Technológia vŕtania artézskej studne na vodu

klastrové vŕtanie

Metóda nesie tento názov z toho dôvodu, že hotová schéma úst a tvárí pripomína akýsi krík. Studne z niekoľkých tvárí, zoskupené na jednom mieste, sa zbiehajú do jedného ústia. V prípade tejto metódy sa výrazne znižujú inštalačné a prípravné práce, znižuje sa počet pracovných dopravných spojení, elektrického vedenia a zásobovania vodou.

Znakom klastrovej metódy je určitá podmienka výstavby studne. Najdôležitejšou podmienkou je najmä absencia priesečníka kmeňov medzi sebou.

Nevýhody metódy:

• Je potrebné zastaviť prevádzku studní, kým sa nedokončí výstavba určitej konštrukcie na účely požiarnej bezpečnosti.
• Vysoké riziko kríženia dokončených pohárov.
• Generálna oprava takejto konštrukcie je pomerne komplikovaná.
• Pri vŕtaní pod vodou je ťažké eliminovať gryfóny.

Padové vŕtanie sa používa, keď je potrebné zvýšiť ťažbu ropy a plynu v produktívnej oblasti, alebo keď sa obnoví nečinný vrt. Konštrukcia studne klastrovou metódou môže byť trojstranná, dvojstranná paralelná, dvojstranná sekvenčná.

Dizajn kríka má kónický tvar s vrcholom v podobe kríkovej platformy. Objem inštalácie a prípravných prác závisí od umiestnenia ústia kríka a od toho závisí aj oblasť územia pre budúce odcudzenie od kríka. Maximálna účinnosť tejto metódy vŕtania sa dosahuje v bažinatých oblastiach.

Priemyselné metódy vŕtania

Šneková metóda sa používa pri práci v oblastiach s pieskom a štrkom. Zvodnené vrstvy sa môžu nachádzať v hĺbke niekoľkých desiatok metrov. Pri tejto metóde je pôda vytláčaná smerom von čepeľami rotujúceho zariadenia. Tento spôsob výroby sa považuje za pomerne rýchly. Častejšie sa však používa pri konštrukcii štruktúr malých rozmerov.

Schéma nárazového vŕtania

Pri metóde šokového lana sa na vytváranie pôdnych kameňov používa silné špicaté dláto. Vytvára pohyby dopredu a späť, čím sa vykonáva deštrukcia pôdy. Pre efektívnejšiu výrobu sa používa špeciálna závažia. Je pripevnený k vŕtacej konštrukcii.

Najproduktívnejšia metóda razenia pri konštrukcii zariadení na príjem vody sa považuje za rotačnú metódu. Jeho účinnosť je niekoľkonásobne vyššia ako pri metóde lanového nárazu. To je dosiahnuté vďaka určitým konštrukčným prvkom inštalácie:

• počas práce sa ako súčasť vŕtacej kolóny používa kužeľový vrták;
• jeho rotácia sa vykonáva pomocou rotora;
• vŕtací golier sa používa na zvýšenie produktivity;
• steny studne sú ošetrené špeciálnym splachovacím roztokom;
• na konečné usporiadanie studne sa používajú plášťové rúry, filtračné zariadenia a čerpacie jednotky.

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.

šikmá cesta

Na vykonanie techniky šikmého vŕtania sú potrebné nasledujúce nástroje a materiály:

Nástroj na zemné vŕtanie:

• sekáčik;
• Lúč;
• Špagát;
• Dlhý vodiaci kolík vŕtačky;
• Kábel;
• Puzdro;
• Kovový kábel.

Táto metóda sa najčastejšie používa pri opravách komunikácií, najmä v prípadoch, keď už bola postavená obytná budova, ale je potrebné viesť kanalizáciu alebo zásobovanie vodou cez základ. Aby sa zabránilo kopaniu hlbokých zákopov, používa sa šikmé vŕtanie. Na začiatok sa uhol sklonu vypočíta tak, aby sa spodná časť jamy zhodovala s koncom zapustenej rúry.

Hlinený vrták je inštalovaný na vopred vybranom mieste a okamžite daný požadovaný uhol sklonu pomocou priečneho nosníka položeného na výkopu. Na vŕtačke je nainštalovaný vodiaci kolík, ktorý vám umožní zachovať smer nastavený pred začatím práce a začne sa vŕtanie otvoru. Tu je potrebné nepretržité monitorovanie procesu, pretože pri prehĺbení alebo odklonení od požadovanej trajektórie by sa steny jamy mali olemovať.

