Нина Лапшина - Колодцы. Устройство и обслуживание

В настоящее время ударно-канатное бурение широко распространено, поскольку при использовании современной конструкции способ приобретает универсальность и может применяться на грунтах независимо от их состава. Технологию ударно-канатного бурения мы рассмотрим далее, а пока остановимся только на оборудовании, которое для этого необходимо.

Комплект установки для осуществления ударно-канатного бурения состоит из следующих элементов:

• забивного стакана;

• ударной штанги;

• стального троса или прочного каната;

• треноги;

• лебедки;

• блока.

Самостоятельно изготовить забивной стакан хотя и непросто, но вполне реально. Для этого нужно взять 2 фрагмента трубы. В том, который послужит нижней частью, вырезают клинья, после чего деталь нагревают, клинья подгибают, сваривают их таким образом, чтобы образовался конус.

Практика применения ударно-канатного способа бурения показывает, что скважина идет абсолютно вертикально, глубина ее ограничивается исключительно длиной троса, благодаря лебедке проблем с опусканием и подъемом не возникает, более того, для этого не требуется прилагать значительных физических усилий.

Поднимая и опуская штангу в скважину, развинчивают по два-три колена, причем их надо удерживать вертикально, а не класть на землю, поскольку во втором случае при подъеме они под собственным весом гнутся, что недопустимо.

Бурение скважины проводят с применением обсадной трубы . В которой буровой инструмент должен свободно перемещаться, поэтому между ними должен быть зазор 10–15 мм. Этому элементу, который применяется независимо от выбранного способа бурения, надо уделить некоторое внимание.

Для самодельного бурового колодца в качестве обсадной практичнее всего использовать стальную трубу, поскольку она прочная и более удобная в соединении. Применяют асбоцементные, керамические, чугунные и даже деревянные обсадные трубы (последние, конечно, можно отнести к истории, хотя это очень доступный и вполне работающий вариант).

Обсадная труба состоит из отдельных звеньев, длина которых может быть равна 2–4 м. Их соединяют посредством сварки или резьбовыми муфтами, выбор того или иного способа определяется диаметром труб: при внутреннем диаметре 50 мм удобнее воспользоваться муфтами (такими же, как для соединения штанг), при диаметре 100 мм и более – сваркой.

Кроме того, чтобы свинтить звенья трубы потребуются хомуты. Лучше всего взять деревянные, чтобы не смять торцы, ведь трубы довольно тонкостенные. А для подвешивания обсадной трубы более подойдут стальные хомуты, которые легко справятся с возникающей нагрузкой.

Если предполагается сваривать звенья обсадной трубы, то их нарезают длиной 2–3 мм, причем линии разреза придают мысикообразную форму. Это позволит облегчить центровку элементов, и при сварке не появится больших зазоров. Каждый разрез помечают краской.

В процессе бурения нижний конец обсадной трубы упирается в твердые породы или твердые включения, например гальку, которые могут смять торец. Чтобы этого не произошло, нижний конец трубы снабжают башмаком или фрезером (с режущими кромками, ориентированными по часовой стрелке, т. е. в направлении проворачивания), присоединив их посредством сварки или посадив на резьбу.

Важная, прежде всего при ударно-вращательном бурении, принадлежность обсадной трубы – патрубок. Это отрезок такой же трубы длиной 150–200 мм с нарезанной на одном конце резьбой. Он необходим в тех случаях, когда звенья обсадной трубы соединяют посредством муфты. Благодаря нему резьба верхней муфты не будет изнашиваться при соприкосновении со штангой.

Выше мы уже говорили, что трубчатый колодец представляет собой трубу, которая заканчивается фильтром. После того как мы выяснили, каким способом можно опустить трубу в пробуренную скважину, осталось рассмотреть, какими бывают фильтры и когда без него можно и обойтись.

В зависимости от строения водоносного пласта, водоприемная часть бурового колодца может иметь разную конструкцию, т. е. она может оснащаться фильтром или нет. Последнее возможно в тех случаях, когда у нижнего обреза обсадной трубы с помощью желонки можно выполнить полость, в которую притекает вода и которая постепенно не затянется. В таком случае надобность в установке фильтра отпадает. Если водоносный пласт является плывуном, то для предупреждения затягивания скважины песком, ее необходимо оборудовать фильтром.

Конструктивно фильтры могут быть устроены по-разному, но самодеятельные бурильщики, как правило, используют простой сетчатый фильтр.

Ассортимент проволочных фильтровальных сеток достаточно широк. Они различаются по следующим параметрам:

• формой ячеек в свету, которые бывают квадратными, прямоугольными, нулевыми;

• размером ячеек. Для буровых колодцев более всего подходят сетки с мельчайшими и мелкими ячейками (площадь ячеек – 0,025–0,25 мм 2и 0,25–1 мм 2соответственно);

• переплетением проволок, которое бывает полотняным и саржевым;

• материалом. Сетки изготавливают из меди, никеля, латуни, стали и др.

Чтобы правильно подобрать сетку, необходимо иметь представление о зернистости водоносного пласта. Чаще всего выбирают сетку с нулевыми ячейками, так как фильтры с ними менее подвержены засорению. При самостоятельном изготовлении сетчатого фильтра перфорированную часть трубы обматывают проволокой, выдерживая расстояние между витками 1,5–2 мм. Проволока приподнимает сетку над трубой и таким образом пропускная способность фильтра возрастает. Концы проволоки приваривают или припаивают, прихватить ее надо и посередине.

Поверх проволоки на трубу надевают сетку, используя тот же способ крепления, что и для проволоки. При этом сначала фиксируют один край сетки, потом ее натягивают и закрепляют с противоположного края. Чтобы сетка не оказалась меньше нужного размера, перед тем как ее отрезать, измеряют окружность трубы и делают необходимый припуск, что позволяет легко заправить ее концы. Их подгибают внутрь, вставив в загиб проволочные стержни диаметром 2,5–3 мм, благодаря чему сетка не разорвется при натягивании. Для сшивания сетки используют проволоку, а кромки (верхнюю и нижнюю) прикрепляют к трубе сваркой или пайкой.

Водоприемник, находящийся ниже фильтра, должен заканчиваться глухим резервуаром, в котором будут собираться неотфильтрованные частицы.

Для установки фильтра в обсадную трубу используют штангу. Поперечные выступы, которые имеются на ее нижнем конце, должны быть заведены в штыковую муфту фильтра. После этого, фиксируя фильтр штангой, обсадную трубу приподнимают с помощью лебедки или домкрата (профессионалы называют это обнажением фильтра), штангу, повернув, извлекают из штыковой муфты и поднимают на поверхность.