Гидравлические буровые установки для бурения скважин на воду

13.11.2018 0 Автор Stroitel

гидравлические буровые установки для бурения скважин на воду

Выбрать небольшую, но действительно эффективную и функциональную буровую установку достаточно просто. Для начала, необходимо определиться, для чего она нужна. Если это будет бурение мягких и средней плотности грунтов, то можно сэкономить и купить электрическую или ручную буровую установку. Однако, если же требуется действительно многофункциональный агрегат, то следует обратить внимание на гидравлические буровые установки.

Гидравлические буровые установки

Вращение бура и его движение вдоль мачты производится за счет гидравлики, давление в которой поддерживается дизельным двигателем и маслонасосом. Они между собой соединены напрямую. Подобная конструкция получается довольно компактной. За счет применения гидравлики такой бур получается действительно универсальным.

Он способен производить несколько типов бурения. Это бурение с промывом породы, шнековое бурение, колонкового типа бурение, а также бурение пневмоударным методом. Подходит даже для самых твердых типов породы. А также способен производить бурение под углом, вплоть до бурения горизонтально.

Рама буровой установки может перемещаться за счет установки на неё колес, за счет крепления в кузов пикапа (размеры позволяют это сделать) либо же оставаться стационарной.

Подобные буры способны бурить на различную глубину:

Глубина Диаметр
Бурение твердосплавным долотом. Забор грунта не происходит. 60 — 140 м. 76 мм
Бурение твердосплавной коронкой. С забором грунта. 60 — 80 м. 59, 93, 112 мм
Пневмоударный метод. 40 метров 110 м
Бурение шнеками 30 метров 130 мм

Для бурения может устанавливаться угол от 0 до 90 градусов. Имеется возможность регулировать частоту вращения бура от 0 до 250 об/мин. Крутящий момент 1600 Нм, что более чем достаточно для бурения даже в условиях самых твердых грунтов.

Средние размеры гидравлической малогабаритной установки достаточно небольшие. Это 2,5 метров в высоту, 1,4 метра в длину и 1,1 метр в ширину. Вес достигает 345 кг. Данные параметры позволяют беспрепятственно устанавливать данные установки в кузов пикапа и превращать их в самоходные буровые установки.

Также за счет применения гидравлики достигается очень высокая надежность работы. Минимально допустимая температура воздуха достигает -40 градусов по Цельсию. А максимальная до 40.

Особенности эксплуатации

гидравлические буровые установки для бурения скважин на водуОт буровых установок других технических исполнений гидравлические отличаются наличием гидравлики, которая и управляет всем процессом бурения. Применяется практически везде за счёт универсальности механизма, а также наклонной мачта в купе с достаточно неплохой глубиной бурения. Бурение может происходить в грунте любой плотности, так как имеются насадки для разных пород, а большая мощность установки позволит раскрыть весь потенциал сверл. Также наклонная мачта позволяет бурить отверстия под трубы под углом 90 градусов.

Данная установка обладает преимуществами над установками других типов:

  • Весь процесс бурения происходит автоматизировано. Бурильщику достаточно встать за пультом и периодически удлинять бур.
  • Возможность работы в жарком и холодном климате. Минусовая температура достигает значений, когда другие механизмы, в отличии от гидравлики, не выдерживают.
  • Набор сменных сверл, а также возможность бурения различными способами.
  • Возможность бурения под углом, включая подземное бурение.
  • Нет необходимости ставить очень высокую мачту.
  • Работает от дизельного двигателя внутреннего сгорания, который и качает маслонасос и запускает генератор для собственного освещения и электроники. Таким образом внешний источник питания не нужен. Система автономна.

Однако можно выделить и некоторое количество недостатков:

  • Конструкция хоть и не включает в себя большое количество элементов, однако остается достаточно сложной, что увеличивает вероятность поломки;
  • Достаточно большой вес и размер рамы, хоть и мачта ниже, чем в других буровых установках.

Устройство

Бур оснащается набором сменных сверл для различного типа грунта и способа бурения. Также включает в себя оборудование для промывки грунта. Это может быть, как собственный насос для промывочной жидкости, так и возможность подключаться к внешнему источнику.

