Пневмоударник: для бурения скважин, погружные и под сваи, китайские и другие, рабочее давление в пневмосистеме, принцип работы

Производители

При выборе пневмоударника китайского или отечественного производства стоит учитывать его конструкционные и функциональные особенности

Помимо этого, потребителю стоит обратить внимание на экономию энергии агрегатом, а также его расход воздуха. Модель и марка инструмента для бурения скважин выбирается согласно предпочтениям покупателя

К наиболее востребованным моделям относятся следующие:

SANDVIK;
Robit;
IREV SERIES;
Segovia;
EVERDIGM;
HAUS HERR;
Wolf.

Существуют также инструменты для тяжелых рабочих условий, они имеют большой наружный диаметр. Оборудование для глубоких скважин разработано специально для процессов высокой производительности. Такие модели агрегата особенно актуальны для больших объемов грунтовых вод и глубоких скважин.

Физические способы образования скважин

Рассмотрим термический, гидравлический и электрогидравлический способы образования скважин. Термический способ применяют для бурения очень крепких пород с кристаллической структурой и рыхления мерзлых грунтов. Имеются передвижные станки термического бурения на гусеничном и автомобильном ходу и ручные термобуры. По производительности даже ручное термобурение в 10…12 раз эффективнее механических способов бурения (рис. 8).

Ручной термобур представляет собой металлическую трубку-кожух диаметром 30 мм, в которую вмонтирована реактивная горелка с форсункой, распыляющей керосин. Температура огненной струи, выбрасываемой термобуром, достигает 1800…2000 °С. Если для бурения не требуются такие высокие температуры, то вместо кислорода подводят сжатый воздух. Порода, нагреваясь, раскалывается на мелкие части, выбрасываемые струей газа наверх. Передвижными станками термического бурения можно бурить шпуры и скважины диаметром до 130 мм и глубиной до 8 м, а ручными термобурами — шпуры диаметром 60 мм и глубиной 1,5…2 м.

В мерзлых грунтах шпуры диаметром 50…70 мм и глубиной до 2 м бурят с применением горячего сжатого воздуха. Для бурения используют установку, состоящую из компрессора и калорифера. Сжатый воздух из компрессора, проходя через нагреватель, по шлангам поступает в калорифер. Струя сжатого воздуха, подогретого до 60…90 °С, по шлангу, имеющему перфорированный наконечник, подается в грунт, размораживает его и выбрасывает из шпура.

Рис. 8 — Схемы способов физического бурения: а) схема горелки: 1 – выход воды, 2 – подача кислорода, 3 – подача топлива, 4 – вода, 5 – корпус горелки, 6 – камера сгорания, 7 — упор, 8 — выход газовых струй; б) схема ручного термобура: 1 – насадка, 2 – камера сгорания. 3 – топливная трубка, 4 – щиток, 5 – штанги, 6 – воздушный кран, 7 – монометр, 8 – рукав для воздуха, 9 – топливный кран, 10 – рукав для топлива, 11 – редукционный клапан, 12 – топливный насос, 13 – топливный бак; в) схема гидравлического бурения: 1 – насосная установка для подачи воды, 2 – труба, 3 – обсадная труба, 4 – насадка

Гидравлический способ бурения. При этом способе воду нагнетают в скважину через колонну труб и специальную струйную насадку, прикрепленную к нижней части колонны. Вода размывает забой, и трубы погружаются в грунт. Гидромасса, образованная размывом грунта, под давлением воды выжимается вдоль наружных стенок обсадной трубы, извлекаемой из грунта лебедкой. С помощью гидравлического бурения можно проходить скважины глубиной до 8 м со скоростью до 1 м/мин.

Электрогидравлическое бурение основано на использовании гидравлического удара, который возникает в результате мгновенных давлений в сотни и тысячи атмосфер, создаваемых в жидкости специально сформированными электрическими высоковольтными разрядами. Для сформирования таких разрядов создана установка, позволяющая использовать электрогидравлический эффект для разрушения весьма крепких пород.

Оборудование для горизонтального бурения

Машины горизонтального бурения прессово-шнекового типа РВА имеют простую конструкцию, не считая отдельных узлов типа дизель-генератора. Установка представляет собой станину, на которой расположен дизель-генератор с блоком силовых гидравлических цилиндров. К раме буровой машины крепится лафет, который служит направляющими для задаваемой обсадной или рабочей трубы. К валу гидравлического блока крепятся штанги с буровой головкой для пилотного бурения. За буром располагается датчик первичной передачи, информация с которого поступает на пульт оператора. Благодаря датчику происходит постоянный контроль глубины, дальности и угла атаки буровой головки.

