A kutak fúrásának módszerei: technológiai alapelvek és a főbb módszerek jellemzői

A vízbevezető kút építése különféle fúrási módszerek alkalmazását jelenti. A laza és vízzel telített szennyeződéseket védőeszközzel távolítják el. Az agyag és kőzetképződmények átfúrásához forgási és vibrációs elven alapuló kútfúrási módszereket alkalmaznak.

A munka olyan mechanizmusokat foglal magában, amelyek lehetővé teszik különböző típusú és különböző mélységű talajok kialakulását. Elmondjuk, hogyan válasszuk ki az optimális fúrási technológiát, amely lehetővé teszi, hogy gyorsan és hibátlanul végezze el a vízbevezető berendezés feltárását.

Az általunk kínált információk vizuális bemutatása érdekében a szöveget hasznos diagramokkal, fotógyűjteményekkel és videós oktatóanyagokkal egészítjük ki.

A fúrási módszerek típusai

Korábban elsősorban személyes használatra szánt vízhordó kutak fúrását végezték manuálisan. Ez munkaigényes és hosszadalmas folyamat volt, így nem minden telek- vagy nyaralótulajdonos dicsekedhetett saját vízellátással.

Fokozatosan a gépesített fúrás váltotta fel a kézi módszereket a folyamat jelentős megkönnyítése és felgyorsítása miatt.

Ma szinte minden vízadó kutat gépesített módszerrel fúrnak, amely a talaj megsemmisítésén alapul, kétféle módon juttatva a felszínre: szárazon, amikor a kútból mechanizmusokkal távolítják el a hulladék talajt, és hidraulikusan, amikor nyomással vagy gravitációval szállított vízzel mossuk ki.

A mechanikus fúrásnak három fő módja van:

• Forgó (a talajt forgatással fejlesztik).
• Sokk (a fúrólövedék ütésekkel roncsolja a talajt).
• Rezgő (a talajt nagyfrekvenciás rezgések fejlesztik).

A rotációs módszert tartják a legproduktívabbnak, 3-5-ször hatékonyabb, mint a sokkolási módszer, és 5-10-szer hatékonyabb, mint a vibrációs módszer. Ezenkívül a forgatási módszer a legolcsóbb és leginkább hozzáférhető, gyakran használják a kézi fúrás fő módszereként.

A vízkutak fúrásának mechanikus forgatási módszerei váltották fel a nem hatékony kézi módszereket

A vízkutak építéséhez széles körben használt forgófúrási módszer viszont négy fő fúrási típusra oszlik:

• mag;
• csavar;
• lökés-kötél;
• forgó.

A forgófúrás minden típusának megvannak a maga sajátosságai, és kifejezetten erre a célra tervezett berendezéssel hajtják végre. Nézzük meg részletesebben ezeket a fúrási típusokat, határozzuk meg, mik a különbségek, és milyen módszert kell alkalmazni az egyes esetekben.

A magfúrás sajátosságai

A magfúrás egy mechanikus forgatási módszer, melynek során agyagos vagy sűrű homokos talajt vonnak ki hengeres mag formájában. A magfúró egy vastag falú fémcső.

A magfúró tetején a fúrószál meghosszabbításához szükséges rudak rögzítésére szolgáló eszköz található. Alul egy korona, amelynek típusát a fúrandó talaj kategóriájától függően választjuk ki.

Magos módszerrel történő vezetéskor a talajt egy gyűrű alakú korona roncsolja. A mag belső része sértetlen formában megőrződött. A kemény és félszilárd vályogok, agyagok és kőzetek fúrási folyamatának megkönnyítése érdekében fúrófolyadékot juttatnak az alsó furatba.

A magfúrás során a talajt nem roncsolják, hanem koronával „kifúrják”, és a magcső befogja. A fúrt kőzetet mag formájában vonják ki a felszínre - egy monolit hengeres kőzetoszlop

Az iszapot az arcról néha öblítéssel távolítják el - nagy mennyiségű víz befecskendezésével a bányaaknába. Az öblítést leggyakrabban a cső belsejében lévő kompresszor által szállított sűrített levegővel való fújással váltják fel.Ez a fajta fúrás lehetővé teszi akár 1000 méter mély és 8-20 cm átmérőjű kutak fúrását.

A mechanikus magfúrást olyan fúróberendezésekkel végzik, mint a ZIF, UGB, UKB, olyan járművekre szerelve, mint a KAMAZ, KrAZ, vonszolók stb. A verzióban kézi fúrás A magcsövet lerövidítik, és harangnak vagy üvegnek nevezik. A magcső szerkezetileg hasonló az utolsó, fejjel lefelé fordított háztartási cikkhez.

