Бурение скважин в твердых грунтах

Бурение скважин в твердых или скальных грунтах не позволяет использовать для этих целей ручное бурение, так как это физически невозможно, для такого бурения применяется только мощные буровые установки, которые способны создать большой крутящий момент на опускаемый бур. Для сверления скважин в твердых грунтах применяют способы вращательного и вращательно – ударного бурения. Буровые установки соответственно производят истирание стенок скважины, или их скалывание. В случае применения вращательного бурения, непосредственно рабочим механизмом выступает ротор, а в случае вращательно – ударного бурения, к работе ротора добавляются удары пневматическим молотом.

Шнековое вращательное бурение

Шнековое бурение производится на грунтах средней твердости шнеком – электродвигателем, который закрепляется на металлической раме, состоящей из двух вертикальных направляющих. Вдоль направляющих располагается электродвигатель, а также редуктор, с помощью которого вращение передается буровой штанге, опускаемой в шахту скважины. Электродвигатель совместно с редуктором движется вертикально, вдоль направляющих. Высота буровой штанги увеличивается с помощью добавления звеньев трубы. Шнековое бурение принято применять для бурения скважин диаметром от 125 до 160мм, и глубиной не более 30 метров.

Роторное вращательное бурение

Роторное бурение производится для изготовления скважин в грунтах средней и выше средней твердости. Роторная буровая состоит из двигателя, ротора, вышки, и устройства, с помощью которого производится промывание скважины раствором жидкой глины. От двигателя вращение передается на плоский ротор, в котором закрепляются звенья опускаемой трубы, на которые передается вращение. Дополнительные звенья трубы крепятся зажимом в роторе. Роторное бурение применяется для проходок скважин диаметром до 200мм, и глубиной не более 50 метров.

Ударно – вращательное бурение

Ударно – вращательное бурение применяет принцип перфоратора – на хвостовик буровой коронки наносятся удары от бойка пневматического молотка, и одновременно, происходит самостоятельное вращение коронки. Удары пневматического молотка не сокрушительны, и составляют всего 20 мм, однако они следуют часто и постоянно, за счет чего добиваются разрушения твердой породы. Вращение коронке передается от вращательной штанги, закрепленной в роторе на поверхности, а пневматический молоток устанавливается непосредственно на самой буровой коронке. За счет такого расположения молотка не происходит рассеивания энергии ударов на стенки всей скважины, и энергия от ударов сосредотачивается на конкретном пятне бурения. Сжатый воздух, для работы пневматического молотка, подводится внутри вращательных труб с помощью гибких шлангов. Ударно – вращательное бурение используется для сверления скважин диаметром от 100 до 200мм, и глубиной до 30 метров, в грунтах, имеющих твердость высокую и выше средней.

Ударное бурение

Для сверления скважин глубиной до 5 метров и диаметром до 75мм (шпуров), применяют ударное бурение пневматическими перфораторными молотками. Ударное бурение производят в скалистых породах и породах повышенной твердости. Бурение производится ручными и станочными перфораторами, использующими сжатый воздух от пневматического компрессора. Для удаления разрушенной породы применяют способ выдувания сжатым воздухом, а также удаление с помощью создаваемого давления, от подаваемой в шахту скважины, воды.