000666

Burovay. Как самостоятельно сделать самодельную бурильную установку или бурильный станок для самостоятельного бурения скважин на приусадебном участке под воду и других нужд. Технологии и чертежи изготовления самодельных буровых установок своими руками

Сегодня мы поговорим о том, как самостоятельно сделать самодельную бурильную установку или бурильный станок для самостоятельного бурения скважин на приусадебном участке под воду и других нужд. Также рассмотрим технологии и чертежи изготовления самодельных буровых установок своими руками

Есть несколько основных типов бурения применимых в нашем случае. Это канатно-ударное бурение и вращательное бурение. Небольшие установки вращательного бурения с промывкой изначально более сложны и нормально бурят только очень мягкий грунт, проверено практикой.




Если хочется большего, то продеться соблюсти следующие условия:
вес в рабочем состоянии не менее 1500 кг
реализация на гидравлике
телескопическая мачта около 5 метров


Из минусов: сложность в реализации, затратность, меньшая мобильность. Из плюсов: возможность проводить работы под углом.

 



С ударным бурением все намного проще. Сама технология появилась еще 3000 лет назад в Китае и смысл ее в следующем. В скважину сбрасывается тяжелое, остроконечное долото разрушающее породу. Долото закреплено на тросе, для подъема которого, как вы уже догадались, можно использовать любой двигатель достаточной мощности.

В этом случае самодельный буровой станок получается достаточно компактным, надежным и имеет большой запас прочности при всей своей простоте. Работу вполне можно выполнять самостоятельно, но мы рекомендуем пригласить напарника. Иногда, при доставании грунта из бура лучше будет работать вдвоем. Глубина, как показала практика, может быть достаточно большой для бурения на воду, на простых грунтах более 100 метров. Технология очень проста и не требует никаких дополнительных расходов на помпы, буровой раствор и т.д.


Бросил бур – выбил грунт. За один удар может набираться до метра грунта, но обычно это 20 — 40 см. По срокам, работа над 40 метровой скважиной занимает около 7 дней.


Самодельная малогабаритная буровая установка состоит из элементов, часть из которых можно создать собственноручно. Для этого достаточно болгарки, сварочного аппарат, дрели и набора инструментов. Но наиболее важные элементы, такие как вертлюг и замки буровой штанги, изготавливаются на высокоточных станках, поэтому покупать их все же придется.


 


Буры подразделяются на:
ложковые буры
змеевиковые буры
буровые долота (наш случай)


Ложковый бур


Применяют, в основном, для местности с пластичными породами (грунт в виде смеси песка и глины, или просто глиняный). Здесь можно воспользоваться двумя вариантами исполнения. Первый вариант – это когда низ ложки выглядит ковшеобразным резцом. При этом с левой стороны он в виде резца, а с правой – как поперечный выступ. Второй вариант – сделать ложку из трубы, подобрав для этого трубу с самым подходящим диаметром.


Змеевиковый бур


Бур внешне похож на бурав по дереву. Применяют его для бурения плотных суглинков. Действие змеевикового бура подобно действию штопора. Вращаясь, он вкручивается в породу. Режущее лезвие змеевика выглядит в форме хвоста ласточки. Оно обязательно должно быть закаленным. Самостоятельно изготовить такой бур будет непросто, поэтому можно просто приспособиться, заменив его ледовым буром или отрезками винтовых шнеков.

Буровые долота


Применяются для бурения твердых пород и каменистых отложений. Для проходки различных пород здесь важен применяемый угол заострения. Для твердых пород он составляет от 110 до 130 градусов, для более мягких пород – от 30 до 70. Также долота различаются между собой по форме, опять же в зависимости от породы. Именно их мы рекомендуем при создании самодельной буровой установки на воду.

 



Сам бур состоит из вертлюга, буровой штанги и лопастного бура. Через вертлюг подается буровой раствор к шлангу, находящемуся внутри штанги. Эту деталь самостоятельно изготовить не удастся, так как для этого требуется точное оборудование. Если не будет полной герметичности, может произойти утечка раствора.


