W wielu regionach, jeśli nie jest możliwe podłączenie do scentralizowanego zaopatrzenia w wodę, uciekają się do wiercenia studni z podziemnych poziomów.
Wody podziemne, odizolowane od powierzchniowych źródeł zanieczyszczeń przez masy skalne, z reguły spełniają normy sanitarne ustalone dla wody użytkowej. Dzięki dodatkowemu oczyszczeniu, przechodząc przez urządzenie filtrujące, uzyskują wysoką jakość picia.
Co musisz wiedzieć
Kryteriami decydującymi o wyborze metody wiercenia studni są głębokość zwierciadła wód gruntowych oraz skały odcinka geologicznego, które mają być wiercone. Właściwa technologia wiercenia studni wodnych pozwoli na szybkie wykonanie odwiertu i uniknięcie wypadków podczas wiercenia. W efekcie umożliwi to uzyskanie w tych warunkach największego natężenia przepływu ujęcia wody.udogodnienia.
Co oznacza technologia wiercenia studni pod wodą? Jest to metoda i tryb niszczenia różnych skał, czyszczenia odwiertu i mocowania jego ścian, wyposażenia ujęcia wody.
Metody wiercenia
Do budowy studni głębinowych zwykle stosuje się wiercenia obrotowe i udarowe. Technologia wiercenia studni na wodę w ten sposób jest inna. Cechy każdego z nich nie pozwalają na używanie ich bez ograniczeń w każdych warunkach. W artykule przedstawiono technologię wiercenia studni na wodę wiertnicą z obrotem narzędzia (świdra) do urabiania skał na przykładzie metody świdrowej i obrotowej.
Technologia wiercenia ślimakowego
W skałach piaszczystych i gliniastych, które nie zawierają dużych wtrąceń, wiercenie stosuje się za pomocą zestawu wierteł i ślimaków, które przenoszą wierconą skałę od dołu do góry. Spośród dwóch rodzajów wierceń ślimakowych, do budowy studni wodnych na terenie o dobrze zbadanej budowie geologicznej, częściej stosuje się ubój ciągły z ciągłym biegiem, przerwami w pracy i wkręcaniem. Wszędzie tam, gdzie konieczne jest uzyskanie wysokiej jakości informacji o skałach i ich głębokościach, stosowana jest metoda ring-hole.
Praca ciągła (wiercenie strumieniowe) - wiercona skała jest prowadzona za pomocą kolumny śrubowej do powierzchni dziennej. W miarę pogłębiania się przewodu wiertniczego dodawane są dodatkowe ślimaki. Służą do wbijania piasków jednorodnych bez przekładek mułu lub innych słabych skał. Częstotliwość rotacjiśruby 250-300 obr./min. Niedopuszczalne jest niepotrzebnie szybkie zanurzenie, aby uniknąć przepełnienia ostrzy kamieniem i z tego powodu zakleszczenia pocisku w studni. Wystarczające obciążenie - masa własna ślimaków i masa wirówki.
W plastycznych i twardoplastycznych formacjach ilastych stosuje się regularne przerwy - w skale wwierca się wiertło i sznur świdra, a następnie wydobycie w celu oczyszczenia kołnierza z wierconej masy. Wartość nurkowania wycieczkowego mieści się w granicach 1 metra. Częstotliwość obrotów od 100 do nie więcej niż 300 obr/min. Załaduj 500 N.
W słabych skałach spiralny świder jest używany na sznurku - są one wkręcane na określoną głębokość, a następnie usuwane bez obracania za pomocą wciągarki.
Ubój pierścieniowy przeprowadzany jest za pomocą specjalnych wierteł wiertniczych, które umożliwiają wydobycie rdzenia (kolumny wierconej skały) bez podnoszenia przewodu wiertniczego na powierzchnię. Tryb wiercenia: 60-250 obr/min, odległość przesuwu od 0,4 do 2,0 m. Ta technologia wiercenia studni wodnych jest rzadko stosowana, głównie przez organizacje geologiczne zajmujące się poszukiwaniem i jednoczesnym wierceniem studni.
Technologia wiercenia obrotowego
Ta metoda pozwala na osiągnięcie wysokiego współczynnika penetracji i dużej wydajności ciągów rur. Wady to zapychanie się (zamulanie) warstwy wodonośnej, wysokie koszty przygotowania roztworu gliny, duże ilości wody do płukania studni w celu przywrócenia ubytku płynu w zaglinianym horyzoncie podczas wiercenia.