На фото гидравлическая буровая установка
гидравлические буровые установки для бурения скважин на воду

Дизельный двигатель внутреннего сгорания подсоединен к маслонасосу, который обеспечивает давление для работы гидравлики. Это и вращение бура, движение его вдоль мачты, а также изменение положения самой мачты.

Весь процесс бурения управляется с пульта, который, вместе с освещением, питается энергией от генератора. Он в свою очередь приводится в движение от ДВС.

Мачта крепится к основной раме и подпирается гидравликой. Имеется возможность установить раму в кузов пикапа, либо на самоходную гусеничную установку. Такие самоходные гидравлические буровые установки, конечно же, также имеются в продаже. За счет размещения дизельного двигателя и маслонасоса в задней части рамы, они также выполняют роль противовеса для мачты и буровой установки. Таким образом вес распределяется равномерно и центр тяжести находится в центре. При изменении угла наклона мачты он также особо не смещается.

Основные производители

Среди популярных производителей гидравлических буровых установок, качество техники которых не стоит под сомнений, можно выделить следующие:

  1. Отечественная компания «Бурагрегат» производит достаточно много моделей гидравлических буровых установок для бурения скважин на воду. Все их буровые установки универсальны и умеют выполнять широкий спектр робот. Они имеют только одну стационарную модель, это Стронг Гидро 21П, а все остальные либо располагаются в прицепе, либо на собственной гусеничной самоходной установке и даже на автомобиле фирмы ГАЗ. Они отличаются мощностями привода, а также максимальной глубиной бурения. Все они имеют подпорки для выравнивания и промывочные установки. Выбирая продукцию данной фирмы, вы получите качественный и универсальный агрегат. При этом компания часто предоставляет скидки.
  2. Современная буровая техника. Эта компания предоставляет буровые установки различных типов. Это могут быть небольшие стационарные гидравлические буровые установки на воду с глубиной бурения до 50 метров, например, СБГ-ПМ «КОЛИБРИ». Также средние установки на гусеничном ходу для бурения под сваи с диаметром отверстия 320 мм и глубиной до 100 метров, например, УБГ-Л2 «АЛЛИГАТОР». Либо же большие установки в кузове КАМАЗА или на огромной самоходной гусеничной установке. Они применяются для бурения на глубину до 300 метров и диаметром 650 мм. При этом способны пробурить даже самые твердые грунты, вплоть до 12 категории. К таким бурам можно отнести УБГ-СА «БАРС», УБГ-С «БЕРКУТ», УБГ-СА «БЕРКУТ».
  3. «БУРСЕРВИС» предоставляет компактные буровые установки, которые размещаются в полуприцепах, либо на рамах для размещения в кузове. Это небольшие универсальные установки, которые включают в себя промывку и способны бурить на глубину от 50 до 150 метров, в зависимости от типа бурения.
  4. ИНКОР представляет достаточно большие буровые установки. Они все устанавливаются в кузов грузовиков и способны бурить отверстия диаметром до 600 мм, что является очень большим показателем. Их установки выделяются хорошей универсальностью, большой мощностью и надежностью. Способны выдерживать большие нагрузки.
  5. JINFAN Drilling Equipment Company известный производитель буровых установок в Китае. В Россию поставляются в основном самоходные установки на гусеничной базе. Они выделяются своей универсальностью. Имеют подпорки для выравнивания. Способны бурить на глубину от 50 метров в компактных моделях и до 100-150 в крупных. Диаметр отверстия от 130-200 в небольших агрегатах, до 400 в крупных установках.
  6. Есть также множество китайских производителей, таких как HUANGHAIJIXIE, KAISHAN, RP, China Coal и подобные. Они предоставляют качественную продукцию. Это могут быть как мини гидравлические буровые установки, так и крупные самоходные. Однако в отличие от отечественных установок их будет сложнее обслуживать и ремонтировать, в случае непредвиденных поломок.

На видео гидравлическая буровая установка на воду в работе:

Разработка частной скважины на воду – важный этап организации автономного водоснабжения и обустройства участка. В этом случае весомой статьей расходов является оплата услуг профессиональных бурильщиков.

