Rotačné vŕtanie studní: prehľad technológie vŕtania a potrebného vybavenia

Nástroj na vrtanie závitoviek

Nástroje pre šnekové vŕtanie podľa typu konštrukcie sa odlišujú počtom závitov a geometriou reznej časti. Na zarážanie do tvrdých a polotuhých piesočnatých hlín a hlín sa často používajú vŕtacie nástroje, ktorých hrana je vybavená prídavnými frézami.

Najčastejšie sa na pohon prívodu vody pre súkromných obchodníkov používa iba jeden štartovací šnek bez akýchkoľvek prídavkov, pretože. sa majú vŕtať sedimentárne súdržné a nesúdržné horniny. Pri prehlbovaní sa nástroj jednoducho zvyšuje vŕtacími tyčami.

V tomto prípade sa projektil vyberá z vrtu každých 0,5 - 0,7 m, aby sa vyčistil samotný vrt a dno od zničenej horniny. Ide o ekonomickejšiu, ale aj prácnejšiu možnosť vŕtania.

Na vŕtanie balvanov a kamienkov, ktoré sa nachádzajú v sedimentárnych pôdach, prechádzajú na metódu šokového lana. Spravidla sa na to používa dláto z nástrojovej ocele. Tento vrták, nasmerovaný na spodný koniec, sa „hádže“ s námahou dole, kým sa „pevná bariéra“ nezničí.

Po zničení kamienkov alebo balvanov sa úlomky odstránia na povrch pomocou pohára (stĺpovej rúry) alebo bailera. Potom prejdú späť na skrutkovú metódu. Na potopenie diela je najčastejšie potrebné použiť kombináciu viacerých metód vŕtania.

Pri vŕtaní sypkých pieskov a mäkkých hlín sa vrtné škrupiny používajú s čepeľami otočenými ku dnu pod uhlom 30 - 60 ° a na vŕtanie do súdržných hlinených hornín - 90 °.

Štrukturálne je skrutka rúrka alebo dlhá pevná tyč / tyč s navinutou špirálou

Táto špirála sa získa navinutím vysokopevnostnej oceľovej pásky s priemerom 5-7 mm na skrutkový tŕň. Natiahne sa na rúrku / tyč, po ktorej sa zvarí.

Čím väčší je priemer základnej rúrky, tým nižšia je dopravná kapacita závitovky. Priemer dlhého výrobku je však limitovaný mechanickou pevnosťou skrutky, ako aj technológiou jej výroby.

Dnes sa vyrábajú dva typy skrutiek:

• So stredovým otvorom, to znamená dutým;
• Vážené - bez otvoru.

Aby sa minimalizovalo opotrebovanie závitovkového dopravníka pri vŕtaní v abrazívnych útvaroch, na vonkajšiu hranu sa navinie oceľový pás alebo sa na povrch uloží vrstva kovu.

Pri vysokých rýchlostiach závitovkového vŕtania je nad projektilom upevnený špeciálny adaptér s dvojštartovým vinutím z pásovej ocele. V tomto prípade väčšina horniny padá na závitovkový dopravník bez brúsenia.

Na konci potrubia s navinutou špirálou musia byť spojovacie prvky privarené. Existujú dva typy závitových pripojení: bezzávitové a závitové. V prvom prípade sú závitovky spojené spojovacími zámkami a držané kovovými čapmi so zámkami, v druhom prípade skrutkovaním.

Závitové spojenie závitoviek vo vrtnej kolóne umožňuje mechanizovať ich spájanie a odpájanie pri vykonávaní vypínacích operácií, pri prívode kvapaliny do spodného otvoru. Existuje však aj významné mínus - v tomto prípade neexistuje možnosť spätného otáčania skrutiek. Preto sa bezzávitové spojenie rozšírilo.

Špeciálne vrtné súpravy spravidla obsahujú sadu šnekov rôznych priemerov.

Najúčinnejšie sú šneky so stredovým otvorom, ktorým sa dnu privádza vzduch alebo voda. To umožňuje znížiť trenie horniny na povrchu závitovkového dopravníka.

Duté vrtáky so závitovým typom pripojenia sa používajú pri vŕtaní s preplachom, na čerpanie vody pri poháňaní valcových prác v zemskej kôre, na inštaláciu náplne do geofyzikálnych vrtov, na čerpanie betónu do otvorov pre pilóty. Možno ich použiť aj ako šnúrku na puzdro.

Pri vŕtaní s pevným čelom je centrálny kanál zablokovaný vŕtacím nástrojom na lane.

Princíp fungovania zariadení

Rotačné vŕtanie je ideálnou metódou na tvarovanie studne alebo čerpanie vody, ak výsledkom je možnosť spotrebovania veľkého množstva čistej pitnej vody. Takáto studňa by mala fungovať dlho a bez prerušenia.