Keď je otvor pripravený, spustí sa do neho plášťová rúrka, ktorá opakuje priemer studne.

štruktúra puzdra

Do potrubia sa vtiahne kábel a kovový kábel, potom sa pomocou kábla vtiahne potrebný kábel alebo hadica do potrubia. Na kábel je priviazaná šnúrka, pomocou ktorej sa v prípade potreby kábel stiahne.

Ak je v potrubí umiestnený napájací kábel, hadicu alebo kábel možno jednoducho vymeniť. V tomto prípade je možné zvládnuť iba pomocou jedného šikmého vŕtania, pričom nebude potrebné vykopať hlbokú priekopu a narušiť integritu základu.

Oblasti použitia takejto technológie

Spomedzi bodov aplikácie jadrového vŕtania studní stojí za to vyzdvihnúť niekoľko základných.

Ťažobný priemysel - rozvoj horských ložísk pevných nerastov.

Výsledkom prechodu je jadro s pevnou štruktúrou, ktoré sa používa na analýzu hornín v tejto oblasti. Pravidelne sa ťaží, aby sa zistil obraz o výskyte hornín v tejto oblasti.

Autonómne zásobovanie vodou - organizácia procesu potrebuje študovať útroby súkromných pozemkov, aby mali prístup k zdrojom podzemnej vody. Na výber miesta studne je potrebné vykonať hydrogeologické vrty.

Stavba - na vŕtanie studne na zatĺkanie pilót - vybavenie pilótových základov. Stavitelia musia vedieť, v akej hĺbke bude piesčitá vrstva alebo veľké kamene. Od toho závisí stabilita budovy. Táto technológia je ideálna na vŕtanie otvorov s veľkým priemerom do železobetónových konštrukcií.

Podobná metóda je vhodná pre vertikálny prechod studní, horizontálne a v požadovanom uhle.

Metóda umelého zakrivenia

Umelé zakrivenie osi vrtného skla je použiteľné, keď je potrebné vŕtať ropné alebo plynové vrty. Umelá deviácia sa delí na klastrovú a mnohostrannú. Táto metóda bola úspešne použitá v nasledujúcich prípadoch:

• Na prácu s hlbokými vrstvami pod svahmi;
• V prípade odchýlky dokončeného kmeňa;
• Keď sa olej vyskytuje pod vrstvou usadenín soli;
• V prípade potreby obíďte rozpadajúce sa miesta;
• Na otvorenie vrstiev pod dnom nádrže;
• Počas výstavby tváre do vrstiev pod obytnými budovami;
• Ak nie je možné odstrániť zasypanú studňu;
• Preč s novým smerom;
• Aby sa ušetril čas vŕtania;
• Pri vŕtaní klastrovou metódou na rovnej ploche;
• Pri prechode uhoľnou slojou na odplynenie.

Proces nútenej deformácie vyžaduje špeciálne motory, vrátane elektrickej vŕtačky, turbovŕtačky a skrutkového motora.

https://youtube.com/watch?v=f74Rdq0gXeQ

Mnohostranná metóda

Táto metóda spočíva vo vedení dvoch hriadeľov z hlavného spodného skla, pričom hlavný hriadeľ sa používa viackrát.

V tomto prípade sa pracovná plocha a filtračná plocha zväčšujú, ale objem vŕtacej práce v povrchovej formácii klesá.

V závislosti od pomocných hriadeľov sú možné nasledujúce typy mnohostranného prevedenia:

• Radiálny - horizontálny hlavný hriadeľ a radiálny - pomocný.
• Rozvetvený - pozostáva z dvoch šikmých kmeňov a šikmej hlavnej.
• Horizontálne rozvetvené - podobne ako predchádzajúci typ, ale uhol pomocných kmeňov je deväťdesiat stupňov.

Výber typu mnohostranného dizajnu je určený tvarom pomocných vrtov a ich umiestnením v priestore.

Typy studní

Studne sú 3 hlavných typov:

• filter;
• artézsky;
• habešský.