Штанга – это приспособление для передачи вращения от рук к буру, или от двигателя к буру. Также, как уже было сказано выше, через нее идет шланг для бурового раствора. Эти элементы бура имеют длину от метра до 1,8 метра. Но длину можно и нарастить. Это делается при помощи замков с прямоугольной резьбой.

Лопастный бур обычно имеет две лопасти и используется непосредственно для бурения. Интересно также будет знать, что существуют еще желонки. Они нужны для бурения скважин ударно-канатным методом на рыхлых, сыпучих, водоносных слоях грунта. Желонки служат также для очистки скважин после того, как поработает долото или от скопившегося ила, мешающего притоку воды. На тросе желонку сбрасывают в забой, в ее полость входит грунт открывая клапан. При поднятии клапан закрывается и удерживает грунт внутри желонки.


Что касается вышки. Ее высота до пяти метров. Конструкция в виде треноги, сверху находится канатный блок. При ударном бурении здесь используется балансир. При этом инструмент со штангами с метровой ли полутораметровой высоты сбрасывается в забой. Балансир представляет собой крепкую доску или деревянный брус.


Некоторые комплектующие буровой установки для многих бурильщиков действительно легче купить в фирме, поскольку они требуют сложных токарных работ, с которыми справится далеко не каждый токарь.

Но основной элемент – рама буровой и каретка вполне по силам для любого, кто может держать в руках сварку, болгарку и дрель. Эти инструменты в любом случае придётся освоить каждому буровику, поскольку у любой буровой установки в процессе работы ломаются различные элементы. Это неизбежно, ведь в земных недрах кроме песка и мягкой глины встречаются и камни различной твёрдости, вплоть до скальных пород и гранита. И заранее угадать, где попадутся Вам такие камни – невозможно. Поэтому каждый буровик должен уметь ремонтировать свой инструмент. .

Ну а если Вы умеете пользоваться перечисленным инструментом – то Вам вполне по силам построить самодельную буровую установку, которая будет ничем не хуже заводской, а скорее всего – даже лучше! Почему лучше? Да потому, что Вы будете делать ДЛЯ СЕБЯ! А “заводские буровые” нередко продаются с мелкими недоделками, а порой – и с откровенным браком. И заметить этот брак без опыта довольно сложно – скорее всего, он обнаружится только тогда, когда Вы начнёте бурить!

 


Преимущества буровой установки:

1. Очень низкая стоимость по причине существенной экономии при изготовлении буровой своими руками.


2. Качество самодельной буровой практически никогда не бывает ниже заводских буровых, а зачастую – существенно превосходит заводские!


3. Абсолютная схожесть технических характеристик самодельной буровой и заводских буровых (мощность мотора и глубина бурения).


4. Небольшой вес буровой (полная масса около 300 кг) и компактность (можно бурить в помещениях).


5. Мобильность. Бурение в труднодоступных местах (установка разбирается – и легко переносится вручную).


6. Сборка-разборка установки занимает не более 30 минут.

 



7. Легко перевозить (буровую установку можно перевозить в легковом прицепе).


8. Работать с малогабаритной буровой могут 2 человека.


Вертлюг промывочный для буровой можно поставить первым в списке обязательных деталей, из которых будет собрана своими руками установка. Он выполняет двойную функцию, а именно обеспечивает передачу вращающего момента буровому инструменту от мотора-редуктора и с его помощью осуществляется подача промывочного раствора к буровым штангам. Буровые вертлюги состоят из двух частей: это неподвижный корпус и свободно вращающаяся внутренняя часть с закрепленными на ней буровыми штангами.