Альтернативным вариантом решения подобного вопроса для многих владельцев участка становится малогабаритная буровая установка, совмещающая в себе надежность и простоту эксплуатации. Кроме того, бурильное оборудование можно собрать собственноручно из подручных материалов.

Виды скважинных установок для бурения

Производительная мини буровая установка успешно предусмотрена для обустройства неглубоких водоносных скважин.

Исходя из доступных способов бурения, агрегаты разделены на следующие виды:

  1. Ударные установки. Они представлены рамочной треугольной конструкцией с прочным основанием, к которому прикреплен гибкий трос с желонкой и долотом. Отличаются простотой монтажа и надежностью эксплуатации.
  2. Шнековые установки. Оборудование оснащено буровым шнеком для выемки грунта в необходимом объеме без дополнительного промывания гидросооружения водой.
  3. Роторные установки. Производительное оборудование, которое предусматривает гидравлическое бурение скважин. Ручная роторная установка – самый доступный вариант, в котором не используется электрический двигатель, а все работы по бурению выполняются вручную.

Бурильная установка предусмотрена для эксплуатации на земельных участках, где нет возможности устанавливать полноценные буровые агрегаты. Она компактная и мобильная, поэтому легко транспортируется и применяется на рельефных участках со сложными подъездными путями.

Достоинства самодельных бурильных установок

Самодельные конструкции МГБУ успешно применяются при разработке скважин на воду для частных домовладений. Достоинств у подобного оборудования имеется немало:

  • компактные размеры и малый вес;
  • простая конструкция;
  • высокая эффективность и многофункциональность;
  • доступная транспортировка, быстрый монтаж и демонтаж;
  • отсутствие негативного воздействия на ландшафт участка, где проводится разработка скважины;
  • возможность использования на небольших участках и в ограниченном пространстве (домовые пристройки, гаражные и подвальные помещения);
  • подключение к стандартной электросети или автономному источнику питания;
  • доступная стоимость самодельных устройств;
  • высокая ремонтопригодность.

Бурение ударным способом

Самый надежный способ разработки гидросооружения, для которого применяется малая БУ, – металлическая труба, оснащенная желонкой. Оборудование эксплуатируется на участках с подвижными и мягкими грунтами – желонка захватывает часть породы из скважинного канала, извлекая на поверхность.

Ударное бурение – трудоемкий вариант разработки скважинного канала, к которому предъявляются особые требования:

  • повышенная прочность гибкого троса для извлечения больших объемов грунта;
  • безопасность монтажа и эксплуатации;
  • высокая производительность.

К основным достоинствам подобного бурения относят:

  • длительный срок эксплуатации готовой скважины;
  • возможность обустройства гидросооружения с большим диаметром;
  • исключение засорения воды сторонними примесями при разработке скважины;
  • возможность контроля уровня водоносного горизонта;
  • высокую эффективность проведения работ в зимний период.

Среди недостатков можно выделить:

  • сниженную скорость преодоления пород, если глубина сооружения значительная;
  • обязательное обустройство обсадной колонны;
  • возможность обвала отдельных слоев грунта при прохождении плывунов.

Бурение шнековым способом

Эффективный и безопасный способ обустройства неглубокой водоносной скважины в подвижных и легких грунтах с высоким содержанием песка. Разработка рабочего канала для гидросооружения выполняется шнековым стержнем, оснащенным концевым резцом и лопастными элементами, которые предназначаются для подъема грунта на поверхность.

Буровая машина для бурения шнековым способом может быть компактной или крупногабаритной, требующей предварительного монтажа на спецтехнику.

Преимуществами подобного способа являются:

  • скорость выполнения комплекса работ по бурению;
  • простота сборки и установки оборудования на участке;
  • отсутствие необходимости привлечения квалифицированных специалистов и дорогостоящего оборудования для поднятия грунта на поверхность;
  • возможность эксплуатации на маленьких участках.

Бурение роторным способом

Эффективный способ закладки частной водоносной скважины в твердых и неподвижных грунтах с высоким содержанием известняка, гальки и гравия.

Для разработки скважины применяется гидравлическая роторная установка – буровой снаряд, оснащенный вращающимся долотом и роторным механизмом.