A magfúrást a következő esetekben alkalmazzák:

• ásványkincsek geológiai feltárása;
• kutató kutak fúrása;
• bármilyen mélységű vízhordó kutak építése, beleértve a kőzetekben lévő szűrő nélküli kutak építését is.

Készülékhez saját vízkutak egyes esetekben a magmódszert a csigás vagy a forgófúrás megkezdése előtt alkalmazzák, egyidejűleg feltáró és előkészítő szerepet töltve be.

A magánkutak építésénél a magfúrást ütveköteles fúrással kombinálva alkalmazzák. Az agyagrétegeket egy magcsövön vezetik át. A magcsőben nem maradó, laza homokot, kavicsot és homoktöltős kavicsokat zhelonizálással távolítják el az aknáról.

Hatékonyság szempontjából a magmódszer valamivel gyengébb, mint a vízbevezető kutak fúrásának csigás módszere. Egy csiga gyorsabban fúr, de nem teszi lehetővé, hogy a tengely teljesen megszabaduljon a fúrt kőzettől. Párban ritkán használják őket. És ha ez megtörténik, akkor az első néhány métert egy csiga borítja.

A koronák nem pusztítják el a talajt, hanem óvatosan levágják a kerület mentén, „oszlopokat” - magokat képezve, amelyek tanulmányozásával létrehozhatja a helyszín hidrológiai szakaszát.

Használt eszközök és eszközök

A magfúráshoz a következő szerszámokat használják:

• gyémántból vagy más keményfém anyagból (acél, volfrám, pobedit) készült fúrószárak;
• magcső;
• cső az iszap eltávolításához;
• a fúrósor meghosszabbításához szükséges rudak;
• csatlakozó csatlakozások, csövek közötti adapterek, öblítő tömszelence.

Sziklaképződményekben végzett fúráskor a fúrószár gyorsan elhasználódik, és ki kell cserélni. A korona anyaga drága és hatalmas terhelésnek is ellenáll, a gyémántfúrási lehetőségek a legelterjedtebbek.

A fúrási folyamat során használt összes szerszámot be kell igazítani, pl. pontosan a fúrási tengelyhez képest kell elhelyezkedni.

Magfúrási technológia

A magfúrás fő jellemzője a kőzet áthaladása a magcsőben annak teljes megőrzésével. Azok. A fúróberendezések működése során a korona gyűrűben roncsolja a talajt, amely mélyebbre kerülve a magcsőbe tolódik, és saját sűrűsége folytán benne tart.

A megtöltött csövet a bányaaknáról történő eltávolításkor kalapáccsal megütögetve szabadítják ki a magból.

A magfúrási folyamat lépésről lépésre a következő:

• a fúrófej csatlakozik a magcsőhöz;
• a magcső rúdokhoz csatlakozik, amelyek növekszenek, ahogy mélyülnek;
• a felső rúd a fúróberendezésben van rögzítve;
• a fúrógép elforgatja a fúrószálat, és fokozatosan „csavarja” a talajba;
• a magcsövet fokozatosan feltöltik maggal - az üregében elakadt talaj;
• 50 - 70 cm-es fúrás után a fúrószálat eltávolítjuk a felszínre, a rudakat egyenként leválasztjuk a magcső eltávolításáig;
• a csövet megszabadítjuk a fúrt kőzettől;
• a kiürült lövedéket ismét leeresztik az aljára, a fúrószálat rudakkal meghosszabbítva.

A műveleteket a leírt sorrendben hajtják végre, amíg a kút behatol a víztartó rétegbe és 50 cm-re behatol az alatta lévő vízálló kőzetbe.

Ha nem a felső víztartó rögzítése a feltárás célja, akkor a felső rétegek igen fúró öblítéssel. Ebben az esetben a szivattyú az öblítőoldatot egy tömlőn keresztül a csövekbe adja el. Az oldat ezután a felszínre hozza a kibányászott talajt.

Ha a kútépítés célja nem homokos üledékes víztartó réteg kialakítása, a kőzetek eléréséig történő fúrás öblítéssel végezhető

Erős előnyei és hátrányai

A mechanikus fúrás ütveköteles és rotációs módszereihez képest a magfúrás meglehetősen gyorsan történik, jelentősen lerövidítve a munkaidőt. Fő hátránya, hogy nem tudja felemelni a laza talajokat és a vízzel telített kavicsokat. Lassan halad át a sziklán, és véső szükséges a sziklák áthatolásához.