Filtračná studňa (na piesok)

Filtračná studňa je vykopaná do hĺbky 40-50 metrov. Limitom je piesčitá vrstva. Hlbšie ako to, vŕtanie studní tohto typu sa nevykonáva.

Schéma artézskej studne s vodičom

Artesian sú považované za najhlbšie typy. Hĺbka ich vŕtania sa pohybuje od 50 do 400 metrov. Hlavným účelom takýchto otvorov je získať čistú artézsku vodu vysokej kvality.

Habešský - najplytší. Hĺbka ich vŕtania nepresahuje 30 metrov. Pri vytváraní otvorov tohto typu sa ponorné čerpadlo nepoužíva kvôli malému priemeru potrubia.

Pre súkromné ​​domy organizácie, ktoré vŕtajú studne, kopajú studňu filtračného typu do hĺbky 40 až 50 metrov. Takéto studne sa často nazývajú artézske, čo vedie k zámene pojmov. Ich rozdiel od filtračných studní nie je len v hĺbke, ale aj v kvalite prijímanej vody. Veľký rozdiel v cene práce a náročnosti realizácie.

Vlastnosti technológie

Najprv si definujme, čo je metóda rotačného vŕtania. Ide o špeciálnu technológiu na vŕtanie studní, ktorá sa používa, ak je potrebné, aby vodná stavba poskytovala veľké objemy ekologickej pitnej vody. Studňa sa zároveň bude vyznačovať stabilnou a trvanlivou prevádzkou. V tomto prípade je táto metóda vhodnejšia ako akákoľvek iná technológia vŕtania.

Rotačná vrtná súprava a samotná technológia majú oproti iným konštrukciám a technikám tieto výhody:

• Takto vyvŕtaná studňa bude mať vysokú produktivitu, to znamená, že bude produkovať vodu vo veľkých objemoch.
• Trvanlivosť hydraulickej konštrukcie.
• Zásobovanie vodou zo studne sa vykonáva stabilne (bez poklesu hladiny a prerušení).
• Kvalita extrahovanej kvapaliny bude na vrchole. Dá sa bezpečne použiť na pitné účely.

Tento spôsob vŕtania studní vám umožňuje získať vodnú konštrukciu, ktorá bude mať taký vysoký debet, že voda zo zdroja bude stačiť nielen na zásobovanie obytného domu vodou, ale aj na zavlažovanie záhrady, plnenie bazénov a iných nádrží. , ako aj na splnenie rôznych technických potrieb.

Rotačná vrtná súprava sa používa, keď je potrebné vyvŕtať hlbokú studňu na vodu. Podstata metódy je nasledovná: hriadeľ s hrotom vo forme dláta sa spustí do vrtnej rúrky. Počas otáčania hriadeľa hrot ničí horninu. Otáčanie sa vykonáva v dôsledku fungovania hydraulickej inštalácie.

Na čistenie studne od kameňa v nej sa používa špeciálny preplachovací roztok. Do tunela sa privádza potrubím. Existujú dva spôsoby doručenia, ktoré možno použiť:

1. Vrtná kvapalina sa čerpá do vrtného potrubia pomocou špeciálneho čerpacieho zariadenia. Potom sa vytlačí cez prstenec. Táto metóda sa nazýva priame preplachovanie. Je to zobrazené vo videu na konci článku.
2. Druhý spôsob sa robí inak. Roztok sa privádza do medzikružia a potom sa pomocou čerpacieho zariadenia odčerpáva z vrtnej rúrky spolu s drveným kameňom. Táto metóda sa nazýva spätné preplachovanie.

Metóda spätného preplachu má jednu nespornú výhodu - pomocou tejto techniky môžete získať hydraulickú štruktúru s veľkým debetom, pretože otvorenie vodonosnej vrstvy je najvyššej kvality. Medzi nevýhody patrí potreba zapojiť zložité high-tech vybavenie, takže táto technika je drahšia.

Výhodou rotačného vŕtania s priamym preplachom je jeho relatívna lacnosť v porovnaní s druhým spôsobom. To je dôvod, prečo sa táto metóda najčastejšie používa pri vŕtaní studní na súkromnom pozemku.

Hlavné metódy vŕtania studní

V závislosti od typu a stavu hornín v pripovrchovej vrstve, priemeru a typu nástroja na rezanie hornín, spôsobu vŕtania, typu čistiaceho prostriedku a vrtnej kolóny sa používajú tieto hlavné metódy vŕtania studní.