Роторное бурение обеспечивает эффективную разработку скважинного канала, быстрое достижение глубоких водоносных слоев и стабильный дебит скважины.

На участках с сыпучими и подвижными грунтами, содержащими песок и глину, скважина обустраивается с применением ложкового бура – цилиндрической установки с отверстиями спиралевидной формы. Для плотных суглинистых грунтов используется бур змеевиковый, работающий по принципу штопора. Для каменистых и плотных грунтов подойдет долото заостренной конструкции.

У подобного способа только два недостатка: существенный расход раствора для промывки скважинного канала и возможное проникновение глинистых частиц в водоносный горизонт.

Бурение с промывкой скважины

Самый высокопроизводительный и эффективный способ разработки скважинного канала глубиной свыше 35 метров. Мини-установка для бурения скважин на воду способна обеспечивать скорость проходки до 12 м/час, что гораздо выше, чем у других способов.

Процесс бурения предусматривает обязательную промывку канала скважины прямым и обратным способом.

  • Промывка прямым способом – подача раствора для вымывания и выброса грунта на поверхность.
  • Промывка обратным способом – подача раствора в скважинный канал и последующая откачка с грунтовой массой при помощи насосного оборудования.

В качестве канала для подачи промывочного раствора используются трубы или шланги для бурения.

Бурильный раствор предназначен для выполнения следующих функций:

  • охлаждение и смазка рабочих элементов установки для бурения;
  • вымывание грунта из скважинного канала;
  • укрепление обсадной колонны.

Для подачи промывочного раствора в канал используется буровое насосное оборудование или мотопомпы.

Сборка малогабаритной буровой установки с ручным приводом

Для изготовления установки в домашних условиях необходимо подготовить основные комплектующие и рабочие инструменты:

  • соединительный крест сантехнический;
  • ножовку по металлической поверхности;
  • металлическую трубу диаметром 0,5 дюйма;
  • стальные пластины;
  • ключ разводной;
  • сгон диаметром 0,5 дюйма.

Важно! Некоторые элементы конструкции для бурового агрегата невозможно изготовить собственноручно, поэтому их необходимо заранее приобрести.

Самостоятельная сборка ручной конструкции предусматривает подготовку отреза трубы, который будет использован в качестве основания для бурильной установки.

Все работы проводятся в следующем порядке:

  1. Для создания крестовой конструкции на концах трубы проделываются насечки длиной 2 см.
  2. Стальные пластины в форме наконечника привариваются с торца трубы.
  3. Шланг для подачи воды соединяется с крестовым отверстием, а для более надежной фиксации используется переходник. Осуществляется подача воды для проверки работоспособности конструкции.
  4. В крестовое отверстие устанавливается резьба сантехническая, лучше, если она будет изготовлена из пластика или пенькового волокна.
  5. К основанию трубы подсоединяется отрезок, оснащенный наконечником при помощи сгона.

Важно! После завершения бурения скважины и при достижении метровой глубины выполняется замена наконечника с удлиненным отрезом трубы.

Изготовление установки для бурения с электрическим приводом

Чтобы сделать буровую установку с электроприводом своими руками, следует начать с подготовки рабочих материалов и инструментов:

  • электродрель со сверлами;
  • отвертка;
  • болгарка;
  • аппарат для сварки;
  • желонка (бур);
  • стакан;
  • каркас (станина);
  • редуктор.

Для непрерывной подачи воды в скважинный канал предусмотрено подключение установки для бурения к редуктору, который выполняет функцию электропривода. Очистка канала выполняется желонкой.

Изготовление установки для бурения проводится следующим образом:

  1. Предварительное изготовление стакана из отреза металлической трубы диаметром до 12 см. Чем больше масса установки, тем выше скорость прохождения грунта.
  2. В нижней части отреза проделывается отверстие в форме треугольных зубцов.
  3. На участке подготавливается котлован для спуска буровой установки.
  4. Бур изготавливается из металлической трубы диаметром 10 см. В верхней части накручивается винтовая резьба, а на противоположное окончание устанавливается винтовой элемент диаметром до 22 см.

