Pöördkaevu puurimine: ülevaade puurimistehnoloogiast ja vajalikest seadmetest

Kui maamaja ei saa ühendada tsentraalse veevarustusega, peate korraldama autonoomse süsteemi.Enamik omanikke eelistab seda ehitada kaevu baasil, mille arendamiseks kasutatakse erinevaid meetodeid. Vaatleme pöördkaevude puurimist - väga paljutõotavat, kuid seni vähetuntud võimalust.

Meie pakutud artiklis kirjeldatakse üksikasjalikult pöörlemistehnoloogia ja kasutatud tööriistade keerukust. Analüüsitakse selle tehnika eeliseid ja puudusi ning tutvustatakse selle praktikas rakendamise viise. Meie nõuanded on kasulikud mõistlikele erakruntide omanikele, kes soovivad puurijate tööd jälgida.

Pöördpuurimise definitsioon

Kõigepealt vaatame, mis on rootorkaevude puurimine ja millised on selle alternatiivid? Tigupuurimist peetakse endiselt üheks kõige levinumaks veevõtukoha ehitamise meetodiks.

Kuid kruvitehnoloogia ei võimalda kivise aluspõhja läbimist. Tigupuurimisel kasutatav kruvipuur ei ole võimeline lubjakivi hävitama. Kuid sageli juhtub, et peate sellesse puurima, sest... katvatel kihtidel ei ole kasutamiseks stabiilset ja piisavat voolukiirust.

Südamiku- ja tigupuurimistehnoloogia ei anna võimalust kivimoodustistesse tungida. Paekivile kaevu rajamisel on efektiivsem ja säästlikum kasutada pöördpuurimise meetodit

Seetõttu hakati eraveevõtukonstruktsioonide ehitamisel kasutusele võtma rotatsioonitehnoloogiat, mida varem kasutati ainult mäetööstuses. Selle tööelement asub natuke kaevu puuraugu osas. Peitli abil hävitatakse sidusad ja mittesiduvad pinnased ning purustatakse aluskivimid.

Hävitatud kivimite kaevamisel kasutatakse vedelikku, mis juhitakse põhja läbi töökolonni või rõngakujuline ruumi. Need on 2 erinevat puurimismeetodit, millest mõlemat käsitletakse üksikasjalikult allpool.

Otsiku läbimõõt ületab töönööri läbimõõtu, mis võimaldab:

• vähendage kogu puurimisprotsessi energiatarbimist (võimsus kulub otseselt ainult otsaku jõuga pööramisele põhjaaugus ja töönööri hõõrdumisest kaevu seinte vastu tekkivad kaod on viidud miinimumini);
• kaitsta enamikku töönööri elemente kahjustuste eest, samuti puuritud kaevu seinu hävimise eest;
• luua muljetavaldava läbimõõduga (näiteks kuni 70 cm) kaevusid äärmiselt muljetavaldaval sügavusel.

Sel viisil saate moodustavad vett kandvad kaevud, sügavus 300 meetrit või rohkem, s.o. puurida veehaarde tööd, et varustada veega suvila piirkondi ja külasid.

Niisiis, definitsioon: pöördpõhimõttel puurimine on kaevu arendamise meetod, milles alumisel avas olevale otsale mõjuv jõud edastatakse pöörlevalt. rotaator läbi töökolonni. See on kokku pandud vardadest - kitsastest terastorudest, mis on üksteisega järjestikku ühendatud piki süvend maasse.

Kuid kaevanduse šahti ja pinna puhastamisel mudast kasutatakse surve all tarnitud vett.Tänu sellele lahendusele ei ole vaja südamiku väljavõtmiseks puurnööri pidevalt lahti võtta ja uuesti kokku panna, nagu südamikupuurimisel.

Kaeveõõnde süstitud vedelik lahendab koheselt kaks olulist probleemi: vabastab puurseadmele tee edasiseks tööks ja toodab kaevu puhastaminevajalik veevõtuava tööks ettevalmistamiseks.

Pöörlemistehnoloogia eelised

Millised on pöördpuurimise eelised võimalike alternatiivide ees? Neid on mitu.

EsiteksPöördotsiku abil saate luua suure läbimõõduga kaevu, mis suudavad täielikult rahuldada mitme majapidamise veevajaduse korraga.