Дополнительное оборудование состоит из набора штанг и труб со шнеками, которые набираются на штангу по мере выемки земли из горизонтальной скважины. Иногда машины РВА выпускаются не в стационарном виде, крепящемся на подготовленную площадку анкерными болтами, а на пневматическом ходу.

Пневматические буровые установки

Пневматические бурильные установки преимущественно используются в устройстве технологических отверстий для строительных целей: под установку свай в сложных условиях, для крепежа анкеров на горных разработках, при возведении портовых сооружений с применением подводного бурения и т.п.

Возможностью бурения на всех категориях грунтов, от болотистых до самых твердых скальных, вечномерзлых и каменистых.
Высокоскоростным проходом глубоких отверстий.
Устройством ровных контуров отработанных скважин.
Меньшей себестоимостью при большей результативности проходки больших объемов породы.
Дополнительной экономией ресурсов за счет оригинальных технологий разработки и очистки скважин.

Типы

Инструмент для бурения скважин может иметь разные диаметры.

В настоящее время на рынке можно встретить две разновидности данного инструмента.

Разведочный, который используется для бурения скважин, что в диаметре не превышают 25 см.
Кольцевой. Этот вид оборудования отлично справляется с бурением твердых пород. С целью защиты пневмоударника от воздействия негативных факторов окружающей среды инструмент покрывают вольфрамом либо карбидом.

Согласно распределению воздуха выделяют определенные виды оборудования для бурения скважин.

Клапанный. В инструменте низкого давления имеется тарельчатый клапан, благодаря которому регулируется воздушный поток.
Бесклапанный. Пневмоударник, работающий на высоком давлении, оснащен профильными поршнями, которые регулируют давление воздуха. Эта модель оборудования считается современной и усовершенствованной. Бесклапанное оборудование функционирует на водно-воздушных смесях либо исключительно на воздушных.

По варианту соединения с коронками пневмобуровые установки делятся на два вида.

Со шлицевым соединением. Пневмоударник под сваи обеспечивает высокое качество центрирования коронки. Благодаря этому увеличивается точность бурения, а также упрощается процедура забуривания.
С байонетным соединением. Инструмент с прямой промывкой и без нее характеризуется надежностью стыковки и быстротой замены.

Оборудование для горизонтально-направленного бурения

Горизонтально-направленное бурение предназначено для прокладывания подземных коммуникаций. Длина скважин в этом случае может достигать нескольких километров, а диаметр скважины – до 1,2 метра.

Одной из установок для горизонтально-направленного бурения является УГБ-2МГ. Это малогабаритная буровая установка для прокладывания коммуникаций электро-, газо-и водопровода. Подходит для бурения в труднодоступных местах, например, котлованах. Для подготовки к бурению не требует дополнительной подготовки. Диаметр бурения составляет от 11,5 до 22 см, длина создаваемой скважины до 30 м.

При создании установки УГБ-2М4 (ГБМ-2.4) главный упор делался на компактность оборудования. Так же как и УГБ-2МГ установка УГБ-2М4 (ГБМ-2.4) используется для прокладывания различных коммуникаций. Технические характеристики позволяют дополнительно проводить бурение скважин для воды. Чаще всего УГБ-2М4 (ГБМ-2.4) используется для проведения коммуникаций через автотрассы или других видов дорог.

Установка горизонтально-направленного бурения УГНБ-3М4 позволяет достигнуть максимальной длины бурения до 200 м. Этот мощный агрегат может пробурить скважины в любых породах.

Самоходная (на гусеничной базе) бурильная установка УГНБ-4 способна расширять скважины до 60 см, и бурить на глубину до 300 м. Дополнительный элемент для траков гусеничной ленты позволяет передвигаться по асфальтированной дороге.

Конструктивные особенности буровых установок

Процедура бурения используется во многих технологических операциях, так как с ее помощью можно за относительно небольшой промежуток времени добиться необходимого результата. Это может быть добыча полезных ископаемых с большой глубины, прокладка коммуникаций под автострадой или любым другим сооружением или же проделывание технологического отверстия в строительном материале.