Важно! Рекомендуется изготавливать шнек на два витка, чтобы предотвратить его поломку при разработке шахты на большой глубине.

  1. К шнеку при помощи сварки фиксируются острые ножи из металла под углом для увеличения скорости прохождения грунта.
  2. Для упрощения работы со шнеком к штанге при помощи тройника подсоединяется отрез трубы длиной до 150 см. Это обеспечит эффективный перехват бура при ручной эксплуатации установки.

Далее выполняется запуск буровой установки – углубление бура в грунт с постепенным удлинением штанги.

Важно! При разработке скважинного канала глубиной свыше 8 метров установка для бурения монтируется на специальной треноге из металла или древесины.

Малогабаритная буровая установка – это производительное оборудование для разработки водоносной скважины на частном земельном участке. Конструкция буровых установок отличается простотой и надежностью. При этом имеются существенные отличия между установками в отношении цены, технических параметров и срока эксплуатации.

К тому же изготовить самодельные буровые агрегаты достаточно просто, главное – подготовить качественные комплектующие и следовать пошаговой инструкции.

Для обустройства автономной системы водоснабжения чаще всего оборудуют скважины. Планируя бурение, владелец участка стремится снизить расходы и обойтись минимальными потерями для ландшафта, особенно если придомовая территория уже благоустроена. Если участок расположен на песчаном или глинистом грунте, можно использовать метод гидробурения. Это экономично, а сам процесс осуществляется с помощью малогабаритных установок (МБУ), что позволяет бурить без особого ущерба для ландшафта. Дополнительный плюс – не приходится обустраивать подъездные пути для громоздкой техники. Возможно ли гидробурение скважин на воду своими руками? Что для этого потребуется? Каковы особенности технологии?

  • Суть и особенности технологии гидробурения
  • Экономичность и эффективность метода

Конструкция и принцип работы МБУ

  • Видео: как выглядит и работает самодельная МБУ

Гидравлическое бурение скважины на воду

  • Подготовительные работы
  • Строительство скважины на воду своими руками

Обучающий видеоролик по гидробурению скважин гидравлические буровые установки для бурения скважин на воду

Строительство скважины с помощью малогабаритной буровой установки

Суть и особенности технологии гидробурения ↑

Для бурения используют специальный инструмент и жидкость. Чтобы обеспечить нужную нагрузку, применяется оборудование, закачивающее промывочную жидкость в шурф, и штанги. Раствор представляет собой смесь воды с глиной. Для него оборудуют два приямка размером примерно 1х1х1 м, которые соединяют друг с другом лотками. Промывочную жидкость перекачивают к забою с помощью мотопомпы.

Технология гидробурения относительно проста. Бур разрушает почву, а промывочная жидкость под давлением вымывает шлак. Одновременно вода охлаждает бурильный инструмент и, омывая стенки шурфа, шлифует его. По мере заглубления установки в грунт рабочую колонну наращивают дополнительными штангами до достижения водоносного пласта.

гидравлические буровые установки для бурения скважин на воду

Буровую установку можно собрать своими руками

Экономичность и эффективность метода ↑

Существует множество способов бурения скважин. Среди них есть и весьма дорогостоящие, их применяют для разрушения твердых пород. Для бурения используют механические инструменты, химические средства, высокие температуры, жидкости. Каждый из методов имеет свои преимущества и особенности применения. К достоинствам гидробурения можно отнести такие:

  • относительная дешевизна;
  • минимальные трудозатраты;
  • незначительный ущерб для территории участка;
  • простота технологии, что позволяет выполнить все работы самостоятельно;
  • в случае необходимости в промывочную жидкость можно добавить абразивные частицы.

гидравлические буровые установки для бурения скважин на воду

Подготовка к строительству скважины

Конструкция и принцип работы МБУ ↑

Малогабаритная установка для бурения удобна для транспортировки, отличается небольшим весом. Ее можно переносить даже в руках. Сборка МБУ занимает 15-20 минут. Она состоит из таких конструктивных элементов:

  • рама – каркас, на котором закрепляют все остальные агрегаты;
  • двигатель, который создает крутящий момент и сообщает его буру;
  • лебедка для подъема и опускания оборудования;
  • вертлюг с креплением скользящего типа;
  • бур;
  • водяная помпа;
  • шланги для подачи и отвода промывочной жидкости;
  • блок управления с частотным преобразователем.