Częściej używane obrotowemycie bezpośrednie: zniszczona skała z dna jest wynoszona na powierzchnię przez roztwór gliny wpompowywany do studni przez pompę przez żerdzie wiertnicze. Konieczne jest utrzymanie prędkości przepływu w górę w zakresie 0,5 – 0,75 m/s. Cyrkulacja roztworu płuczącego jest zaburzona w strefach silnie spękanych - wraz z osadem przedostaje się do szczelin. Wiertarka musi uważnie monitorować tryb wiercenia, w razie potrzeby zmniejszyć obciążenie osiowe i stale dostarczać płukanie, aby uniknąć przyklejania się pocisków.
Nie dąż do wysokiej prędkości mechanicznej osiąganej dzięki zwiększeniu liczby obrotów: jest to obfite w wypadki. Waga na świder i prędkość obrotowa są regulowane w zależności od przepuszczanych formacji, średnicy świdra i rur wiertniczych, ilości płuczki wiertniczej.
Obrót musi zostać zmniejszony o:
- wzrost parametru bitowego;
- zmniejszenie średnicy przewodu wiertniczego;
- zwiększenie wytrzymałości skał;
- przy naprzemiennych warstwach o małej grubości (do 1,5 m).
W zespołach obrotowych typu URB i BA pracują głównie przy prędkościach II-III. Zatapianie skał ilastych i gliniasto-piaszczystych odbywa się przy 300-400 obr/min (prędkość III-IV). Dla skał o średniej wytrzymałości (piaskowce, wapienie, margle) granice obrotów wirnika wynoszą od 200 do 300 obr/min. Twarde skały wierci się wiertłem z prędkością obrotową 100-200 obr./min.
Wiertarka uważnie monitoruje tryb wiercenia, zmniejszając obciążenie osiowe i stale spłukując, aby uniknąć przywierania pocisku. Moment otwarcia warstwy wodonośnej determinuje:nagły spadek błota i wzrost obciążenia silnika. Krążenie błota jest zaburzone w strefach silnie spękanych - sadzonki i błoto dostają się do pęknięć.
Jeżeli skały wodonośne są podłożem skalnym z małymi pęknięciami, otwarcie horyzontu odbywa się za pomocą wysokiej jakości roztworu gliny z obowiązkowym wyjściem na powierzchnię.
Technologia wiercenia studni za pomocą małej wiertnicy jest podobna do technologii wiercenia za pomocą wiertnic o dużej mocy.
Powiązane prace
Mocowanie ścian studni rurami odbywa się po wierceniu. Stosowane są rury metalowe, azbestocementowe i plastikowe. Rodzaj filtra (perforowany lub siatkowy) dobierany jest w zależności od skał wodonośnych.
Przed zainstalowaniem filtra roztwór zastępuje się lżejszym, pożądany ciężar właściwy nie większy niż 1, 15. Po zainstalowaniu filtra studnię natychmiast przemywa się wodą. Następnie wykonuje się żelowanie studni - wypompowywanie kolumny cieczy ze studni za pomocą bailera. Kiedy pranie jest klarowane i pojawia się w nim piasek, rozpoczyna się pompowanie podnośnikiem powietrznym. Po zaprzestaniu produkcji piasku i całkowitym oczyszczeniu wody instalowana jest pompa zanurzeniowa.
Swobodne spadanie energii uderzenia
Grube warstwy wodonośne (mniej niż 1 m) są otwierane bez problemów metodą liny uderzeniowej. Możliwe jest uzyskanie maksymalnego natężenia przepływu - skały wodonośne nie są gliniaste. Nie jest wymagane długie odpompowywanie.
Użyta metoda:
- w mało zbadanejteren;
- w obszarach bezwodnych, gdzie nie jest możliwe dostarczenie wody do przygotowania zaprawy;
- jeśli to konieczne, oddzielne próbkowanie kilku horyzontów;
- dla studni o dużych średnicach początkowych.
Wady wiercenia udarowego:
- niski ROP;
- wysokie zużycie rur na obudowę;
- ograniczona głębokość wiercenia (do 150 m).
Obliczana jest normalna częstotliwość uderzenia swobodnie spadającego pocisku. Jest odwrotnie proporcjonalna do pierwiastka kwadratowego z wysokości upadku: wraz ze wzrostem wysokości wędzidła nad dnem częstotliwość uderzeń zmniejsza się i odwrotnie, wraz ze spadkiem wysokości liczba uderzeń wzrasta.
To wymaga siły i pomysłowości
Z płytkim zwierciadłem wód gruntowych (z reguły jest to woda gruntowa) i odcinkiem geologicznym złożonym z luźnych skał, w ciasnych warunkach terenu zabudowanego można wiercić studnię wykorzystując siłę mięśni ludzi - Wystarczą 2 osoby.
Technologia ręcznego wiercenia studni jest prosta. Możesz użyć metody wkręcania lub śruby.