Устройство буровых установок делает их универсальными помощниками в различных отраслях. Конечно, будут существенные конструктивные отличия у машин, предназначенных для выполнения разных операций. Но принцип действия у всех будет неизменным.

Классификация и общая характеристика способов бурения

Процесс бурения состоит из разрушения породы на забое шпура (скважины) буровым инструментом и удаления продуктов разрушения (буровой мелочи) из него.

При всех способах бурения выполняются следующие основные операции: подготовка и установка бурильной машины для начала работ, бурение (разрушение породы) с очисткой забоя скважины от продуктов разрушения, наращивание бурового става для достижения требуемой глубины бурения и его разборка после окончания работ, смена изношенного бурового инструмента и передвижение машины на новую точку бурения шпура или скважины.

В настоящее время применяются вращательный, ударно-поворотный, ударно-вращательный и вращательно-ударный способы бурения шпуров и скважин (механические способы бурения), а также огневое и комбинированное бурение. Исследуется эффективность применения энергии ВВ при взрывном бурении скважин, а также высоковольтных электрических разрядов при электроимпульсном бурении.

При вращательном бурении инструмент вращается вокруг оси, совпадающей с осью шпура или скважины и одновременно с определенным усилием подается на забой. Величина усилия задается из условия превышения предела прочности породы на вдавливание на площади контакта режущих лезвий инструмента с породой. При этом происходит последовательное разрушение от вдавливания и скалывание частиц породы с забоя. Продукты разрушения удаляют с помощью витых штанг (при бурении шпуров), шнеков (при бурении скважин), промывкой забоя водой или продувкой воздухом.

На горных предприятиях применяют: вращательное бурение шпуров резцами с помощью ручных и колонковых сверл; вращательное (шнековое) бурение скважин резцами и алмазным инструментом с помощью буровых станков.

При ударном способе бурения инструмент (долото или коронка) наносит удар по забою и разрушает породу под лезвием. После каждого удара инструмент поворачивается на некоторый угол, чем обеспечивается последовательное разрушение всей площади забоя и получение круглого сечения шпура или скважины.

При ударно-поворотном бурении обычным и погружными бурильными молотками (перфораторами) инструмент поворачивается прерывисто только в промежутках между ударами вмонтированным в молоток поворотным устройством. В некоторых конструкциях бурильных молотков поворот инструмента происходит в период нанесения удара поршнем по инструменту.

При ударно-вращательном бурении погружными пневмоударниками и бурильными молотками с независимым вращением удары наносятся по непрерывно вращающемуся инструменту. Разрушение породы при этих способах бурения происходит только в результате внедрения буровой коронки при ударах.

При вращательно-ударном бурении удары наносятся по непрерывно вращающемуся под большим осевым усилием инструменту. Разрушение происходит как в результате внедрения инструмента при ударах, так и вследствие скола породы при вращении инструмента.

Бурение шарошечными долотами выполняется как при ударном способе долотами чистого качения и при вращательно-ударном — долотами со скольжением, в которых зубцы, наряду с перекатыванием по забою, срезают породу скользящим движением вдоль поверхности забоя.

При огневом бурении разрушение породы на забое скважин происходит за счет термонапряжений, возникающих при быстром нагреве поверхности породы потоками раскаленных газов (2000°С), вылетающих из сопел горелки со сверхзвуковой скоростью (2000 м/с и более).

При взрывном бурении разрушение породы на забое скважин происходит последовательными взрывами небольших зарядов ВВ. Известны два метода взрывного бурения: патронный — с помощью патронов жидких или твердых ВВ, взрывающихся на забое от удара или детонатора, и струйный, при котором через бур на забой подаются жидкие компоненты ВВ (горючее и окислитель) и происходит формирование жидкого плоского заряда. Взрыв этого заряда вызывается впрыскиванием капли инициирующего состава (эвтектического сплава калия и натрия).

При электроимпульсном бурении разрушение пород на забое скважины происходит вследствие электрического пробоя его участка высоковольтным (до 200 кВ) разрядом. Мгновенно выделяемая энергия в канале пробоя разрушает породу, которую с забоя удаляют потоком диэлектрика, циркулирующего в скважине (соляровое масло, вода и т.п.).