Pole saladus, et puurimine ei ole odav protsess: selleks on vaja spetsiaalseid seadmeid ning kogenud puurijad peavad protsessi jälgima ja juhtima. Kaevude puurimisega kaasnev tegevus ju on litsentseeritud. Sellest ka selle kõrge hind.

Oma kuju ja konstruktsiooni tõttu võib otsik pöördpuurimisel moodustada palju suurema läbimõõduga kaeve kui tigupuurid ja südamiktoru

Mitme majapidamise korraga ühendamine külgnevate kruntide ühe ühise kaevu rahastamiseks on majanduslikult tulus ettevõtmine. Kuid see nõuab märkimisväärset deebetti. Enamasti ei suuda kvaternaari setete (liivade) põhjaveekihid neid pakkuda.

Loomulikult on ühiseks tööks veevõtuava parem paigaldada lubjakivile. Sellest ammutatavat põhjavett iseloomustab suurem veerohkus ja puhtus. Sademete hulk ei oma vähimatki mõju kaevude voolukiirusele lubjakivile. Liivakaevude kohta seda öelda ei saa.

Teiseksveenavad suhteliselt madalate energiakuludega. Pöördpuurimise tööelement on otsak. Kuid erinevalt kruvist ja südamikupuurimine, puurimistööriist ei suhtle puuritud augu seintega

See tähendab, et maapinnaga on otseses kontaktis ainult otsik, mille kõrgus on kogu puurvarda kõrguse suhtes tühine. Selle tulemusena on see kaevude moodustamise meetod kõige kiirem - kuni 1000 joonmeetrit kuus!

Kolmandaks, kollektiivseid kliente meelitab puurimissügavus. Ainult pöördmeetodil saab kaevu puurida sügavale aluspõhja moonde- ja tardkivimitesse, mille pragudest saab pumbata vett, mille koostis on joogiks sobivaim.

Enamasti ammutatakse alla 30 m sügavusest veehaardest ainult protsessivett. Selle koostist mõjutavad lähedal asuvad veehoidlad, prügiga risustatud jõed, sademed ja lihtsalt maapinnale valgunud tehnilised vedelikud. Tigu ja südamiktoru aitavad hankida ainult sellise veevõtukoha.

Kogu puurimisseadmete komplekt on hõlpsasti monteeritav ühele keskmise koormusega sõidukiplatvormile. See muudab pöörleva puurimisprotsessi tehnoloogiliselt palju arenenumaks ja seega odavamaks

Lisaks võimaldab pöördpuurimine läbida töid täissügavuseni ilma teisele puurimismeetodile lülitumata. Kui näiteks tiguga kaevu arendada, kui on vaja rahn läbi puurida, minnakse üle lööknöörmeetodile.

Selleks eemaldage tigu tünnist ja visake peitlit näkku, kuni rahn on katki. Siis tapmine tagatisrahaga klaaritud. Kasutatakse ka siis, kui on vaja pinnale tõsta veega küllastunud liiva, mida lihtsalt ei saa südamikutorus kinni hoida.

Praktika näitab, et pöördmeetodil puuritud kaevude kasutusiga on pikem. Tehnoloogiliselt on see seletatav asjaoluga, et pärast kaevu seinu moodustava korpuse paigaldamist tugevdatakse rõngast veelgi.

Seadmed puurkaevude ehitamiseks

Esiteks paigaldatakse kaevu kohal olevale pinnale vertikaalne konsool töönööri vertikaalsete linkide edasiseks kinnitamiseks. Selle puurvõlli esimene lüli on varustatud tööelemendiga - bitiga, mis võib olla erineva formaadiga, olenevalt kivimi puurimiskategooriast.

Loomulikult kasutatakse vett kandvate kaevude puurimiseks kompaktsemaid seadmeid ja selleks ettenähtud torni moodustamine pole reeglina vajalik

Puurimistööriistade komplekt

Kui esimene lüli, küünal, on süvendatud, asetatakse sellele järgmine, mida nimetatakse vardaks, jne. Iga sellise toruploki pikkus võib varieeruda vahemikus 20 kuni 50 m Töökolonni moodustamise lihtsustamiseks on iga varras varustatud lukuga koonilise keermega.

Selle tulemusena moodustub puurimistööriist, mis koosneb:

• tööotsik;
• veovarras;
• tavaliste varraste sambad, mis on omavahel ühendatud haakeseadistega.