Aby wbić stalową rurę o średnicy 1 cala, jest ona wstępnie pocięta na segmenty o długości 2 lub 3 metrów. Na końcach wykonaj nić zewnętrzną. W miarę pogłębiania się rur zostaną one połączone złączkami z gwintami wewnętrznymi. Specjalna stalowa końcówka (trzpień) wykonana jest w formie stożka, którego średnica podstawy jest o 1 cm większa od średnicy rury. Jest przyspawany do rury. Około metra długości rury powyżejkońcówka (wystarczy 60 cm) jest zarezerwowana dla prymitywnego filtra - urządzenia odbierającego wodę do penetracji wody z warstwy wodonośnej do studni. Za pomocą wiertła 6 mm wykonaj otwory w odległości 5 cm.
Rura jest umieszczana na urządzeniu napędowym z dwóch oddzielnych części. Pierwszy to nacisk ze stożkowym otworem na rurę. Jej wylot jest o 5 mm większy niż średnica zewnętrzna wbijanej rury, co wystarczy, aby w szczelinę wsunąć od dołu dwa kliny - ścięty na długości metalowy stożek ścięty. Średnica wierzchołka stożka jest nieco większa niż średnica rury, ale mniejsza niż wylot ogranicznika. Druga część to amortyzator "kobieta", ładunek z przelotowym otworem na rurę i dwoma uchwytami do podnoszenia przez ogranicznik.
Podczas opuszczania kobiety w momencie jej uderzenia w stop, kliny wchodzą do dziury i przytrzymują zatkaną rurę w swoim "uścisku". Po wbiciu segmentu rury wybija się stożek, rurę przedłuża się, skręcając kolejnym segmentem. Przestawiają przystanek za pomocą klinów, zakładają „kobietę” i nadal zapychają rurę do warstwy wodonośnej. Okresowo musisz obracać rurę wokół osi.
Wygląd wody w studni jest określany przez obniżenie jej ciężaru przywiązanego do sznurka. Jeśli zostanie podniesiony na mokro, studnia weszła głęboko w warstwę wodonośną. Ważne jest, aby nie „pominąć” tej warstwy, która daje wodę. Konieczne jest pozostawienie perforowanego końca rury w tej skale nasyconej wodą. I zacznij najpierw pompować mini-studzienkę ręczną pompką. Gdy woda się klaruje, przestawiają się na wypompowywanie za pomocą elektrycznej pompy powierzchniowej.
Ręczne wiercenie studni Augerna wodzie - technologia jest podobna do tej opisanej przy pomocy wiertnicy, którą tu zastępują dwie osoby. Oczywiście nie nadążają za parametrami trybu wiercenia mechanicznego. Niektórzy rzemieślnicy zastępują siłę fizyczną mechanizmami.
Wiercenie studni
Technologia jest prosta przy minimalnych kosztach materiałów, wysiłku i czasu. Warunki - głębokość studni do 10 m, odcinek składa się z gruntów sypkich.
Wyposażenie - pompa "Baby", zbiornik na wodę (im większa pojemność, tym lepiej, ale można również użyć beczki 200 litrów). Kołnierz do obracania rury składa się z dwóch rurek i zacisku.
Materiały: rura o średnicy 120 mm, długość do głębokości studni. Zęby są ścięte na dolnym końcu, górny wyposażony jest w kołnierz z złączką, przez który przez wąż będzie płynąć woda z beczki pod ciśnieniem wytworzonym przez pompkę „Kid”. Aby przymocować kołnierz do krawędzi rury, przyspawane są 4 ucha z otworami na śruby M10.
Zatrudnienie: Współpraca jest łatwiejsza. Czas spędzony - na 6 metrów penetracji gliny 1-2 godziny.
Proces wiercenia: wykop dół o głębokości około metra, zainstaluj w nim pionowo rurę i pompuj do niego wodę za pomocą pompy. Woda, opuszczając dolny koniec za pomocą noży, zacznie erodować glebę, zwalniając miejsce na rurę, która zacznie osiadać pod własnym ciężarem. Wystarczy, potrząsając, obrócić rurę tak, aby zęby zmiażdżyły skałę. Wywiercone cząstki skały pod ciśnieniem wychodzą z wodą do wykopu. Możesz z niego czerpać wodę ifiltrowanie, ponowne użycie do prania. Po dotarciu do warstwy wodonośnej kołnierz jest usuwany, a pompa jest zanurzana w studni pod poziomem wody, ale nie sięga do dna.
Rodzaje studni
Są podzielone na bezfiltrowe i filtrowane. Studnie bezfiltrowe ułożone są w warstwach wodonośnych złożonych z piasków drobnoziarnistych lub w stabilnych skałach spękanych. W przypadku pozostałych warstw wodonośnych filtr dobierany jest w zależności od frakcji skał wodonośnych.