• 1. Inštalácia potrubia v smere studne do vopred vykopanej diery. Po inštalácii do jamy je smer potrubia buď zatmelený alebo zakopaný. Táto metóda sa používa pri vŕtaní veľkopriemerových vrtov valčekovými korunkami s výplachom bahna (hlavne ropné a plynové vrty) a pri vŕtaní geologických prieskumných vrtov metódou rázového kábla.
• 2. Vŕtanie studne "nasucho", teda bez preplachovania alebo fúkania. Táto možnosť sa používa pri vŕtaní z povrchu zeme v prípadoch, keď horný interval geologického úseku predstavujú sedimentárne horniny pomocou bežných projektilov (bez odnímateľného jadrového prijímača). Pre vŕtanie je jadrová súprava vybavená tvrdokovovým vrtákom typu SM alebo SA a vŕtanie sa vykonáva s pomalým otáčaním stĺpa a zvýšeným zaťažením do hĺbky 2-3 m do skalného podložia. Ak skalné podložie leží hlbšie, vykoná sa „suché“ vŕtanie do maximálnej možnej hĺbky a následne sa nainštaluje smerové potrubie a vŕtanie sa vykoná do skalného podložia už s preplachovaním menším nástrojom.

Vŕtanie nasucho je možné nasadaním pažnicovej struny vybavenej udidlom alebo topánkou do voľnej voľnej horniny s rotáciou a pôsobením zvýšeného axiálneho zaťaženia do maximálnej možnej hĺbky. Potom sa plášťová struna nevyťahuje a hornina vo vnútri struny sa vyvŕta už s prepláchnutím menšou súpravou jadier.

3. Vŕtanie s čistiacim vzduchovým kladivom alebo kužeľovým vrtákom je možné použiť na akékoľvek, vrátane tvrdých, zvetraných skál, skál nasýtených veľkými úlomkami a v značných hĺbkach. Táto metóda sa odporúča pre rôzne podmienky vŕtania, ale iba v prípade, že v intervale vŕtania nie je potrebné jadro. Na vŕtanie je možné použiť napríklad pneumatické kladivo P-105 (priemer bitu 105 mm) a kompresor poskytujúci tlak vzduchu 0,2-0,5 MPa. Pre operatívne vŕtanie je vhodné mať v organizácii mobilný kompresor so sadou vŕtacieho náradia špeciálne pre vŕtacie operácie.

Pri vŕtaní v nestabilných, naplavených, uvoľnených horninách je možné vŕtanie vzduchovým kladivom vykonávať z povrchu s pokročilým upevnením vrtu, kedy je deštrukcia horniny na dne sprevádzaná upchávaním pažnicovej výpletu vybavenej topánkou. alebo špeciálny kúsok. Podľa tejto schémy sa vŕtanie vykonáva v súlade s metódami OD, ODEX a DEPS spoločnosti Atlas Copco.

4. Vŕtanie s preplachovaním diamantovými alebo karbidovými nástrojmi sa vykonáva pri vŕtaní z podzemných banských diel bez inštalácie pažnicových rúr, ak sú horniny stabilné a nie sú náchylné na opuch a zrútenie.

V tomto prípade sa technická voda odoberá zo studne výlevkou a vstupuje do žumpy pozdĺž drážky.

Hlava vrtu pri vŕtaní horizontálnych alebo stúpavých vrtov vŕtaných z podzemných banských diel je nevyhnutne vybavená špeciálnou tesniacou tryskou ústia vrtu pri použití strely SSK na vŕtanie. Potom sa vykoná dodávka a vytiahnutie jadrového prijímača a presah vďaka nastaviteľnej hydraulickej hlavici v utesnenom priestore vrtu.

Možnosť vŕtania s preplachom sa praktizuje aj pri vŕtaní studní z povrchu SSC. V tomto prípade sa vŕtanie vykonáva s prepláchnutím vodou pomocou súpravy jadier SSC s korunkou z tvrdej zliatiny alebo diamantu do maximálnej hĺbky a na povrch sa odstráni jadro s jadrom. Technická voda v počiatočnom štádiu vyteká zo studne a odvádza sa mimo vrtnej súpravy pozdĺž drážky. Ďalej sa vyvŕta plášťová rúra väčšej veľkosti ponechaná v studni a vystupujúca na povrchu jadrovej rúry, vybavená vystuženou topánkou. Po vŕtaní pažnicovou rúrou pokračuje vŕtanie strelou SSK a vŕtanie pažnicovou kolónou sa vykonáva až do vniknutia pažnicovej kolóny do hustého podložia.