Промывочная жидкость под давлением подается через патрубок, закрепленный на корпусе вертлюга с помощью соединительной пожарной головки Ø 50 мм. Герметичность соединения обеспечивается уплотнительными манжетами, устанавливаемыми в верхней и нижней части корпуса. Сама конструкция бурового вертлюга может показаться не самой сложной, но от точности обработки и тщательности подгонки деталей при его сборке зависит продолжительность срока эксплуатации всего оборудования.


По размерам вертлюг самодельной установки сравнительно небольшой, но во время работы он подвергается действию очень больших нагрузок. Это вес штанг и бура, давление промывочной жидкости на корпус, неизбежные мелкие деформации при вращении деталей. Поэтому корпус и другие детали вертлюга выполняется из прочной стали, обеспечивающей долгосрочную работу установки в большинстве климатических зон.


Изготовление деталей вертлюга производится на высокоточных обрабатывающих станках. Поэтому между неподвижной и вращающейся частью конструкции имеется только минимально допустимый зазор.
Для каждого вида бурения (вращательное, ударное, с промывкой водой или без нее) используется свой вид следующего обязательного элемента оборудования — буровой штанги.

Различаются штанги как по типу сечения (круглое или шестигранное), так и по размерам. Самодельная буровая предлагаемой конструкции предполагает использование буровых штанг круглого сечения Ø 48, длиной от 1 до 1,8 м.
При помощи буровой штанги вращательное движение от мотора-редуктора передается непосредственно к лопастному буру. По мере размельчения породы, штанга под действием собственного веса опускается вниз. В течение всего процесса бурения необходимо периодически наращивать штангу по мере ее погружения. Всего для бурения скважины на глубину до 50 метров вам понадобится комплект из 34 полутораметровых штанг.

 


Прочное соединение отдельных элементов при помощи замков обеспечивается прямоугольной (трапецеидальной) резьбой. Этот тип резьбового соединения такой же удобный, как и используемая при профессиональном бурении коническая резьба.
Вторая функция, которую выполняет в самодельной буровой установке штанга — это подача промывочного раствора на глубину бурения. Раствор поступает через внутреннее сечение в зону бурения и, дополнительно размягчая породу, вымывает ее на поверхность.

Буровые штанги хорошо работают в условиях больших нагрузок при соприкосновении с грунтом и постоянного давления раствора, соответственно могут использоваться в течение долгого срока.

При бурении на ручной установке, лопастной бур является самым оптимальным инструментом для размельчения породы. В изготовленной своими руками буровой мы предлагаем использовать варианты трехлопастных буров Ø от 80 до 350 мм, которые подходят для бурения грунтов I – IV категории.

Использование бурового инструмента этого типа хорошо подходит для оборудования, работающего по принципу вращательного бурения циклическим способом. Именно к этому типу и относятся самодельная буровая установка предлагаемой нами конструкции.
Бур представляет собой последнюю секцию штанги с тремя рабочими лопастями, с вплавленными в них прочными пластинами ВК 8. Такая конструкция бура обеспечивает достаточно быстрое измельчение грунта.


Имейти ввиду, что при бурении в относительно твердых грунтах, скважину необходимо бурить за два или несколько раз (проходок). Буры в этом случае используются по возрастающей. Первым идет бур ф80, который в нашем случае является разведочным. За разведочным слудуют буры больших диаметров. Соответственно если требуется пробурить скважину буром ф350мм, то возможно потребуется бурение за 3 проходки с использованием промежуточного бура ф200мм или ф250мм. При соблюдении данной схемы нагрузка на буровую установку не будет превышать предельной

Самодельная установка для бурения скважин состоит из:

- Стальной трубы диаметром не менее 120 мм (длинна в зависимости от глубины скважины). В дальнейшем эта труба будет служить обсадной трубой для скважины. Верхний конец трубы закрывается фланцем с проходным штуцером, через который по шлангу будет закачиваться вода. Для крепления фланца к стенкам трубы привариваются ушки (4 штуки) с отверстиями под болты М10.
- Насоса типа малыш, который в дальнейшем и будет качать воду из скважины.- Бочки 200 литровая


Бурение скважины самодельной установкой происходит следующим образом:

1) Выкопать небольшую яму с помощью лопаты.2) Установить трубу с вырезанными зубцами вертикально.3) Соединить штуцер на трубе со шлангом идущим от насоса в бочке.4) Нагнетаем воду в трубу. Под своими весом труба будет отпускаться все ниже и ниже до тех пор, пока не достигнет водоносного пласта в земле.