Разрабатываются комбинированные способы бурения, в которых происходит совместное воздействие на забой ударного инструмента и шарошки (ударно-шарошечный способ), резцов и шарошек (режуще-шарошечный способ), шарошек и огневой горелки (термо-шарошечный способ), огневой горелки и ударного инструмента (термоударный способ).

Разновидности скважин

Задача скважины соединить водонос с потребителем воды. Для определения глубины залегания водного слоя и его параметров бурится разведочная скважина. Удешевление работ достигается применением буров уменьшенного диаметра. При разработке верховодки достаточно установить бур диаметром 10 см, для более глубоких залежей – 20 см. Глубина определяется с помощью специальных зондов.

Абиссинская скважина

Основные преимущества рассматриваемых скважин: низкие затраты, возможность самостоятельного изготовления, быстрота обустройства, возможность установки практически в любом месте (даже в подвале дома). Срок службы оценивается в 25-35 лет. Среди недостатков отмечается следующее: невозможность оборудования на особо твердом грунте, поверхностный насос можно применить только при глубине залегания не более 6 м.

Песчаная скважина

Фильтровая скважина бурится при разработке песчаного водоносного слоя, расположенного на глубине до 40-45 м. Ее бурят с помощью специального оборудования и сразу оборудуют обсадной колонной для исключения осыпания стенки. Для колонны применяются металлические, пластиковые или бетонные трубы диаметром 13-20 см. В нижней части устанавливается фильтр. Подъем воды обеспечивается с помощью погружного насоса.

Преимущества скважины на песок: использования для бурения малогабаритной техники, что снижает расходы; можно устанавливать насос небольшой мощности; бурится скважина за 1-2 суток. Недостатки: невысокая производительность (до 2 куб.м/ч), зависимость качества воды от многих факторов и нестабильность его, зависимость уровня залегания воды от сезона.

Известняковые скважины

Преимущества артезианских колодцев: высокая чистота воды, постоянный уровень залегания водоноса, повышенная производительность (до 9-10 куб.м/ч), долговечность (более 40 лет). Недостатки: повышенные затраты на бурение и обустройство, длительность изготовления (5-8 суток), необходимость площадки для работы крупногабаритной техники.

Особенности ручного бурения

Способ ручного бурения требует больших затрат физической силы, но позволяет сэкономить на оборудовании. Применяется при монтаже скважин глубиной не более 25 метров и проводится до тех пор, пока бур не дойдёт до водоупорного слоя.

В случае с ручным бурением используют:

комплект буровых головок (бур-долото, бур-ложка, змеевики, желонки);
штанги;
лебёдка или электрическая таль;
обсадные трубы;
для работы на большой глубине – бурильная вышка.

Процесс проходки ствола состоит из следующих этапов:

Выкапывается небольшая яма глубиной в 40-50 см, в которой разместится бур.
Затем один человек начинает вращение бура; когда он войдёт достаточно глубоко, вращать придётся вдвоём, потом – вчетвером.
Через каждые 50-70 см вхождения в землю, бур необходимо вытаскивать и прочищать, чтобы грязь не залепила всю головку.
Если грунт слишком жёсткий, получившееся отверстие нужно необходимо заливать водой.

В момент заполнения шахты водой изнутри, работа прекращается. Теперь остаётся только откачать грязную воду с примесями – примерно 5-7 литров. Для этого понадобится насос.

Ударный способ

Данным способом устанавливается самая простая скважина-игла – абиссинский колодец. Этим методом активно пользуются домашние умельцы, пробивая скважину на воду на даче. Конструкция «буровой установки» представляет собой ствол, состоящий из отрезков трубы, и наконечник, который разрезает пласты грунта. Молотом служит увесистая баба, которая поднимается и опускается с помощью веревок: при натяжении своеобразный молот поднимается на верх конструкции, при ослаблении падает на подбабок – устройство из хомутов, расположенных симметрично. После вхождения ствола в грунт он наращивается новым отрезком, подбабок прикрепляется уже к новой части, и забивание продолжается до тех пор, пока наконечник не войдет в водоносный слой на 2/3 пласта.

Ствол-труба служит отверстием для выхода воды на поверхность.

Достоинство данной скважины заключается в том, что пробурить ее можно в подвале или другом подходящем помещении. Это создает удобство при пользовании. Привлекает и цена, пробить скважину для воды таким способом стоит недорого.