A magfúrás előnyei a következők:

• nagy termelékenység és 100 m feletti mélységű kutak fúrásának képessége;
• a fúróberendezések terhelésének csökkentése az agyagos kőzet pusztulása miatt, összehasonlítva a kivágással;
• kompakt méretű mobil fúróberendezés használatának lehetősége.

A magfúrás az egyik leggyorsabb módszer a vízfelvételi működés fejlesztésére. Használatával egy munkanap alatt homokkutat fúrhatunk. Fejlesztés alatt kézi vízfelvétel sokkal több időbe telik.

A csigafúrás jellemzői

Ezt a fúrási módot ma leggyakrabban magánháztartások vízhordó kutak építésénél alkalmazzák. A csigás fúrás sajátossága, hogy a bányászott kőzetet teljesen eltávolítják a kút helyéről, kiegészítő berendezések használata nélkül. A módszer a becsavarozáshoz hasonlít, és lehetővé teszi a mélyre fúrást és egyidejűleg a felesleges talaj eltávolítását.

A fúráshoz használt szerszámot csigának nevezik. Ez egy fém rúd pengékkel. A talajba csavarodva a csiga tönkreteszi a pengéin meghúzódó sziklát. A csiga sajátos kialakítása miatt lehetetlen teljesen kiszabadítani a homlokzatot a szemétlerakásból. Ezért elsősorban a felső rétegek áthatolására használják.

A fúrócsigával történő fúrás gyors és olcsó módszer, amely nem igényli az öblítőfolyadék tartályának kialakítását

A fúrócsigával végzett fúrás nem igényel nagy erőfeszítést és anyagi ráfordítást, így ennek a módszernek az alkalmazási köre meglehetősen széles: geológiai kutató kutak, kommunikáció fektetése, fúrt kutak építése és részben vízfúrás.

Manapság aktívan használják abesszin kutak építésére, hogy a tűt ne teljesen benyomják a sűrű talajba, hanem kissé megkönnyítsék a tengely bemerítését a korábban megsemmisült kőzetbe.

A módszer lágy és laza talajon legfeljebb 30 m mély, közepes sűrűségű talajon 20 m mélységű vízadó kutak kialakítására alkalmas. A fúrócsigás fúrás és a burkolat felszerelése után a kútfúrást a ki nem kinyert kőzettől meg kell tisztítani egy fúróval.

A csiga abszolút nem alkalmas sziklás területeken történő munkára! 120 m-ig terjedő kutak részleges fúrására használják, míg ezt a módszert másokkal kombinálják: forgó, lökéskötél, mag.

Az érintett felszerelések és eszközök

A csigás fúrás fúróberendezéssel történik, melynek fő eleme egy nagy szilárdságú fémből készült csavaros fúrószerszám. A fúrósort egyenlő méretű csigákkal bővítjük, ahogy mélyebbre megy.

A készlet néha tartalmaz pengéket, amelyek a laza kövek áthaladásához szükségesek, valamint kerek vagy kúp alakú fúrófejeket, amelyeket kemény kövek fejlesztéséhez használnak.

Az erős motorral felszerelt járművön alapuló fúróberendezés a legjobb megoldás nehezen elérhető és távoli helyeken történő fúráshoz

A legtöbb modern fúróberendezés üreges szerelvényekkel van felszerelve, amelyek megfordítható reteszekkel vannak felszerelve, amelyek megakadályozzák a szerszám ellenkező irányú elmozdulását.

A fúrás során a csiga vágórészeit a kialakult talaj lehűti, és a kialakult kőzet spirálisan emelkedik felfelé. Ez lehetővé teszi a fúrás megállás nélküli elvégzését, jelentősen csökkentve a víztartó kút létrehozásának idő- és energiaköltségét.

Csigás fúrási technológia

A behatolás befejezése után, melynek mélysége 1,5-2,0 m, a csigát eltávolítjuk és a burkolat. A csigával fúrt vízbevezető kút átmérője 50-200 mm, és a használt szerszám méretétől függ.

A kút falainak összeomlását a burkolt csövek megakadályozzák. Ez különösen fontos laza, nem kohéziós talajok esetén, ezért a fúróknak van egy szabályuk: homokos vályog és vályog fúrásakor használjon 30-60º-os szögben elhelyezett pengéjű fúrót, sűrű homok fúrásakor pedig ferde pengéjű szerszámokat. 90º.

A csigaspirál fordulatainak kisebb dőlésénél a szétkapcsolt lerakás nagyobb részét a csiga viszi a felszínre.