Na dosiahnutie dobrých výsledkov umožní taká hydraulická konštrukcia ako rotačná inštalácia.

Schéma vrtnej súpravy

Dokáže vyvŕtať veľmi hlbokú studňu, z ktorej voda vystačí nielen na pitné účely, polievanie pozemku, bazéna, ale aj na iné domáce potreby.

Pri rotačnom vŕtaní je technológia pomerne jednoduchá. Hriadeľ s hrotom, ktorý je dlátom, je spustený do vrtnej rúrky. Začína sa proces rotácie a pomocou dláta sa hornina zničí. Samotný proces otáčania sa vykonáva pomocou hydraulickej inštalácie. Aby zničená hornina opustila studňu, používa sa preplachovací roztok. Existujú dva spôsoby, ako ho odoslať:

1. Priame splachovanie. Pomocou čerpadla sa čerpá do vrtnej rúrky a vytláča sa cez medzikružie.
2. Spätné preplachovanie. Všetko sa deje v protiklade k priamemu preplachovaniu: najprv sa preplachovacia kvapalina privádza do medzikružia a potom sa pomocou čerpadiel odčerpáva spolu s horninou z vrtnej rúry.

Priame splachovanie v porovnaní s reverzným splachovaním je lacné, čo umožňuje majiteľom vidieckych domov používať túto metódu. Pri vŕtaní v priemyselnom meradle, napríklad pri vývoji ropných vrtov, je metóda spätného preplachu racionálnejšia, aj keď drahšia.

Samotný čistiaci systém tiež pozostáva z niekoľkých prvkov:

• žľab;
• vibračné sito;
• hydrocyklóny.

Rotačný riadený systém

Vybavenie

Rotačné vŕtanie nie je možné vykonávať bez špeciálneho vybavenia, ktoré zahŕňa nasledujúce zariadenia a mechanizmy:

• veža;
• rotor;
• poháňaná vrtná súprava;
• piestové čerpacie zariadenie;
• vŕtací otočný;
• mechanizmy a zariadenia na čistenie čistiacim roztokom;
• posuvný systém pozostávajúci z korunového bloku;
• žľab;
• vibračné sito;
• hydrocyklóny (zvyčajne používané pri ťažbe ropy).

Mobilná verzia rotačnej vrtnej súpravy má všetky vyššie uvedené komponenty okrem čistiaceho systému s preplachovacím roztokom.

Metódy vŕtania

Metódy vŕtania sú klasifikované podľa dvoch parametrov.

V závislosti od použitého mechanizmu môže byť vŕtanie:

• mechanický;
• Manuálny.

Možnosti studne

V závislosti od princípu činnosti vŕtačky:

• Šokovo-rotačná metóda;
• šok;
• Rotačné.

Zvážte, čo je pozoruhodné na každej technológii vŕtania studní a ako sa vykonáva.

Manuálny spôsob

Ručné vŕtanie studne je celkom vhodné na samostatné vykonávanie procesu so všetkými potrebnými nástrojmi. Takáto studňa bude nie viac ako tridsať metrov, pôda je prepichnutá, kým sa nedosiahne vodná vrstva.

Na to budete potrebovať plášťové rúry, tyče, navijak a vŕtacie hlavy rôznych parametrov. Pri vytváraní hlbšej studne je potrebná vrtná súprava na zdvíhanie a spúšťanie vrtáka.

Ak sa tyč nenašla, môžete ju vyrobiť spojením rúrok s dyhou alebo závitom. Na konci spodnej tyče je pripevnená vŕtacia hlava. Proces vyzerá takto:

Šneková vŕtačka a vŕtačka studní pre domácich majstrov

1. Nad miestom navrhovanej studne je umiestnená veža tak, aby bola o niečo vyššia ako dĺžka tyče.
2. Vykopte malú dieru pre vŕtačku pomocou lopaty.
3. Vložte vrták do vybrania a otočte ho. Možno budete potrebovať pomoc, pretože keď pôjdete hlbšie, pohyb vŕtačky bude náročnejší.
4. Po zlomení pol metra zastavte, vyberte vrták a očistite ho od priľnutej zeme.
5. Keď dosiahnete vodnú vrstvu, odčerpajte tri až štyri vedrá podzemnej vody.

Posledný úkon je potrebný na odstránenie špinavej vody a možno ho vykonať pomocou ponorného čerpadla.

rotačná metóda

Toto je rotačná metóda, ktorá sa najčastejšie používa pri vŕtaní hlbokých otvorov. Na to potrebujete špeciálnu inštaláciu vybavenú potrubím. Toto potrubie má otočný hriadeľ a dláto. Náraz na bit sa vykonáva hydraulickou inštaláciou. Pôda z vŕtanej studne sa vymyje špeciálnym roztokom.