Ударный способ бурения можно применять на любых типах почвы

Канатно-ударное бурение

Наиболее часто используемый способ. Данный метод предполагает разбивание грунта посредством опускания с двухметровой высоты тяжелого бурового инструмента. Конструкция, используемая при таком виде бурения, состоит из элементов:

треноги, которую размещают над местом бурения;
блока с лебедкой и тросом;
забивного стакана, штанги;
желонки (для прохождения по сыпучим слоям грунта).

Стакан представляет собой отрезок стальной трубы, скошенный вовнутрь, имеющий прочную нижнюю режущую кромку. Сверху забивного стакана идет наковальня. По ней производит удары штанга. Опускание и подъем забивного стакана осуществляют с помощью лебедки. Порода, которая попадает в стакан, удерживается в нем за счет силы трения. Для того чтобы проникнуть в грунт максимально глубоко, используют ударную штангу: ее бросают на наковальню. После заполнения стакана грунтом его поднимают наверх, после чего очищают.

Бурение скважины на сыпучих грунтах производится с использованием желонки. Последняя представляет собой стальную трубу, на нижнем конце которой установлен задерживающий капан. После попадания желонки в почву клапан открывается, вследствие чего грунт попадает внутрь трубы. При подъеме конструкции происходит закрывание клапана. После извлечения на поверхность желонка очищается, действия повторяются снова.

Канатно-ударное оборудование для бурения скважин

Эффективно применяется при самостоятельном бурении и описанный выше шнековый способ. Как пробурить скважину своими руками с помощью шнека, объяснять дополнительно не имеет смысла – основной принцип сохраняется.

Преимущества ручного бурения:

экономичный способ в финансовом отношении;
ремонт и профилактику ручного бура производить несложно;
оборудование негромоздкое, поэтому нет необходимости задействовать тяжелую технику;
способ применим в труднодоступных местах;
эффективен, не требует большого количества времени.

Основными недостатками ручного бурения можно считать опускание на небольшую глубину (до 10 м), где в основном проходят пласты, вода которых требует очистки, и невозможность дробить твердые породы.

Ударно-канатная схема с желонкой и пробойным долотом

Производители

К наиболее востребованным моделям относятся следующие:

SANDVIK;
Robit;
IREV SERIES;
Segovia;
EVERDIGM;
HAUS HERR;
Wolf.

Примеры устройства некоторых машин

Устройство буровой установки УРБ 2а2 имеет отличительную особенность в том, что она установлена на грузовое шасси от КамАЗа или Урала. Это мобильная станция, которая используется в геологической разведке. С ее помощью можно легко перемещаться по исследуемой зоне, чему будет способствовать и повышенная проходимость автомобилей. Полный привод и мощный двигатель справятся с любыми препятствиями, которые будут встречены на пути к цели.

Устройство буровой установки УКБ 500 является аналогичным в плане мобильности. Эти два агрегата предназначены для работы в условиях полного бездорожья. Вести с ними добычу вряд ли получится, а вот осуществить глубокие исследования перспективных месторождений — запросто. Для этого имеются все технические средства и условия. Удобно, что не нужно монтировать ничего на землю, а перевод из транспортного состояния в эксплуатационное осуществляется за несколько минут.

Назначение и способы бурения

В строительстве буровые работы применяются главным образом при инженерно-геологических изысканиях, разработке взрывным способом скальных или рыхлении мерзлых грунтов, устройстве водопонижающих скважин, искусственном закреплении грунтов, устройстве набивных свай.

С помощью бурения в грунте образуются каналы различного диаметра и глубины. Каналы диаметром до 75 мм и глубиной до 5-6 м принято называть шпурами, при больших размерах – скважинами.

Они могут быть вертикальными, наклонными и горизонтальными.

Дно скважины (шпура) называют забоем, верхнюю часть – устьем, боковые поверхности – стенками. Буровые работы производят, как правило, с использованием механического оборудования. При небольшой глубине бурения и незначительных объемах работ допускается применение ручного бурового инструмента.

Трудоемкость бурения породы характеризуется временем чистого бурения 1 м скважины (шпура) и зависит от крепости породы.

Крепость породы характеризуется коэффициентом крепости f.

Коэффициент f равен:

для мягких пород – 0,8…2;
для средних – 3…4;
для крепких – 5…10,
для очень крепких – 15…20.