A csigás fúráshoz nincs szükség fúrófolyadék használatára, a fúróval előállított kőzet a szerszám pengéin kerül a felszínre

A csiga használatának előnyei és hátrányai

A csigás fúrási módszer lehetővé teszi a kút lehető leggyorsabb megépítését, feltéve, hogy a csiga mérete és a fúró dőlésszöge helyesen lett kiválasztva.

A csigafúrás előnyei a következők:

• a talaj a fúrási folyamat során azonnal a felszínre emelkedik;
• nagy sebességű mélyítés a talajba technológiai megállások nélkül;
• nincs szükség a fúrólyuk átöblítésére;
• kompakt csigaegység vagy kézi csiga használható a házon belüli fúráshoz (az alagsorban);
• nem kell felemelni az első láncszemet a felületre és szétszedni/összeszerelni a fúrószálat, mint a magos módszernél.

A csigás fúrás fő hátrányának tekinthető a laza és nagyon kemény talajokon való munkaképtelenség, ugyanakkor a csiga ideális eszköz agyagos, vegyes (agyagos és homokos vályog) és lágy agyagos talajok fúrásához.

Egy másik hátrány, amely korlátozza a csiga használatát vízhordó kutak építésére, az, hogy lökésköteles módszert kell alkalmazni a lerakott kőzet aknájának tisztítására.

Hasonlóság csiga - tekercs Széles körben használják kézi fúrásban. Ugyanúgy tönkreteszi a sziklát, és pengéivel megragadja, hogy felfelé húzza ki.

A forgófúrás jellemzői

A rotációs fúrás a forgó-vibrációs fúrás egyik módja, amelyben a talajroncsolást a fúróberendezés forgórészével a kút alján meghajtott fúrófej segítségével végzik. A rotor egy autómotorból vagy egy külön beépített villanymotorból forog egy hajtótengelyen keresztül.

A kialakult talajt közvetlen vagy fordított öblítéssel kimossák a kútaknából. A mosóoldat gravitációval vagy szivattyúállomással szállítható.

A legtöbb artézi kutat rotációs fúrási módszerrel fúrják: egy forgórész által forgatott fúróval, majd a kút átöblítésével és a burkolatcsövek rögzítésével.

A forgófúrást sziklás és félig sziklás talajok fejlesztésére használják 150 m-ig terjedő mély kutak létesítésekor. A megfelelően kiválasztott fúrófejjel és súlyozott fúrócsövekkel ellátott forgófúróberendezés jól megbirkózik a sziklaképződményekkel.

A fúrási szakértők a következő feltételek mellett javasolják ennek a fúrási módszernek a használatát:

1. A lelőhely hidrogeológiai szakasza meglehetősen jól tanulmányozott. Köztudott, hogy sziklákat kell fúrni. A vízadózóna előfordulási szintje az alapkőzetben ismert.
2. A talajvíz nyomása az artézi kutakra jellemző
3. Lehetőség van a kútöblítéshez szükséges műszaki víz zavartalan szállítására.

A déli régiókban a rotációs fúrás egész évben végezhető, de az északi éghajlaton ennek a módszernek a használata korlátozott a fúrófolyadék megfagyásának lehetősége miatt.

Használt eszközök és eszközök

A vízhordozó kutak forgófúrását keret vagy rácsos torony segítségével végzik, amelyen az emelőberendezések és a fúróberendezés egyéb elemei találhatók. A tartó lehetővé teszi a fúrósorok fel- és süllyesztését a kútba.

A forgó típusú fúróberendezés a következőket tartalmazza:

• keret vagy rácsos torony;
• hajtómotor;
• rotor és fúrósor;
• szivattyúberendezések és öblítőfolyadék-tisztító rendszer;
• emelőberendezés, nyomóvezeték, forgó, tömítések stb.

Az önjáró fúrótornyok egy jármű belső égésű motorját használják motorként, amely alapján a fúrókomplexum található. Ebben az esetben a motor teljesítménye szabályozza a fúrószerszám fordulatszámát.

A forgófúró berendezés energiaforrása lehet álló vagy mobil villanymotor, autó belső égésű motorja vagy generátor.

A forgórész egy fogaskerék segítségével továbbítja a forgást a hajtócsőnek, amely viszont továbbítja azt a fő fúrószerszámnak - a bitnek.A véső különböző formájú lehet, és nagy szilárdságú anyagokból készül: kompozitok, gyémánt bevonatú acél stb.

Minden talajtípushoz speciális méretű és alakú fúró van kiválasztva, ezzel biztosítva a nagy hatékonyságot és a behatolási sebességet.