Töönööri hoitakse pöörde abil, mida pöörleb rootor. Sõltuvalt sellest, kui sügavale on plaanis puurida, samuti pinnase füüsikalistest ja mehaanilistest omadustest, kasutatakse juhtlüli moodustamiseks standardseid või kaalutud vardaid.

Veovarras on tavaliselt kaalutud toru, kuna sellel on oluline tehnoloogiline ülesanne. Läbi selle voolab otsale näkku pesulahus, mille ülesandeks on purustatud kivim välja uhtuda. Ja see omakorda seab nõuded haakeühendustele, mille ülesandeks on lülide vaheliste ühenduste tihendamine.

Ärge unustage, et vedeliku rõhk sõltub otseselt moodustatava kolonni kõrgusest (ja ei sõltu toru ristlõikest). Pealegi, isegi kui loputuslahusena kasutatakse vett, tõuseb rõhk iga 10 meetri järel 1 atmosfääri võrra.

Võrdluseks tasub tuua näide. Töörõhk majapidamises kasutatavas torustiku võrgus on 10 atmosfääri ja tugevaimad torud on ette nähtud rõhule 20 atmosfääri.

Ainult siis, kui kodusüsteemid on paigal ja ei liigu, rakendatakse ajamivardale rõhk, mis võrdub puurvarda raskusega. Kuid see peab siiski edastama bitile pöörlemisimpulsi ja jõudu.

Ühendused on varda kõige kriitilisemad elemendid, kuna need kannavad kogu külgneva varda alumise osa raskust, aga ka koormust, mis tuleneb mootori poolt tekitatud dünaamilisest vibratsioonist ja pöörlevast liikumisest.

Ühendusseadmetele kui puuri konstruktsioonielementidele esitatakse järgmised nõuded:

• peab tagama vardaühenduse tiheduse ja taluma vedeliku survet kuni 100 atmosfääri (survejoaga põhja puhastamiseks);
• peab olema kulumiskindel, et mitte muutuda kasutuskõlbmatuks hõõrdumise tõttu vastu kaevu seinu;
• peab suutma edastada pöördemomenti tööstringi ülaosast alla ja lõpuks bitile.

On äärmiselt oluline, et liitmikud oleksid õige kvaliteediga. Kui vähemalt üks neist ei pea koormusele vastu ja tööpael on rebenenud, siis on selle alumist osa otsakuga ülimalt keeruline kokku saada. Kapitalikulude mõttes on mõnikord lihtsam puurida lähedal uus kaev kui eemaldada irdunud ajamivarras.

Vee kasutamine puurimisel

Näole tarnitav vedelik on enamasti tavaline vesi. Mõnikord juhitakse kaevu lahtiste, ebaühtlaste kivimite (liiv, killustik, kruus ja veerised) läbiva puuraugu stabiliseerimiseks kaevu puurimislisanditega lahust. See on vajalik, kuna kaevetööde esimestel etappidel korpust ei paigaldata.

Vesi siseneb süvendisse kas veovarda sees oleva rõhu all (ja seejärel pumpatakse läbi rõngakujuline ruum) või raskusjõu toimel läbi rõngakujuline ruumi ja eemaldamine toimub juba töökolonni kaudu väljapumbaga.

Need on 2 erinevat pöördpuurimistehnoloogiat, mille omadusi käsitletakse allpool.

Pöördpuurimist iseloomustab veekaevu suurim arengukiirus. Samaaegselt puurimisega pestakse võll ja valmistatakse töö ette tulevaseks kasutamiseks.

Kuid olenemata sellest, millist meetodit kasutatakse, tuleb igal pool puurimisel kasutatav vedelik puhastada (edasiseks kasutamiseks).

Selleks kasutatakse järgmist seadmete komplekti:

• Puurimismudahoidla ait. (Kui plaanite puurida madalat kaevu, saate selle mõnekümne kaevu piires otse maasse ehitada ja loputusvedelikuna kasutatakse tavalist vett). Laut toimib loputusvedeliku akuna.
• Vibreeriv sõel. Kaevust tõstetud loputuslahus kannab endas purustatud kivimi osakesi, mis vajavad eemaldamist. Kõige tõhusam meetod on mehaaniline, kasutades vibreerivat sõela.
• Sump. Pärast suurte kiviosakeste eemaldamist siseneb vedelik settimispaaki, et eemaldada sadestuvad hõljuvad osakesed. Kui kasutate loputusvedelikuna vett, ehitatakse vahel ka otse maasse karteripaak. Lisaks kasutatakse seda vedelate ainete ja setete eraldamiseks. hüdrotsüklon.
• Mudapump. Just see tagab pesulahuse ringluse.
• Vihmaveerennide süsteem. Neid on vaja vee liikumiseks kaeve tekkekohast selle puhastamise kohale.