Для того чтобы труба погружалась быстрее, - ее надо немного поворачивать в одну и другую стороны и покачивать: зубцы будут крошить землю, и ее частицы легче вымываются водой.

Вращать трубу можно с помощью ворота, изготовленного из двух трубок и закрепленного стяжным хомутом. .

Воду для бурения можно забирать, из двухсотлитровой бочки, стоящей рядом. Для того чтобы труба погружалась быстрее, - ее надо немного поворачивать в одну и другую стороны и покачивать: зубцы будут крошить землю, и ее частицы легче вымываются водой.

Все бурильные работы лучше делать вдвоем. В намеченном месте роется яма глубиной около метра и в нее опускается зубчатый конец трубы. Несколькими поворотами ворота ее углубляют в грунт и закрепляют в вертикальном положении. Затем включают насос. Воду, которая набирается в яму, можно вычерпывать и снова наливать в бочку, процеживая через сито. На бурение скважины глубиной 6 метров в суглинистой почве тратится около часа времени.

После того, как дошли до водоносного слоя, нужно снять фланец и опустить в трубу насос для пробной откачки. Сначала пойдет грязная вода, а потом чистая. В дальнейшем при эксплуатации скважины, насос не должен касаться дна, иначе он быстро забьется грунтом.



Вся бурильная оснастка должна быть рассчитана на соответствующие нагрузки. Штанги и бур нужно изготавливать из высокопрочных сталей. Поэтому собирая бурильный станок своими руками сразу нужно быть готовым к тому, что некоторые элементы, например бур, нужно будет заказывать на предприятии, где смогут выточить деталь и сделать качественную закалку металла. Трубы для штанг должны иметь стенки 5-8мм. Что касается резьбовых соединений, то желательно нарезать прямоугольную или трапециевидную резьбу, дабы в процессе вращения колонки на заключительном этапе не случилось её срыва.

При строительстве буровой вышки можно использовать брёвна 150-200мм в диаметре. Сама вышка может быть выполнена в виде треноги, или иметь более совершенную конструкцию. На самом деле удобнее пользоваться металлической конструкцией, где электродвигатель закреплён на специальной каретке, которая свободно двигается вверх и вниз по направляющим осям. Этими осями могут быть вертикальные стойки буровой вышки. Такая система позволяет добиться строго вертикального хода бура и упрощает добавление новых штанг при углублении.
Основная сложность заключается в изготовлении бура и штанг со специальной резьбой. Вверху страницы помещено фото резьбового соединения настоящих бурильных штанг. Резьба там конусная, а толщина стенки трубы составляет как минимум 5мм. Для чего нужны такие меры? Дело в том, что в процессе бурения скважин превышающих 25-метровый рубеж, направление бура может отклоняться от вертикали, что приводит к экстремальной нагрузке на вращающуюся колонку. Конусная резьба с прямоугольной или трапециевидной нарезкой предотвращает обрыв. При таком виде резьбового соединения усилие предаётся не только по наружной поверхности трубы, но и на всю толщу металла.

Несколько слов о самом буре. Есть разные виды буров. Применение того или иного вида обусловлено типом грунта и глубиной скважины. Самым распространённым считается спиральный бур или змеевик.


При изготовлении змеевика шаг спирали делают равным диаметру. В качестве материала используют стальные полосы толщиной 8-10мм, которые после формирования нужной формы лезвия подвергается закалке. Нижнее основание бура колеблется от 50 до 80мм, а длина лезвия 258-290мм.

Комментариев нет:

Отправить комментарий