Potrubie sa teda nachádza nad miestom vŕtania a keď sa hriadeľ a dláto otáčajú, prerazí pôdu. Kvapalina môže byť privádzaná do vrtu zhora nadol, potom roztok, ktorý vymýva zem, ide von cez prstenec. Táto metóda sa nazýva priame preplachovanie.

Dá sa použiť aj spätné preplachovanie, pri ktorom roztok tečie samospádom do medzikružia a po vyrazení sa odčerpáva ponorným čerpadlom.

Metóda šokového lana

Metóda je založená na páde najťažšieho nástroja, zvyčajne unášacieho skla, z žeriavu v mieste navrhovanej studne. Ak chcete samostatne použiť technológiu šokového lana, budete potrebovať:

• Odolné lano;
• Dolné sklo - zvyčajne silná kovová rúra zavesená na lane;
• Nástroje na čistenie pôdy.

Technológia a postupnosť akcií:

Metóda šokového lana - technológia vŕtania

1. Vyrábajú vežu vo forme trojnožky z oceľových rúr alebo silných kmeňov. Výška závisí od dĺžky spodného skla a musí ju presahovať o 1,5 metra.
2. Dolné sklo je vyrobené z oceľovej rúry, na konci ktorej je rezacie zariadenie.
3. Kábel je pripevnený k hornej časti skla.
4. Nastavením kábla sa sklo rýchlo uvoľní na miesto poruchy.
5. Zem sa odoberá zo skla každých pol metra vyvŕtaného.

Na vytvorenie hlbokej studne ide o inštalácie typu UGB-1VS.

skrutková metóda

Vŕtanie studne so šnekom

Metóda má svoj názov podľa hlavného použitého nástroja - šneku alebo Archimedovej skrutky. Vyzerá ako vrtná tyč, ku ktorej sú skrutkovito privarené čepele. Otáčaním takéhoto šneku sa zem dostáva na povrch a zbiera sa.

Pre hlbšiu studňu si budete musieť prenajať malú, ľahko prenosnú vrtnú súpravu, pretože vlastnoručne vyrobený vrták vŕta nie viac ako desať metrov hlboko.

Stojí za zmienku, že šneková metóda je vhodná len vtedy, ak je pôda bohatá na piesčitú horninu. Navyše, ak sa vrták na svojej ceste zrazí s kameňom, budete musieť hľadať iné miesto, kde by ste prerazili pôdu a zastavili prácu.

stĺpcovou metódou

Jadrová technológia sa v súčasnosti čoraz menej používa na vŕtanie studní pod vodou. Často sa používa na hydrogeologické štúdie. Na to sa používa zariadenie typu ZiF-650, ktoré vyťaží stĺpec zeminy, čím sa vytvorí stĺpec tzv.

Schéma jadrovej korunky na vŕtanie studne pod vodou

Zničenie pôdy sa vykonáva prstencovým spôsobom, potom sa vymyje. Rýchlosť takéhoto usporiadania je pomerne vysoká, navyše umožňuje preraziť tvrdé horniny, ale vyžaduje si vysoké náklady na prenájom seriózneho geologického vybavenia.

Odrody vrtných súprav

Mini vrtná súprava

Uvažované agregáty sú klasifikované podľa zvláštností metód vŕtania studní.

Takže, keď sa vykonáva vŕtanie s nárazovým lanom, pôda je zničená ťažkým nákladom viazaným na nosný rám, ktorého rebrá sú vo väčšine prípadov spojené do pyramídy. Náklad sa jednoducho zdvihne a zhodí dole toľkokrát, koľkokrát je potrebné na vytvorenie vybrania požadovanej veľkosti.

Vŕtanie studní metódou šokového lana

Rotačné vŕtačky sú jednoduchšie a ťažšie sa s nimi manipuluje. Takéto vybavenie si vyžaduje oveľa menšiu fyzickú námahu zo strany výkonného umelca, ale návrh takýchto vrtných súprav je zložitejší - mnohé komponenty systému jednoducho nemožno vyrobiť ručne bez špeciálneho vybavenia a príslušných zručností.

Schéma vŕtania studne

V dôsledku toho je potrebné zakúpiť alebo objednať niektoré potrebné prvky. Náklady na to sú však stále výrazne nižšie v porovnaní s nákladmi na inštaláciu továrenskej zostavy.