По характеру разрушения горных пород способы бурения подразделяются на две группы:

механические – бурение породоразрушающими инструментами, непосредственно воздействующими на породу;
немеханические – бурение с использованием физико-химических методов разрушения горных пород без непосредственного контакта источника воздействия с породой.

При производстве буровых работ наибольшее распространение получили механические способы бурения:

вращательный,
ударный,
вибрационный,
ударно-вращательный.

Разрушенный грунт (шлам) удаляют из скважин глинистым раствором или водой, струей сжатого воздуха, шнековыми устройствами, желонками и другими приспособлениями, выбираемыми в зависимости от способа бурения, глубины скважины и рода грунта.

Стенки скважин в слабых, рыхлых и насыщенных водой грунтах крепят стальными обсадными трубами. Колонны обсадных труб составляют из звеньев длиной 1,5…4,5 м, соединяемых между собой муфтами, ниппелями или свинчиванием (труба в трубу). Внутренний диаметр труб принимают на 4…6 мм больше диаметра бурового инструмента. Для облегчения опускания колонны обсадных труб на нижнее их звено устанавливают коронку, а для защиты нарезки от ударов на верхнее звено обсадной трубы – патрубок.

К немеханическим способам относят:

термический,
взрывной,
гидравлический,
электрогидравлический,
магнитострикционный,
плазменный.

Из немеханических способов практическое значение в настоящее время имеет термический (огневой) способ. Область применения такого или иного способа бурения определяется физико-механическими свойствами горных пород, а также минимальными затратами на бурение.

По характеру образования буровых выработок различают бурение сплошным забоем и колонковое.

При бурении сплошным забоем всю породу в скважине разрушают и удаляют в разрушенном виде.

При колонковом бурении разрушение породы происходит лишь по кольцевой поверхности забоя, а внутреннюю часть породы в виде цилиндра (керна) извлекают из скважины целиком. Колонковое бурение обычно применяется в разведывательных целях, так как оно позволяет исследовать породу ненарушенной структуры.

Технологический процесс механического бурения складывается из операций по разрушению породы, транспортированию породы на поверхность, обеспечению устойчивости стенок скважины и вспомогательных операций. Грунт в забое разрушают ударами, резанием, истиранием, сколом и комбинированным способом (например, ударновращательным). Буровой наконечник приводится в действие вращением, сбрасыванием (при подвеске на канате или штанге), принудительным внедрением в породу забивкой, вибрацией, вдавливанием и т. д.

Дальнейшее совершенствование буровых работ идет в направлении создания новых экономичных методов бурения, комплексной механизации и автоматизации процессов, оснащения буровых агрегатов гидроприводом и контрольно-измерительными приборами.

Бур для ударно-канатного бурения своими руками

Пробурить скважину на участке можно не только вращением бура, но и ударно-канатным методом. Для этого вида работ нужна специальная установка, которую тоже можно сделать самостоятельно из подручных материалов.

Имея такое оборудование все работы можно выполнить вообще без помощников, поэтому рассмотрим и процесс изготовления ударного бура.

Для бурения скважины ударно-канатным способом нужно не так уж много: устойчивая рама-тренога, сам ударный бур, прочный трос и лебедка

Чтобы понять, что и как мы будем мастерить, рассмотрим в общих чертах суть ударно-канатных работ.

С большой высоты в намеченное с помощью лопаты или шнека место будущей точки водозабора сбрасывается труба-снаряд – желонка для скважины. Вверху к буру приваривается проушина для троса.

Сбоку в верхней части вырезается отверстие для извлечения пробуренной породы.

Желонка — буровой инструмент, для изготовления которого нужна труба диаметром от 80 до 160 мм. Удобная для самостоятельного бурения длина 1,2 — 1,5 м.
Внизу желонки устраивают клапан, который перемещается при проталкивании грунта в полость. Захватив пробуренную породу, клапан закрывает отверстие.
В вершине желонки устраивают приспособление для подсоединения снаряда к тросу. Он необходим для извлечения бура из скважины.
Для выгрузки удерживаемой клапаном породы в трубе вырезают окно. Извлеченную из скважины желонку переворачивают и освобождают от грунта.

Нижняя кромка затачивается или оснащается зубьями, оптимизирующими рыхление грунта. На 5 – 7 см выше условного дна внутри трубы устраивают шариковый или лепестковый клапан для захвата и удерживания разрыхленной породы.