МБУ не используют на каменистых грунтах. Установка справляется с бурением только на песчаных и глинистых почвах. Воду подают с помощью мотопомпы. Она не входит в конструкцию самой буровой установки. Ее приобретают отдельно. Расчет необходимой мощности и выбор конкретной модели лучше доверить специалисту, т.к. это важный элемент оборудования. Чаще всего бурильщики рекомендуют приобретать бензиновые агрегаты от надежных производителей. Помимо МБУ и мотопомпы, понадобятся также фильтр, трубы для обсадки, дополнительные материалы, инструменты.

гидравлические буровые установки для бурения скважин на воду

Конструкция малогабаритной буровой установки

Видео: как выглядит и работает самодельная МБУ ↑

Гидравлическое бурение скважины на воду ↑

До начала строительства скважины необходимо иметь полную информацию о глубине залегания водоносного пласта, специфике почв в районе. Эти данные можно получить из геодезических карт, которые есть в местных земельных органах. Подробные сведения нужны, чтобы можно было рассчитать объем работ, подготовить нужное количество обсадных труб. В зависимости от глубины шурфа и особенностей грунта может понадобиться 5-20 м. куб. воды.

гидравлические буровые установки для бурения скважин на воду

Подготовка участка для буровых работ

Подготовительные работы ↑

В первую очередь подготавливают участок для буровых работ и приямки для промывочной жидкости. Воду для бурового раствора можно хранить либо в отдельных емкостях объемом по 2 м. куб., либо в специальной яме на 5 м. куб. Ее выкапывают неподалеку от места строительства, стенки изолируют глиной, заполняют водой.

Когда участок подготовлен, собирают МБУ. Важно, чтобы установка была расположена строго горизонтально. Тогда в готовый шурф можно будет нормально установить обсадную колонну, не будет перекосов.

Для гидробурения понадобятся две технологические выемки для раствора. Они должны располагаться рядом с установкой (в 1-1.5 м). Это два приямка – основной и фильтрационный. Первый нужно разместить чуть дальше от МБУ, его объем обычно 1 м.куб. Рядом ставят мотопомпу, в эту же выемку опускают шланг входного отверстия.

Приямок-фильтр строят ближе, размеры ямы могут быть меньшими – 0.7х0.7х0.7 м. От фильтра к основной технологической выемке ведет специальный лоток или траншея. Шланг выходного отверстия мотопомпы соединяют с вертлюгом для подачи промывочной жидкости.

Фильтрующий приямок (0.7х0.7х0.7 м) со шлангом от входного отверстия мотопомпы

Строительство скважины на воду своими руками ↑

Основные работы лучше всего начинать с утра, т.к. трудно заранее определить, сколько времени они займут. Сначала готовят промывочный раствор. Для этого миксером смешивают воду с глиной так, чтобы получилась жидкость, по консистенции напоминающая кефир. Чем больше песка в грунте, тем более густым должен быть раствор. Он будет забивать трещины в грунте, шлифовать их, образуя своеобразный сосуд и предотвращая осыпание стенок шурфа.

Буровая жидкость подается к вертлюгу, а через него – в штанги. Это облегчает разрушение породы и охлаждает рабочие части установки. Отработанный раствор поступает в приямок-фильтр, где оседают излишки грунта, вымытые из скважины. Отфильтрованная жидкость поступает в основную технологическую выемку и с помощью мотопомпы снова подается к установке.

Монтаж обсадной конструкции

Обучающий видеоролик по гидробурению скважин ↑

При бурении следует учитывать, что состав почв может меняться в зависимости от глубины. Иногда возникает необходимость в корректировке промывочной жидкости – добавление глины в раствор или уменьшение ее количества. Все необходимое для этого постоянно должно быть под рукой. Когда пробуривается скважина нужной глубины, сразу же устанавливают обсадные трубы, чтобы стенки шурфа не обрушились. Источник раскачивают, подготавливая к эксплуатации.