Vo všeobecnosti existujú 4 hlavné typy vrtných súprav, a to:

• jednotky pracujúce podľa metódy šokového lana. Vonkajšie má tento dizajn podobu rámu s trojuholníkovou základňou. Silný kábel s bailerom je pripevnený priamo k rámu;

• skrutkové inštalácie.V prípade použitia takéhoto zariadenia sa výkop vykonáva pomocou špeciálneho šneku. Priehlbina v zemi počas procesu vŕtania sa neumýva;

• rotačné jednotky. Pracujte podľa princípov hydraulického vŕtania;

• rotačné ručné mechanizmy. Najjednoduchší typ inštalácie. Konštrukcia neobsahuje elektromotor - namiesto neho je použitá fyzická sila. Vyžaduje si to iracionálne vysoké náklady na prácu, preto sa používa veľmi zriedka.

Technika vŕtania

Vrty na mori s ústím podmorského vrtu sa líšia od podobných prác na súši. Používa sa tu špeciálna technológia pozostávajúca zo samostatných krokov krok za krokom.

Na začiatku sa do morského dna zatlačí hromada, ktorá pôsobí ako smer vŕtania. Potom je na tomto mieste nainštalovaná spodná doska. Je na ňom namontované vybavenie ústia podmorského vrtu. Jeho hmotnosť môže byť až 175 ton, výška - až 12 m. Podvodná časť je pripojená k plávajúcemu zariadeniu, kde sú inštalované špeciálne napínacie systémy a plaváky.

Súčasťou podvodného komplexu je odkláňacia jednotka, riadiaci systém, blok zábran a núdzový akustický systém.

Náklady na jeden pobrežný vrt za normálnych podmienok môžu dosiahnuť až 6 miliónov dolárov, v arktických podmienkach až 50 miliónov dolárov.

Typy metód vŕtania

Predtým sa vŕtanie vodonosných vrstiev pre osobné použitie vykonávalo hlavne ručne. Bol to namáhavý a zdĺhavý proces, takže nie každý majiteľ pozemku či chaty sa mohol pochváliť vlastným zdrojom vody.

Postupne mechanizované vŕtanie nahradilo manuálne metódy z dôvodu výrazného zjednodušenia a zrýchlenia procesu.

Dnes sú takmer všetky vodonosné studne vŕtané mechanizovaným spôsobom, ktorý je založený na deštrukcii pôdy, jej dodávaní na povrch jedným z dvoch spôsobov: suchým, keď sa odpadová zemina zo studne odstraňuje pomocou mechanizmov, a hydraulicky, keď sa vymýva vodou dodávanou pod tlakom alebo gravitáciou.

Existujú tri hlavné spôsoby mechanického vŕtania:

• Rotačné (pôda sa vyvíja rotáciou).
• Perkusie (bursnaryad ničí zem údermi).
• Vibračné (pôda je vyvinutá vysokofrekvenčnými vibráciami).

Rotačná metóda sa považuje za najproduktívnejšiu, 3-5 krát účinnejšiu ako metóda nárazu a 5-10 krát viac vibračnú. Okrem toho je rotačná metóda najlacnejšia a cenovo dostupná, často sa používa ako hlavná metóda ručného vŕtania.

Mechanické rotačné metódy vŕtania vodných studní nahradili neefektívne manuálne metódy

Metóda rotačného vŕtania, ktorá sa široko používa na stavbu studní, je rozdelená do štyroch hlavných typov vŕtania:

• jadro;
• šnek;
• šokové lano;
• rotačné.

Každý typ rotačného vŕtania má svoje vlastné charakteristiky a je vykonávaný zariadením špeciálne navrhnutým na tento účel. Pozrime sa podrobnejšie na tieto typy vŕtania, určme, aké sú ich rozdiely a aký spôsob by sa mal použiť v každom konkrétnom prípade.

Stanovenie hĺbky studne

Stredne hlboká studňa (do siedmich metrov) vám umožní mať pitnú vodu. Ak chcete vyrobiť vrtnú súpravu vlastnými rukami, okrem vŕtačky budete potrebovať lopatu a čas na vybavenie jamy. Na uľahčenie procesu vŕtania do veľkých hĺbok sa používa jama s rozmermi 2x2x2 metre.Na uľahčenie práce je možné ho upevniť doskami alebo preglejkou. Po dokončení práce jama zaspí. Voda sa nasáva čerpadlom.

Hlboká studňa (viac ako sedem metrov) umožní plne pokryť potrebu vody pre všetkých obyvateľov chaty alebo súkromného domu. Navyše bude dostatok vody nielen na individuálne použitie, ale aj na technické účely, zavlažovanie, hygienické požiadavky, údržbu jazierka či bazéna.

Vo všeobecnosti sa výber typu odberu vody určí po geologickom prieskume miesta stavby studne. Navrhujeme podrobnejšie študovať poslednú možnosť - výstavbu hlbokej studne vlastnými rukami, ako najťažšiu z opísaných.