Kokku on pöördtehnoloogia abil kaevu väljatöötamiseks vaja järgmisi mehhanisme ja seadmeid:

1. Torn või konsool puurvarrastest puurnööri kokkupanemiseks ja puurimise lõpetamisel lahtivõtmiseks, samuti rändsüsteem.
2. Mootor, tagades rootori pöörlemise.
3. Vedelad seadmed. Mehhanismid ja seadmed pesuvedeliku tsirkulatsiooni ja selle puhastamise tagamiseks (pump; vibratsioonisõel; setituspaagid ja/või hüdrotsüklon; pesuvedeliku hoidla ait; torude ja vihmaveerennide süsteem).

Madalate kaevude pöördpuurimiseks on kogu loetletud seadmete komplekt väga kompaktne (näiteks konsooli poom on kokkupandav). See tagab puurimisseadmete hõlpsa paigutamise igasse kohta, mis on mugav puurimistöödeks ja järgnevateks töödeks.

Kaks pöörlevat puurimisvõimalust

Sõltuvalt puurimisvedeliku põhja tarnimise meetodist on kahte tüüpi pöörlevat puurimistehnoloogiat:

1. otsesöödaga;
2. tagurpidi etteandega.

Tuleb märkida, et näole antav vedelik ei ole mõeldud ainult purustatud kivimite pesemiseks ja eemaldamiseks. Samuti jahutab see hõõrdumise tõttu väga kuumaks muutuvat otsa. Vedeliku otsevarustuse korral tekitab pump oma ülerõhu.

Vesi siseneb alumisse auku läbi otsiku tehnoloogiliste aukude, “korjab” purustatud kivimi ja voolab seejärel gravitatsioonijõul läbi kaevu (st läbi rõngakujuline ruum juhtvarda suhtes) siseneb pinnale, kus see siseneb puhastuskompleksi (vibratsioonisõel, hüdrotsüklon).

Loputus võib olla otsene või vastupidine, mis määrab kasutatavate seadmete kvaliteediomadused, kuid põhimõtteskeem kehtib mõlema tehnoloogiatüübi puhul.

Pöördtoitetehnoloogia eeldab, et loputusvedelik voolab raskusjõu toimel põhja, laskudes läbi kaevu, kuid purustatud materjaliga lahus voolab läbi ajamivarda toru tagasi pinnale. Sel juhul tekitab mudapump selles negatiivse rõhu.

Vaatamata mõlema tehnoloogia näilisele lihtsusele on siin palju rohkem nüansse, kui esmapilgul võib tunduda. Seetõttu näib olevat asjakohane peatuda kõigil nendel puurimistehnoloogiatel üksikasjalikumalt.

Puurimine loputusvedeliku otsevarustusega

Seda tehnoloogiat nimetatakse mõnikord ka "otseseks veevooluks". Soovitav on kasutada liiva-, kruusa-, killustikumuldadel. Seda kasutatakse ka juhul, kui põhjaveekihi sügavus ei ületa 30 m. Just siin lisatakse vedelikule lisandeid, mis suurendavad selle tihedust ja pagasiruumi stabiilsust.

Pöördpuurimist iseloomustab puuritava kaevu läbimõõdu järkjärguline vähendamine. Teisisõnu puuritakse kõigepealt suurima läbimõõduga kaev, seejärel see settib toru ning toru välispinna ja kaevu seina vaheline rõngakujuline ruum täidetakse tehnoloogiliste aukude kaudu tsementmördiga.

Seejärel jätkatakse puurimist väiksema otsaga. Siis jälle korpus ja uus sektsioon on veel väiksema läbimõõduga jne. Mida harvemini peate kaevu tsementeerimisega "tähelepanu segama", seda suurem on puurimise tootlikkus, mis lõppkokkuvõttes väljendub protsessi ja kogu kaevu kogumaksumuses.