Vŕtanie s preplachom sa vykonáva aj pri vŕtaní s dvojitým stĺpom KGK (hydrotransport jadra). V tomto prípade voda cirkuluje cez medzery v reťazci a vstupuje do žumpy bez vylievania a bez kontaktu so stenami studne.

Prípravné práce

Po nainštalovaní vŕtačky prichádza špeciálna komisia, ktorá skontroluje vybavenie, stroje a kvalitu práce.

Keď je vrtná súprava pripravená, začnú sa práce pripravovať na vŕtanie. Akonáhle je vŕtačka nainštalovaná a stavba konštrukcií je dokončená, vŕtačka je skontrolovaná špeciálnou komisiou. Majster vrtného tímu, ktorý preberá zákazku, spolu s ním sleduje kvalitu práce, kontroluje vybavenie a vykonávanie ochrany práce.

Napríklad svietidlá musia byť podľa spôsobu vyhotovenia v nevýbušnom puzdre, po celej bani musí byť rozmiestnené núdzové osvetlenie na 12 V. Pred začatím vŕtania treba zohľadniť všetky pripomienky komisie.

Pred začatím vŕtania je zariadenie vybavené príslušným vybavením: štvorcový otvor, vrtné rúry, dláto, drobné mechanizačné zariadenia, plášťové rúry pre vodič, prístrojové vybavenie, voda atď.

Vrtná súprava by mala mať domy na bývanie, altánok, jedáleň, kúpeľný dom na sušenie vecí, laboratórium na analýzu roztokov, vybavenie na hasenie požiarov, pomocné a pracovné nástroje, bezpečnostné plagáty, lekárničky a lieky, sklad na vŕtanie. zariadenia, voda.

Schéma inštalácie veže na vŕtanie.

Po osadení vrtnej veže sa začína séria prác na revybavení pojazdového systému, počas ktorých sa inštalujú zariadenia a testuje sa drobná mechanizácia. Technológia vŕtania začína inštaláciou stožiara. Jeho smer musí byť nastavený presne v strede osi veže.

Po vycentrovaní veže sa vŕtanie vykonáva v smere. Toto je zníženie potrubia na spevnenie studní a plnenie jeho horného konca, ktoré by sa malo zhodovať v smere s žľabom, cementom. Po určení smeru v procese vŕtania sa znova skontroluje súososť medzi osami rotora a žeriavu.

V strede studne sa vŕtanie vykonáva pod otvorom pre štvorec a v procese sú opláštené rúrkou. Vŕtanie otvoru studne je vykonávané turbovrtákom, ktorý je držaný konopným lanom, aby sa zabránilo príliš rýchlemu otáčaniu. Jedným koncom je pripevnený k nohe veže a druhý je držaný v rukách cez blok.

Kroky procesu

Technológia sa implementuje v nasledujúcom poradí:

• Povrch je očistený od nečistôt a cudzích predmetov.
• Neďaleko budúcej jamy vykopú jamu hlbokú dva metre na odtok splachovacej kvapaliny.
• V zemi je vyrazená diera na umiestnenie vrtáka, korunka je pripojená k jadrovej rúre a rastie, keď je poháňaná.
• Po vrtných rúrach - horná je upevnená vo vrtnej súprave poháňanej motorom - týmto spôsobom začína klesanie.
• Keď je potrubie úplne naplnené, zdvihne sa na povrch a kladivom z neho vytiahne kameň, údery nie sú príliš tvrdé.
• Vrták sa opäť ponorí do studne a vŕta, kým sa nedosiahne požadovaná hĺbka.

Vŕtanie prebieha s preplachovaním, ale ak na to nie je dostatok vody, pracovný postup sa vykonáva nasucho. Ak špecialisti pri svojej práci používajú diamantové nástroje, na bežné umývanie používajú špeciálnu emulziu.