Klasifikácia a všeobecná charakteristika metód vŕtania

Proces vŕtania pozostáva z deštrukcie horniny na dne diery (studne) vrtným nástrojom a odstraňovania produktov deštrukcie (jemných vrtov) z nej.

Pri všetkých metódach vŕtania sa vykonávajú tieto hlavné operácie: príprava a inštalácia vŕtacieho stroja na začatie práce, vŕtanie (deštrukcia horniny) s čistením dna studne od produktov deštrukcie, budovanie vrtnej kolóny na dosiahnutie požadovaného vŕtania hĺbka a demontáž po dokončení práce, výmena opotrebovaných vŕtacích nástrojov a premiestnenie stroja na miesto vŕtania nového otvoru alebo studne.

V súčasnosti sa používajú rotačné, rázovorotačné, rázovorotačné a rotačno-úderové metódy vŕtania vrtov a studní (mechanické metódy vŕtania), ako aj požiarne a kombinované vŕtanie.Skúma sa účinnosť využitia výbušnej energie pri explozívnom vŕtaní studní, ako aj vysokonapäťových elektrických výbojov pri vŕtaní elektrickým impulzom.

Pri rotačnom vŕtaní sa nástroj otáča okolo osi zhodnej s osou otvoru alebo studne a súčasne sa určitou silou privádza na dno. Veľkosť sily je nastavená z podmienky prekročenia konečnej pevnosti horniny pre vtlačenie v oblasti kontaktu medzi reznými čepeľami nástroja a horninou. V tomto prípade dochádza k postupnej deštrukcii v dôsledku pretláčania a odlupovania horninových častíc zo dna. Produkty ničenia sa odstraňujú pomocou krútených tyčí (pri vŕtaní otvorov), vrtákov (pri vŕtaní studní), preplachovaním dna vodou alebo fúkaním vzduchom.

V banských podnikoch používajú: rotačné vŕtanie otvorov frézami pomocou ručných a jadrových vrtákov; rotačné (šnekové) vŕtanie studní frézami a diamantovými nástrojmi pomocou vrtných súprav.

Pri nárazovom spôsobe vŕtania nástroj (dláto alebo korunka) narazí na dno a zničí horninu pod čepeľou. Po každom náraze sa nástroj otočí o určitý uhol, čo zaisťuje dôsledné zničenie celej plochy dna a získanie guľatej časti otvoru alebo studne.

Pri rotačnom príklepovom vŕtaní klasickými a ponornými vŕtacími kladivami (perforátormi) sa nástroj otáča prerušovane len v intervaloch medzi údermi rotačným zariadením namontovaným v kladive. V niektorých konštrukciách príklepových vŕtačiek dochádza k otáčaniu nástroja počas obdobia, keď piest naráža na nástroj.

Pri príklepovo-rotačnom vŕtaní s vŕtacími kladivami a vŕtacími kladivami s nezávislým otáčaním sú príklepy aplikované na nepretržite sa otáčajúci nástroj. K deštrukcii horniny pri týchto metódach vŕtania dochádza len v dôsledku zavádzania vrtnej korunky pri nárazoch.

Pri rotačnom príklepovom vŕtaní sa nárazy aplikujú na nástroj, ktorý sa nepretržite otáča pod veľkou axiálnou silou. K zničeniu dochádza jednak v dôsledku zavádzania nástroja pri nárazoch, ako aj v dôsledku odlamovania hornín počas otáčania nástroja.

Vŕtanie kužeľovými vrtákmi sa vykonáva ako pri príklepovej metóde s čistými valivými vrtákmi, tak aj pri rotačnej príklepovej metóde s posuvnými vrtákmi, pri ktorej zuby spolu s rolovaním po dne prerezávajú horninu kĺzavým pohybom po povrchu dna. .

Počas požiarneho vŕtania dochádza k deštrukcii horniny na dne vrtov v dôsledku tepelných napätí, ku ktorým dochádza, keď sa povrch horniny rýchlo zohreje prúdmi horúcich plynov (2000 °C) emitovaných z trysiek horákov nadzvukovou rýchlosťou (2000 m/s resp. viac).

Pri explozívnom vŕtaní dochádza k deštrukcii horniny na dne vrtov postupnými výbuchmi malých výbušných náloží. Sú známe dva spôsoby explozívneho vŕtania: vŕtanie s nábojnicami s použitím nábojníc s kvapalnými alebo pevnými výbušninami, ktoré vybuchnú na dne od úderu alebo rozbušky, a prúdové vŕtanie, pri ktorom sa kvapalné výbušné zložky (palivo a oxidačné činidlo) privádzajú cez vrták do vzniká dno a tekutá plochá nálož. Výbuch tejto nálože je spôsobený vstreknutím kvapky iniciačnej zlúčeniny (eutektická zliatina draslíka a sodíka).