Lisaks põhjustab liiga sagedane manteldamine lõppkokkuvõttes tõsiasja, et kaevu efektiivne läbimõõt (läbimõõt, mis avab põhjaveekihi) väheneb oluliselt. Niisiis iseloomustab "otset veevoolu" asjaolu, et selle moodustamismeetodiga kaevu ei saa istutada kuni 100 meetri kõrgusele.

Loputusvedeliku põhirõhu tekitab ajamivarda sees olev pump ja rõngakujuline Purustatud kivimi elementidega vedelik täidab ruumi raskusjõu toimel, purustamata kaevu seina liigse rõhuga.

Puurimisskeem loputusvedeliku otsevarustusega. See juhitakse näkku läbi juhtiva varda toru ja see tõuseb raskusjõu toimel pinnale

Sellel puurimismeetodil on aga ka puudusi. Eelkõige liiga pikk ümbristamata See piirkond viib põhjaveekihtidesse peente saviosakeste sattumiseni, mis võib oluliselt vähendada ja aeglustada vee voolu põhjaveekihist töökohtadesse.

Need osakesed täidavad siin omapäraste pooride korgi rolli ja mikrokanalid kivis, millest vesi imbub.Seetõttu on puurimisprotsessi käigus läbiviidav korpuse protseduur vajalik kogu kaevu edasise tootlikkuse säilitamiseks.

Puurimine loputusvedeliku tagurpidivooluga

Selle vedeliku reguleerimise meetodi abil puhastatakse tünn ja põhi kõige paremini. Siinne pump ei suru vedelikku põhja, vaid, vastupidi, imeb selle tagasi ja see toob kaasa asjaolu, et kaevu moodustumise kiirus bitiga suureneb suurusjärgus ja isegi mitu korda rohkem. võrreldes otsese loputamisega.

Kaev ise ei ole kaasasoleva loputusvedeliku vooluga saastunud saviga. Pump imeb ju kõik, mis selles sisalduda võib. Muide, siin pole täiendavatel lisanditel praktilist mõtet, nii et sama loputusvedelikuna kasutatakse puhast vett.

Pöördpuurimise ajal tagasivoolu skeem. Sööt voolab gravitatsioonijõul läbi rõnga ja läga tõmmatakse pumba abil tagasi läbi juhtvarda toru

Niisiis, võtame kokku pöördvooluga puurimise eelised:

• puurimiskiirus suureneb (võrreldes otsese vooluveekoguga) kuni 15 korda;
• põhjaveekiht ei ole ummistunud saviosakeste ja alumisest liivateradest, kuid tähtajatu kaevu tasemed;
• tänu põhjaveekihi kvaliteetsele avamisele ei pea kaevu täiendavalt tööks ette valmistama, saate kohe paigaldada sisemise korpuse koos filtriga ja alustada pumpamist;
• Töövedelikuna kasutatakse lihtsat (ja seega odavat) vett.

Sellel meetodil on aga ka märkimisväärne puudus.See nõuab kallite seadmete kasutamist, mis lõppkokkuvõttes toob kaasa kogu puurimisprotsessi kui terviku kulude olulise tõusu.

Seetõttu tehakse "vastupidise veevoolu" puurimine ainult juhtudel, kui kaev on ette nähtud kasutamiseks mitmele majapidamisele korraga. Aga kui kaev on mõeldud individuaalseks kasutamiseks, siis on palju mõistlikum kasutada pöördpuurimise tehnoloogiat otsese veevooluga.

Järeldused ja kasulik video sellel teemal

Video nr 1. Pöördpuurimisprotsessi visuaalne demonstratsioon samm-sammult:

Video nr 2. Pöörlemistehnoloogia ja kaevu ehitamise põhimõtete analüüs:

Video nr 3. Veeringlus pöördpuurimise ajal:

Olukord põhjaveekihtide olemasolu ja sügavusega võib kohati väga erineda (ja mõnes kohas pole neid üldse, näiteks Madeira saarel).

Kaevu projekteerimisel ja optimaalse pöörleva puurimismeetodi valimisel peaksite kasutama olemasolevaid uuritud põhjaveekihtide kaarte. See aitab säästa oluliselt raha ja aega.

Rääkige meile oma kogemustest kaevude arendamisel rotatsioonitehnoloogia abil. Jagage tehnoloogilisi nüansse, mis on saidi külastajatele kasulikud. Palun jätke kommentaarid allolevasse plokkvormi, postitage fotosid ja esitage küsimusi artikli teema kohta.