V prípade piesočnatej pôdy sa do roztoku pridáva tekuté sklo, hlinená hmota, čím sa spevňujú steny otvoru.

Pre pôdy s nestabilnou štruktúrou je studňa v procese prehlbovania vystužená plášťovými rúrami. Často sa namiesto splachovania vodou používa lacnejšie fúkanie stlačeným vzduchom.

Zariadenie na fúkanie studní stlačeným vzduchom

Vŕtanie pieskovej studne

Na vŕtanie studne vlastnými rukami môžete použiť šokovú metódu. Na vybranom mieste pripravte miesto pre montáž statívu.

Typ projektilu závisí od typu pôdy - hustá hlinitá pôda sa prepichne sklom a sypká hlinitá pôda sa prepichne pomocou bailera. Sklo sa dá premeniť na bailer privarením kužeľa s kovovou guľôčkou na vnútornej strane potrubia.

Veža je zostavená vo forme trojnožky z kovových rúrok, na vrchu je pripevnená kladka na pohyblivé lano. Na základni je pripevnený zdvíhací mechanizmus a hriadeľ, na ktorom je navinuté lano.

Vŕtanie pieskovej studne

V mieste, kde sa plánuje studňa, sa pre puzdro vytvorí vybranie o pol metra. Do tohto otvoru musí spadnúť projektil. Projektil stúpa a prudko klesá do vybrania. Prostredníctvom každého metra sa vŕtací nástroj zdvihne a očistí od priľnutej zeme.

Vlastnosti vŕtania v rôznych pôdach

Pri vykonávaní káblového príklepového vŕtania vlastnými rukami by sa malo v závislosti od zistených typov pôdy dodržiavať niekoľko odporúčaní.

Mäkká, nepoddajná pôda

Najjednoduchší spôsob práce je s hnacím sklom. Navijak ho spúšťa na povrch pôdy. Keď sa vo vnútri skla nazbiera dostatočné množstvo horniny, odstráni sa von.

voľnej pôdy

Používa sa bailer s ventilom. Zabraňuje vysypaniu horniny, ktorá sa ťaží iba na povrchu. V tomto prípade je povinné posilniť steny tváre. Na tento účel sa používajú plášťové rúry. Pod vplyvom vlastnej hmotnosti idú hlboko do pôdy, čo vám umožňuje predĺžiť životnosť studne.

Priemer plášťových rúrok by mal byť o niečo väčší ako vrtná kolóna, čo zaisťuje jej prechod do požadovanej hĺbky.

skalnatá skala

Na rozdrvenie pôdy sa používa dláto a na jej vyťaženie sa používa bailer. Na rozšírenie priemeru studne nestačí použitie pažnicovej šnúry. Na tento účel použite špeciálny expandér s pohyblivými frézami. Spúšťa sa cez plášťovú rúrku. Keď dosiahne požadovanú hĺbku tváre, frézy sa rozvinú. Prerezávajú pôdu, čo uľahčuje pohyb plášťovej šnúry.

Výber čerpacích jednotiek pre priemyselné studne

Odber vody zo sacej konštrukcie sa vykonáva pomocou špeciálnych čerpadiel. Pri ich výbere je potrebné vziať do úvahy nasledujúce faktory:

• výkon použitého pohonu;
• Typ zariadenia;
• úroveň prevádzkového tlaku;
• výkon čerpacej jednotky.

Prečerpávacie jednotky slúžia na čerpanie čistej vody, ktorá môže obsahovať malé množstvo nečistôt. Na výrobu krytu čerpadla sa používajú kovové zliatiny odolné voči korózii. Elektromotor je spoľahlivo chránený hermetickým plášťom.

Ponorné čerpacie jednotky sa používajú na čerpanie vody z priemyselnej studne. Ich pracovné čepele sú ponorené do vody. Čerpadlo je zabezpečené nerezovým lankom.

Zariadenie ponorného odstredivého čerpadla

Pri konečnom usporiadaní konštrukcie sú v nej namontované konštrukcie na prívod vody. Pomocou nich sa voda dodáva spotrebiteľovi.

Podstata technológie

Zariadenie na ničenie pôdy je jadrová vŕtačka (vrták) - špeciálny nástroj, ktorý má rezné časti z tvrdej zliatiny alebo diamantové doštičky.