Pri vŕtaní elektrickým impulzom dochádza k deštrukcii hornín na dne vrtu v dôsledku elektrického rozpadu jej časti vysokonapäťovým (až 200 kV) výbojom. Okamžite uvoľnená energia v prielomovom kanáli ničí horninu, ktorá je odstraňovaná z dna vrtu dielektrickým prúdom cirkulujúcim vo vrte (solárny olej, voda atď.).

Vyvíjajú sa kombinované metódy vŕtania, pri ktorých dochádza k spoločnému účinku na spodnú dieru príklepového nástroja a frézy (metóda príklepového kužeľa), frézy a kužele (metóda rezný kužeľ), frézy a horák (termokužeľ). metóda), horák a perkusný nástroj (metóda tepelného šoku).

1 Aké sú vlastnosti technológie rotačného vŕtania?

Rotačné vŕtanie studní je technológia vhodná vtedy, keď je potrebné získať veľké množstvo čo najekologickejšej vody pri stabilnej, trvácnej prevádzke celého systému. V takýchto podmienkach je metóda rotačného vŕtania mimo konkurencie.

Vo všeobecnosti majú rotačné vrtné súpravy počas svojej prevádzky oproti analógom tieto výhody:

• Extrakcia vody vo veľkom objeme;
• Vŕtanie rotora má dlhú životnosť;
• Veľké objemy vody sú dodávané dôsledne, bez prerušení alebo problémov;
• Vysoká kvalita vyrábanej vody.

Rotory vrtných súprav sú schopné odobrať zo zdroja také množstvo vody, že stačí nielen na zásobovanie domu vodou, ale aj na naplnenie rôznych nádrží (napríklad bazén), polievanie a pre potreby napr. pár ďalších budov. Vďaka tomu je možné byť v spolupráci so susedmi a nemíňať tak obrovské sumy peňazí na zabezpečenie odberu vody.

Technológia rotačného vŕtania sa ukázala ako odolná a stabilná. Pri dodržaní všetkých pokynov pre prácu s rotačným vŕtacím systémom a prevádzkou plastových rúr v jeho dizajne si užívateľ môže byť istý, že životnosť takéhoto systému bude najmenej dve desaťročia.

Ak je potrebné vŕtať hlboké studne na vodu, zvyčajne sa používa rotorové vŕtanie. Mechanizmus fungovania takéhoto systému vyzerá takto: do vŕtacej rúrky je naložený otočný hriadeľ, ktorý má silný hrot - bit (napríklad bit PDC). Hmotnosť na bite je dosiahnutá prevádzkou hydraulickej jednotky.

Vďaka tomuto mechanizmu fungovania je možné dosiahnuť akúkoľvek hĺbku studne na výrobu vody. Studňa sa umyje z pôdy v nej špeciálnou vrtnou kvapalinou, ktorá sa dodáva potrubím dvoma rôznymi spôsobmi:

Proces vŕtania

• Čerpá sa do vrtnej rúrky pomocou špeciálneho čerpadla a potom vyteká samospádom cez prstenec (takzvané „priame preplachovanie“);
• Roztok prechádza gravitačne do medzikružia a potom sa pomocou čerpadla odčerpáva spolu so zeminou z vrtnej rúry (tzv. "spätný výplach").

Rotorové vŕtanie takýmito metódami sa používa aj v ropných vrtoch.

Zároveň je spätné preplachovanie dobré v tom, že sa vďaka nemu vytvára väčší prietok studňou, pretože zvodnená vrstva sa otvára s najvyššou kvalitou. Pri tomto spôsobe práce sa však nezaobídeme bez zapojenia najkomplexnejších a najmodernejších zariadení a takéto vŕtanie do rotora bude z hľadiska peňazí veľmi nákladné.

Vŕtanie rotora s priamym preplachom je o niečo lacnejšie ako prvá možnosť, a preto je pre väčšinu majiteľov ich dátových stránok tento spôsob cenovo najprijateľnejší a vyhovujúci.

1.1 Pracovné prostriedky

Zariadenie používané pri rotačnom vŕtaní obsahuje nasledujúce komponenty:

• veža;
• Vrtná súprava a nájazd k nej;
• rotor;
• piestové čerpadlá;
• Vŕtací otočný;
• Pojazdový systém z korunového bloku;
• Čistiaci systém so špeciálnymi kvapalinami;
• vibračné sito;
• Žľab;
• Hydrocyklóny (potrebné najčastejšie pre ropné vrty).

Je dôležité poznamenať, že neexistujú iba stacionárne rotačné zariadenia (napríklad pri ťažbe ropných vrtov). Existujú aj mobilné verzie, ktoré sú vybavené špeciálnou plošinou namontovanou na prívese.