Несвязные частицы грунта задерживается внутри желонки благодаря клапану, расположенному внизу корпуса. У шнека, колокола, стакана нет таких преимуществ.

Редко для бурения скважины используется только один снаряд. Чаще всего они применяются в комплексе: глинистые породы бурят шнеками или стаканами, рыхлые и водонасыщенные проходят желонкой

Наполненную желонку извлекают из ствола с помощью лебедки, переворачивают вниз отверстием и очищают ударами тяжелого молотка.

Затем процесс ударно-канатного бурения возобновляется и повторяется, пока на месте падения бура не образуется скважина той глубины, которую и планировалось получить.

Не обязательно покупать готовую установку – можно самостоятельно изготовить желонку для бурения и чистки.

Если сделать такой ударный бур достаточно тяжелым, то этим днищем он будет резать грунт, словно масло, и не позволит ему высыпаться из своей полости обратно

Создавать один бур в этом случае бессмысленно, поэтому расскажем, как соорудить всю буровую установку вместе со снарядом.

Выбираем место, где по нашим расчетам и предположениям должна располагаться скважина. Намечаем его, сделав с помощью обычной лопаты небольшое углубление.
Устанавливаем над ямкой треногу высотой 2-3 метра. Вершину треноги оснащаем хорошо закрепленным блоком для каната. Понадобится ещё и лебедка, которую прикрепляем к опорам. Хорошо, если имеется электрическая лебедка, но ручная тоже подойдет.
Подготавливаем сам ударный бур. Для этой цели нам будет нужна толстостенная труба, диаметр которой соответствует размеру шахты будущей скважины.

Для изготовления бура берем полоску толстого металла и привариваем её к верхней оконечности трубы, расположив её перпендикулярно продольной оси снаряда.

По осевой линии нашей трубы в приваренной металлической полоске высверливаем отверстие, соответствующее толщине каната, на котором будет закреплен снаряд.

Нижний торец трубы тоже нуждается в обработке: можно сделать на нем зубчатую или кольцевую заточку. Если имеется муфельная печь, можно закалить в ней бур после процедуры заточки.

Бур для ударно-канатного бурения не так-то легко очистить от набившегося в него грунта. Чтобы ускорить эту рутинную операцию, можно сделать не окошко-отверстие, а вертикальную прорезь, проходящую почти через 2/3 в верху трубы.

Колокол – часть ударного бура. Он легко очищается от грунта и может быть заменен, например, на долото, если в процессе бурения скважины попадётся камень

Так вот, если её мощность все же позволяет, снаряд можно утяжелить, разместив в верхней части трубы съёмные металлические грузы.

Устройство МБУ

По типу привода МБУ делят на электромеханические и гидравлические. Электромеханические характеризуются наличием электродвигателя, он работает либо от электросети, либо от генератора определенной мощности. Отзывы о такой установке в основном только положительные.

Малогабаритная техника электромеханического вида состоит из нескольких элементов.

Электродвигатель и редуктор. Редуктор преобразовывает крутящий момент, вырабатываемый мотором, и направляет его на буровой инструмент.
Вертлюг – конструктивный узел, предназначенный для фиксации бурового инструмента. Для отсутствия вибраций и люфта при использовании установки необходимо следить за надежной работой данного механизма.

Лебедка – механизм, который используется для спуска, подъема, перемещения и подачи труб в скважины, а также в случае аварийной ситуации извлекает буровой инструмент.
Буровой механизм – долото и штанга, а в некотором оборудовании шнековая колонна. При увеличении глубины скважины присоединяют новые секции при помощи резьбы.

В зависимости от типа грунта и его твердости выбирается соответствующий режим бурения, за который отвечает частотный преобразователь.

Скорость работы малогабаритной установки зависит от твердости грунта (1-6 классы) и типа почвы:

пески, супеси – до 20 м/ч;
глину, суглинок – до 15 м/ч;
твердый грунт, почва с большим количеством каменистых вкраплений – до 5 м/ч.

Для станка максимальный калибр долота должен составлять до 300 мм, шнек до 200 мм, а размер рабочего механизма калибром не менее 75 мм. От оснастки механизма в установке зависит и глубина бурения скважины. Если используется долото, то максимальная глубина бурения составит до 200 м, при обязательной гидроочистке или продувке устройства забоя, если используется в установке шнек, то глубина бурения не превышает 30 м.