A rotor technológia egyedisége

A vízkutak rotációs fúrása három szakaszban történik:

1. Kőzet megsemmisítése vésővel.
2. Az elpusztult kőzet eltávolítása a felszínre injektált vízsugárral.
3. A kút falainak megerősítése burkolócsövekkel.

A megsemmisült szennyeződés eltávolítása fordított vagy közvetlen mosással történik. Az öblítési mód megválasztása a konkrét feltételektől függ: a kút mélysége, a talaj típusa, a szükséges mennyiségű öblítővíz rendelkezésre állása.

A magángazdaságok általában közvetlen keringésű fúrási technológiát alkalmaznak, amely a következő lépéseket tartalmazza:

• nagy átmérőjű fúrófejet ütni a talajba;
• a bit forgása a rotor hatására;
• fúrócsövek szerelése, valamint súlyozott csövek felszerelése közöttük és a fúró között;
• a hulladék talaj eltávolítása folyadéknyomással szivattyú segítségével;
• burkolócső felszerelése, amely megakadályozza a talaj beesését a kútba;
• kicsit kisebb átmérőjű fúrás és a teljes ciklus megismétlése.

A visszaöblítés során a fúrófüzér csövein keresztül a talajt eltávolítják a kútból, és az öblítőfolyadékot a kút falai és a csövek közé öntik.

A víz gravitáció útján egy előre elkészített tározóba áramlik, ahol megtisztítják a talajtól és az iszaptól, majd visszatér a fúrósorba, hogy új hulladékkőzetet kapjon.

Egyes esetekben a forgófúrás során nem közvetlen vagy fordított öblítést alkalmaznak, hanem kompresszorral létrehozott nyomás alatti levegővel fújják.

A forgófúrás előnyei és hátrányai

A rotációs módszer fő előnye, hogy mély kutak fúrására van lehetőség vízfelvétellel törött mészkőben.

Ezenkívül ennek a fúrási módszernek a következő előnyei vannak:

• a víztartó réteg magas színvonalú nyitása az alapkőzetben;
• nagy átmérőjű kút építésének lehetősége 200 cm-ig;
• nagy fúrási sebesség, alacsony energiafogyasztás.

A forgófúrás jelentős hátránya a kútöblítés megszervezésének szükségessége.

Melyik fúrási módot válasszam?

A mechanikus fúrás valamennyi figyelembe vett módszerét széles körben alkalmazzák vízhordó kutak építésére.

Összefoglalva azt mondhatjuk, hogy:

1. Műanyag agyagos talajokba történő behatoláshoz magfúrást célszerű alkalmazni.A magmódszer a legtöbb vízbevételi üzem kialakítására alkalmas, szükség esetén a lökhárítós módszerrel együtt alkalmazzuk.
2. A csigás fúrás hatókörében hasonló a magmódszerhez. Eltér tőle a fúrólyuk tisztításának rossz minőségében, és megköveteli a kút kötelező használatát vagy a kút hosszú távú átöblítését az üzemeltetés előtt.
3. A rotációs fúrás a legjobb megoldás sziklás talajok kutak fúrására.

Egy adott fúrási módszerrel történő kút fejlesztésének költsége nagymértékben függ az alkalmazott berendezésektől, valamint a fúrt kőzetek fúrhatósági kategóriáitól.

A jól megválasztott kútfúrási módszer nemcsak a fúrásra fordított időt csökkenti, hanem lehetővé teszi a vízforrás problémamentes üzemeltetését is a jövőben.

Egy másikban olvashat arról, hogyan készítsen fúróberendezést saját kezével népszerű cikk oldalunk.

Következtetések és hasznos videó a témában

Videó #1. A klasszikus magfúrás elvének bemutatása víznyomásos magkivonással:

2. videó. A fúrócsigával történő kútfúrás jellemzői:

3. videó. Kút magfúrása fenéköblítéssel és dupla burkolat beépítése, melynek külső része acélcsövek, belső része polimer:

A vízhordozó kút fúrása munkaigényes folyamat. Nemcsak az autonóm vízforrás felállításának sebessége, hanem a pénzügyi költségek is függenek a választott fúrási módszer helyességétől.

Az első dolog, amire figyelni kell a fúrási módszer kiválasztásakor, a talaj típusa és a víztartó réteg mélysége. Ezen paraméterek alapján kiválaszthatja a legjobb lehetőséget, amely lehetővé teszi a kút gyors és olcsó fúrását.

Szeretné megosztani a saját webhelyén a kútfúrás történetét vagy hasznos információkat a cikk témájában? Kérjük, hagyjon megjegyzéseket az alábbi blokkban. Itt kérdéseket tehet fel, vagy rámutathat a szöveg vitás pontjaira.