Kompaktná rotačná vŕtacia súprava

Mobilná verzia zároveň obsahuje všetky uvedené zariadenia okrem systému tekutého čistenia. Vďaka tejto verzii rotačnej jednotky, ktorá má manévrovateľnosť a schopnosť zmeniť svoju polohu v čo najkratšom čase, môžete ušetriť peniaze vo fáze výberu správnej studne.

Výhody a nevýhody metódy

Medzi metódami vŕtania studní je rotačná metóda považovaná za jednu z najpopulárnejších. Táto technika je rozšírená po celom svete.

Medzi výhody patria nasledovné:

1. Rozmery. Celá konštrukcia pre rotačné vŕtanie zaberá málo miesta.
2. Možnosť prepravy zariadení. Vďaka svojej malej veľkosti je možné jednotku umiestniť na špeciálne plošiny pre ďalší pohyb.
3. Všestrannosť. Rotačné vŕtanie je možné použiť v širšom rozsahu podmienok ako technológia príklepu, pretože je možné použiť mnoho trysiek. Vďaka tomu bude možné spracovať akýkoľvek typ pôdnych vrstiev.
4. Rýchlosť.Vzhľadom na zvláštnosti rotačného vŕtania je produktivita práce oveľa vyššia ako pri perkusnej metóde.

Ale sú tu aj niektoré nevýhody. Môžu sa vyskytnúť nasledujúce problémy:

1. Keď pôda zamrzne, bráni rotačnému vŕtaniu. V tomto prípade je najlepšie použiť nárazovú techniku, ktorá je vhodná aj pre prácu v zimných podmienkach.
2. Obsah ílu v roztoku. Vyvoláva výskyt ťažkostí pri štúdiu vrstiev.
3. Zmena výkonu. Hodnota závisí od výkonu rotora, pomerne zraniteľnej časti celej konštrukcie.

Typy studní

Úlohou studne je spojiť nosič vody so spotrebiteľom vody. Na zistenie hĺbky vodnej vrstvy a jej parametrov sa vyvŕta prieskumný vrt. Zníženie nákladov na prácu sa dosiahne použitím vrtákov so zmenšeným priemerom. Pri vývoji hornej vody stačí nainštalovať vrták s priemerom 10 cm, pre hlbšie usadeniny - 20 cm.Hĺbka sa určuje pomocou špeciálnych sond.

Habešská studňa

Hlavnými výhodami uvažovaných studní sú: nízke náklady, možnosť vlastnej výroby, rýchlosť usporiadania, možnosť inštalácie takmer kdekoľvek (aj v suteréne domu). Životnosť sa odhaduje na 25-35 rokov. Medzi nedostatky patrí: nemožnosť vybavenia na obzvlášť tvrdej pôde, povrchové čerpadlo je možné použiť iba v hĺbke nie väčšej ako 6 m.

piesok dobre

Filtračná studňa sa vyvŕta pri vývoji pieskovej zvodnenej vrstvy umiestnenej v hĺbke 40-45 m. Vŕta sa pomocou špeciálneho zariadenia a ihneď sa vybaví pažnicovou strunou, aby sa zabránilo odlupovaniu steny. Na stĺp sa používajú kovové, plastové alebo betónové rúry s priemerom 13-20 cm.V spodnej časti je inštalovaný filter.Vzlínanie vody zabezpečuje ponorné čerpadlo.

Výhody pieskovej studne: použitie malých zariadení na vŕtanie, čo znižuje náklady; môžete nainštalovať čerpadlo s malým výkonom; studňa je vyvŕtaná za 1-2 dni. Nevýhody: nízka výdatnosť (do 2 metrov kubických za hodinu), závislosť kvality vody od mnohých faktorov a jej nestabilita, závislosť úrovne výskytu vody od ročného obdobia.

vápencové studne

Výhody artézskych studní: vysoká čistota vody, konštantná úroveň výskytu nosiča vody, zvýšená produktivita (až 9-10 metrov kubických za hodinu), trvanlivosť (viac ako 40 rokov). Nevýhody: zvýšené náklady na vŕtanie a vývoj, čas výroby (5-8 dní), potreba miesta na prevádzku veľkých zariadení.

Etapy práce

Použitie šnekov umožňuje vytvárať studne na rôzne účely vo vertikálnom alebo horizontálnom smere. V prípade potreby sa pri vŕtaní používajú pažnicové rúry alebo technológia upchávania stien otvoru betónom z povrchu pod tlakom.