Jadrový vrták

S jeho pomocou profesionálni vrtáci rýchlo vytvárajú otvory v pôde požadovanej hĺbky a priemeru.

Jadrové vŕtanie studní vykonávajú remeselníci pri vysokých rýchlostiach hlavnej časti, takže inštalácia je vystavená silnému zaťaženiu. Pre zariadenie koruny - odolný a pohodlný krúžok vyrobený z oceľového predvalku - dutý valcový kus s ostrými frézami - sa používajú tvrdé zliatiny: vyhrá volfrám, oceľ alebo diamanty.

Koruna sa pohybuje striktne pozdĺž okraja a skala zvnútra zostáva nedotknutá. Po naplnení pracovnej šachty zeminou sa vzorky periodicky odoberajú na preskúmanie zo zberača jadra a na určenie geologickej časti lokality.

Malý priemer vrtáka do 160 mm umožňuje prekonať až niekoľko stoviek metrov v posune, všetko závisí od tvrdosti horniny.

Po dokončení jadrového vŕtania a preskúmaní výsledkov je ľahké začať s vrtákovým vrtákom s úplným zotavením obsahu studne.

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 ukončení 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 sú nárazy aplikované na nepretržite rotujúci nástroj 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 okysličovadlo) privádzajú cez vrták do dno a vznikne tekutá plochá nálož. Výbuch tejto nálože je spôsobený vstreknutím kvapky iniciačnej kompozície (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).

Metódy vŕtania

Proces výroby studní, ako každá iná technológia, má niekoľko typov:

• šokové lano;
• rotačné;
• vŕtanie s motorom na zemné otvory;
• turbína;
• so skrutkovým motorom;
• elektrická vŕtačka.

Schéma inštalácie pre nárazové lanové vŕtanie studní.

Šokový lanový spôsob vŕtania studní sa považuje za najviac testovaný. S ním sa šachta studne vytvára v dôsledku pravidelných úderov korunky na spodnú dieru. K tomuto procesu dochádza pod vplyvom hmotnosti samotného bitu a ťažkej tyče. Zdvíhanie vrtáka spolu s tyčou, ktorá je pripevnená na lane, nastáva v dôsledku vyvažovača vŕtacieho mechanizmu.

Pri rotačnej metóde sa rotácia nástroja prenáša cez rotor. Pri tomto type vŕtania studní je rotor inštalovaný na ústí vrtu cez reťazec vrtných rúrok, ktoré zohrávajú úlohu plného hriadeľa. Pri vŕtaní malých studní (s malým priemerom kmeňa) dochádza k procesu v dôsledku vretenových motorov.

Pohon rotora sa vykonáva z kardanového hriadeľa pripojeného k navijaku. Alebo to môže byť reťazový pohon z jedného motora. Výhodou pohonu je, že dokáže nastaviť rýchlosť otáčania v širokom rozsahu, znížiť zaťaženie navijaka a znížiť jeho opotrebovanie.

Rotor na vŕtanie sa vyberá podľa stupňa zaťaženia, výkonu, ako aj priemeru hriadeľa. Rotačné vŕtanie má 2 kanály prenosu energie pre spodný otvor:

• mechanické z pohonu;
• hydraulické z čerpadiel.

Inštalácia pre vŕtanie studní rotačné a turbínovými metódami a pomocou elektrickej vŕtačky.

Pri vŕtaní turbínovou metódou sa vrtná kolóna počas prevádzky neotáča, ale preberá krútiaci moment z vrtného motora. Táto metóda tiež prenáša hydraulickú energiu.

Turbínový spôsob - prenos rotácie na korunku z hriadeľa turbíny, ktorý je poháňaný pohybom prúdu bahna. Ukazuje sa, že pri metóde turbíny je do procesu zapojený iba 1 kanál prenosu energie do spodnej diery.

Turbodrill stojaci nad nástrojom je stroj, ktorý vedie proces premeny hydraulickej energie tlaku prúdu použitej kvapaliny na mechanickú energiu zameranú na otáčanie nástroja.

Proces vŕtania je spúšťanie, zdvíhanie vrtnej kolóny do studne a udržiavanie jej hmotnosti. Vŕtacia kolóna je zostava rúr spustených do šachty, upevnená spolu s vŕtacími zámkami. Jeho úlohou je dodávať vrtáku hydraulickú a mechanickú energiu.