Ударный способ бурения скважин

Первые колодца и скважины для получения воды, люди обустраивали еще до нашей эры. Первая технология прокладки шахт для создания точек водозабора – ударная. Данный метод достаточно простой и эффективный. Однако, на сегодняшний день его популярность значительно снизилась по ряду причин. Об особенностях ударного способа бурения скважин нужно поговорить подробнее.

Что такое ударное бурение

Из самого названия понятно, что разрушение породы происходит за счет ударов бура о нее. Наиболее распространенный способ бурения с помощью ударного оборудования – ударно-канатный способ, который необходимо рассмотреть подробнее.

Технология ударно-канатного бурения имеет две разновидности:

• С промывкой – такой метод подходит для обустройства скважин в различных типах пород. Изначально на пласты грунта оказывается ударное воздействие, после чего разрушенная порода вымывается из скважины под напором промывочной жидкости. Это неподходящий метод в том случае, если нужно провести геологическую разведку, получить точные результаты относительно состава и свойств грунта.
• Сухой метод. Его суть заключается в том, что внутри шахты устанавливается обсадная колонна, а порода начинает попадать внутрь нее с помощью механического воздействия. С помощью данного метода удобнее всего брать почву для дальнейших лабораторных анализов.

Преимущества и недостатки технологии

Ударный способ бурения скважин пользуется не такой большой популярностью, как вращательные технологии. Однако, у него есть ряд определенных преимуществ:

• можно выполнить точную геологическую разведку, получив образцы почвы из различных слоев;
• изначально можно использовать буры большого диаметра (более 50 см);
• погружение, крепление обсадной колонны можно выполнять сразу после окончания бурения, достижения водоносного слоя;
• данную технологию можно эффективно применять на различных типах грунта (каменистых, глинистых, сыпучих);
• при ударном способе бурения, можно сохранять водоносные слои в своей первозданном виде, защитить их от проникновения различной грязи и мусора с поверхности земли.

Недостатков у данной технологии достаточно много. Во-первых, значительно снижается скорость бурения на твердых и вязких грунтах. Максимальной скорости и эффективности можно достичь только на сыпучих типах грунта. Во-вторых, нужно подготавливать проезд и свободную площадку для техники, которая будет осуществлять бурение. В-третьих, невозможно разрушать слишком плотные породы ударами. В-четвертых, данная технология не позволяет создавать скважины под углом. Единственный вариант обустройства шахты – строго перпендикулярно поверхности земли.

Устройство оборудования и принцип бурения

Оборудование для ударного бурения по конструкции гораздо проще, чем для вращательных методов. Общая система состоит из нескольких элементов:

• забивной стакан (основная рабочая часть);
• металлический трос (диаметр зависит от размера забивного стакана);
• штанга;
• каркас из металла, на котором будет подвешиваться рабочая часть оборудования;
• лебедка, электрический двигатель;
• соединительные элементы.

Процесс бурения ударным способом:

• Изначально подготавливается местность, на которой будет размещаться оборудование для бурения. Оптимальное количество свободного пространства – 2.5. м.кв.
• Первый этап бурения. Выполняется специализированным инструментом на глубину не более 1.5 метра.
• Разрушенная порода поднимается на поверхность, после чего стенки шахты начинают укрепляться обсадной трубой.
• Устанавливается буровой стакан над скважиной, начинается основной этап бурения, когда стакан вбивается в землю. Периодически стакан очищается от земли.

Данный процесс продолжается до тех пор, пока рабочие дойдут до водоносной жилы.

Особенности бурения скважин ударным способом в различных типах грунта:

• Чтобы сделать водозабор в плывучем грунте или песчанике, необходимо использовать ударную часть, которая имеет плоский сосуд для накопления земли. Важно выполнять работу не спеша, укреплять стенки шахты обсадной трубой, чтобы избежать сползания грунта в углубление.
• Для того чтобы сделать точку водозабора в сложных смесях различных пород, в болотистой местности, на глиняной земле, необходимо использовать усовершенствованное, специализированное оборудование. Его особенность заключается в том, что двутавровое долото укреплено крестовиной. В процессе бурения, обсадная труба монтируется только в устье.
• Для того, чтобы сделать точку водозабора в основании из гравия или галечника, необходимо использовать двутавровое долото. Для перемещения слоя разрушенного грунта наружу, рекомендуется применять плоскую желонку с клапаном. В процессе бурения лучше всего использовать расширители.

Ударный способ бурения скважин имеет низкую популярность из-за многочисленных недостатков данной технологии, в сравнении с вращательными методами. Нельзя забывать о том, что рабочий процесс достаточно трудоемкий, из-за чего значительно повышается стоимость услуги по бурению водоносных скважин от специализированных организаций.