Pracovný postup zahŕňa niekoľko krokov:

• geologický prieskum pomocou špeciálneho vybavenia zabezpečujúci správny výber miesta pre budúcu hydrologickú štruktúru;
• vykopanie jamy na následné vysypanie odrezkov vo vzdialenosti asi 1 m od zamýšľaného miesta rozvoja studne (jej objemy sa vypočítajú na základe veľkosti otvoru);
• príprava zariadenia, jeho inštalácia na stabilnú plošinu (pre vrtnú súpravu umiestnenú na podvozku sú vytvorené referenčné body, aby sa zabránilo jej pohyblivosti počas práce);
• prehĺbenie prvého závitovkového vrtáka do horniny, jeho vytiahnutie na povrch a návrat do pôvodnej polohy (tieto operácie sa vykonávajú, aby sa zabránilo prilepeniu pôdy k pracovnému mechanizmu);
• pripojenie novej sekcie k pracovnému nástroju na dosiahnutie požadovanej hĺbky.

Po dokončení všetkých prác sa skrutka postupne odstraňuje s povinným dodržaním špeciálnych technologických predpisov, aby sa predišlo poškodeniu alebo strate:

• stĺpik mechanizmu je zdvihnutý na takú úroveň, že horná časť nástroja je úplne nad povrchom a následná časť stúpa nad ním asi o 15%;
• na upevnenie konštrukcie pod špirálou je nainštalovaný kanál;
• kovové upevňovacie konzoly sú odstránené, vŕtačka je demontovaná.

Proces

Pri rotačnom rotačnom vŕtaní sa používajú dve schémy, ktoré určujú aplikovaný režim, rýchlosť prechodu a hospodárnosť procesu. Ak sa robia studne v obmedzenom priestore súkromného vlastníctva pozemku, používa sa priame preplachovanie a ak to prevádzkové podmienky vyžadujú, preplachovanie spätným prúdom.

S priamym podávaním

Kompozícia sa privádza priamo potrubím na dno vytvorenej studne a potom stúpa nahor cez medzeru medzi plášťom potrubia a stenou. Po dosiahnutí hladiny sa odošle do žumpy, kde sa opäť prefiltruje a uvedie do pohybu na nový cyklus.

Backfeed

Proces je obrátený - privádza sa nadol cez prstencový priestor pozdĺž stien vrtu a vracia sa nahor cez vrtné rúrky. Zriedkavo, ale niekedy sa používa kombinovaná metóda, pri ktorej existuje jeden a druhý typ prania. Od vynálezu sa zlepšili motory, upravili sa hlavné komponenty, použili sa rôzne zloženia kvapalín. Princíp práce ako celku však zostal nezmenený.

V súčasnosti sa používa pri výstavbe ropných a plynových vrtov, ako aj pri kopaní artézskych studní v obmedzenom priestore osobnej alebo letnej chaty. Pre majiteľa súkromného pozemku, ktorý sa nachádza ďaleko od zdroja-nádrže a od centrálneho zásobovania vodou, existuje len jedna príležitosť získať vodu - artézska studňa získaná rotačným vŕtaním.

V ďalšom videu sa môžete pozrieť na rotačné vŕtanie.

Možnosti vŕtania

Statív

nové položky
Motorová píla alebo elektrická píla – čo si vybrať do záhrady?4 chyby pri pestovaní paradajok v kvetináčoch, ktoré robia takmer všetky gazdinkyTajomstvá pestovania sadeníc od Japoncov, ktorí sú veľmi citliví na pôdu

Statív môže byť vyrobený z dreva (uzly nie sú povolené) alebo z profilovej rúry. Dĺžka potrubia alebo nosníka by mala byť približne 4,5-5,5 m.

Potom je na statív pripevnený mechanický navijak s lankom, kde je pripevnené sklo vŕtačky.

Táto vrtná súprava je pomerne malá a má dostatočnú bezpečnostnú rezervu. Princíp fungovania mechanizmu je pomerne jednoduchý: sklo, ktoré sa ponorí do zeme, absorbuje pôdu. Ak vezmeme do úvahy zloženie pôdy jedným úderom, môžete získať 0,30 - 1,2 m pôdy. Prácu si môžete zjednodušiť naliatím vody do miesta vŕtania. Sklo vŕtačky sa musí pravidelne čistiť od upchatej zeminy.

Plášťová rúra môže byť inštalovaná súčasne s prechodom do hĺbky alebo po všetkých vykonaných prácach.

Vŕtačka a puzdro

Pri práci je potrebné neustále monitorovať vlhkosť odstraňovanej zeme, aby nedošlo k vynechaniu vodonosnej vrstvy (inak ju možno jednoducho uzavrieť potrubím).

Potom, keď sa nájde vodonosná vrstva, špinavá voda sa musí odčerpať, aby sa zistilo, či je v tejto vrstve dostatok vody. Na čo slúži ručné alebo ponorné čerpadlo?Ak po odčerpaní niekoľkých vedier špinavej vody stále nezmizla čistá, potom je potrebné vŕtať ďalej do objemnejšieho jadra.