падает обратно в скважину.

Во влажных грунтах инструмент через каждые 5... ...10 см следует отрывать (поднимать) от забоя. По мере бурения осаживают и обсадные трубы, но так, чтобы буровой наконечник был ниже башмака обсадной трубы. За один прием им обычно пробуривают не более 30...40 см.

При бурении в сухих породах ложками и змеевиками для повышения производительности труда перед опусканием инструмента в скважину вливают по 1 л воды при каждом опускании. Вода размягчает породу, которая прилипает к инструменту, и одновременно является смазкой, облегчающей его вращение.

Бурение ударное технология

При ударном бурении после каждого удара следует поворачивать инструмент на 1/8-1/10 его окружности. Это необходимо для получения круглой скважины. Инструмент поворачивает рабочий, специально поставленный у штанги. Делает он это с помощью укрепленного на штанге дополнительного хомута. Долото над забоем поднимают в зависимости от породы в среднем на 30...50 см. Масса инструмента должна быть из расчета 1...2 кг на 1 мм лезвия плоского долота. Во время бурения рекомендуется наносить не менее 8... ...12 ударов в минуту.

На рис.64 показаны наконечник 1, штанга 2,на которой жестко закреплена с помощью болтов муфта 3. Над муфтой расположена баба 4, свободно скользящая по штанге. При работе она наносит удары по муфте, забивая тем самым штангу с инструментом в породу. Для подъема бабы за ее ушки укреплен канат 6, перекинутый через блок 7. Чаще всего ставят два каната, за которые рабочие поднимают бабу на нужную высоту, а затем отпускают канаты, и баба наносит удар по муфте.

Эту работу можно выполнять и с балансиром. К концу длинного плеча балансира крепят 2...4 веревки с деревянными ручками на концах. Нагибая за эти веревки длинное плечо балансира книзу, а затем быстро опуская, производят удары буровым инструментом по забою скважины.

Вращая штангу или обсадную трубу, рабочие не ходят вокруг нее, а передают рукоятки шарнирного хомута один другому. Не следует для облегчения вращения удлинять концы шарнирных хомутов или ключей с помощью патрубков.

Часто первую обсадную трубу не завертывают, а забивают в породу барсиком или деревянной бабкой-колотушкой. Для защиты концов трубы с резьбой от повреждения на них надевают специально изготовленные деревянные муфты или укрепляют деревянные чураки (отрезки стволов дерева). Эту первую обсадную трубу осаживают на глубину 4...5 м, считая от пола вырытого шурфа. Потом ее заглубляют ударным или вращательным способом, что зависит от качества грунта.

В дальнейшем буровой инструмент работает внутри обсадных труб с чередованием операций: сначала бурят, затем извлекают породу, далее вставляют инструмент обратно в трубу, опять бурят и т. д.

Опускание продолжается до тех пор, пока сила трения не воспрепятствует их дальнейшему опусканию и трубы не остановятся. После этого внутрь трубы свободно вводят трубу меньшего диаметра, и операции возобновляют в той же последовательности. Практически трубы одного диаметра могут быть углублены в породу в среднем на 40...50 м.

Для забуривания в штанге делают отметку мелом на высоте 50...70 см от настила (практически отметку делают на длину инструмента). Бурение прекращают, когда отметка вплотную приблизится к настилу. После этого штангу с инструментом (наконечником) извлекают из скважины вместе с захваченной породой, очищают инструмент и снова опускают в скважину. Процесс повторяют в том же порядке.

При каждом опускании штанги с наконечником для очередной проходки на штанге делают мелом отметку на длину инструмента.

<< Буровые или трубчатые колодцы: инструменты и приспособления

Буровые или трубчатые колодцы: инструменты для бурения >>

11.03.2013 [11:37 ]

Эта статья еще не комментировалась. Инф-Ремонт будет признателен первому комментарию о статье