10.12.2017г.
СОДЕРЖАНИЕ
- Применение метода колонкового бурения
- Оборудование и инструменты
- Технология колонкового бурения
- Достоинства и недостатки метода
Метод колонкового бурения является механическим и вращательным способом работы с почвой. Данная технология подходит для плотного песка или глины. В результате работы можно получить скважину до 20 см в диаметре и до 1 км глубиной.
Образцы грунта в результате извлечения приобретают цилиндрическую форму. Основным буровым приспособлением является металлическая труба с толстыми стенками. Она называется снарядом. На ее верхней части находится специальное крепление для штанг, которое позволяет увеличить длину колонны. На нижней части располагается коронка, выбор которой напрямую зависит от типа грунта.
При колонковом методе бурения идеальной считается коронка в виде кольца, именно она позволяет сохранить внутреннюю часть извлекаемого спрессованного грунта. При механическом способе бурения используются установки следующих типов: УКБ, УГБ и ЗИФ. Устанавливаются они на автомобили марки КРаЗ или КАМАЗ, а также могут быть монтированы на трелевочные тракторы. Когда речь идет о ручном бурении, необходимо сделать колонковую трубу короче. В этом случае она носит название стакан или колокол.
Чтобы максимально облегчить работу с полутвердыми и твердыми типами грунта, а также со скальными породами, используется специальная промывочная жидкость. Оставшийся в результате работы шлам удаляется с помощью потока воды под большим давлением. Там, где нельзя использовать промывку, можно использовать продувку сжатым воздухом, который попадает внутрь трубы с помощью компрессора.
Применение метода
Описываемый способ работы с почвой применяется в нескольких случаях. Во-первых, его используют для поиска полезных ископаемых. Во-вторых, он подходит для других видов разведочного бурения. А в-третьих, колонковое бурение распространено для создания водных скважин для частного использования.
В этом случае он служит для разведки и подготовительных работ. Обычно данная технология используется не одна, а в совместно с ударно-канатной. Колонковая труба проходит через глинистые слои. Керн извлекается из ствола с помощью желонирования. Обычно речь идет о неплотных песках, галечнике с песком или гравии. В этом и есть преимущество колонкового метода - с его помощью ствол трубы может быть полностью освобожден от пробуренной породы. Шнековый метод такого результата не дает. Хотя пробурить шнеком гораздо быстрее и эффективнее. При совмещении методов шнек используется на верхних слоях почвы.
Оборудование и инструменты
Колонковый метод бурения подразумевает использование нескольких типов инструментов. Это, прежде всего, буровые коронки. Они производятся из твердосплавного материала: победита, стали, вольфрама или алмазного материала. Также понадобится колонковая труба, устройство для отвода остатков грунта, штанги, применяемые для увеличения длины буровой колонны, муфты для соединения труб друг с другом, могут пригодиться переходники и промывочный сальник.
Использование метода на твердых почвах, в том числе на скальных породах приводит к быстрому изнашиванию коронок и их частой замене. Именно поэтому так важно использовать для коронки материал, способный выдержать огромные нагрузки. Наиболее распространенными являются алмазные буровые варианты, несмотря на свою высокую стоимость.
Технология
Основным отличием колонкового бурения является возможность полного сохранения керна в колонне после прохождения бура. При работе оборудования разрушение грунта осуществляется по кольцу, затем он проталкивается в трубу и держится там благодаря своей высокой плотности.
Для того, чтобы из ствола выработки извлечь наполненную шламом трубу, ее предварительно освобождают от остатков спрессовавшихся пород. Обычно это делается с помощью обычной кувалды.
Весь процесс организуется в несколько этапов: первым делом коронка присоединяется к колонковой трубе, потом трубу присоединяют к штангам. Берут верхнюю и закрепляют в буровом станке. Станок двигает буровую колонну по кругу, таким образом труба закручивается под землю. Керн заполняет трубу постепенно. Как только пройдено 50-70 см пути, от колонны отсоединяются штанги до тех пор, пока труба не будет извлечена наружу. Это нужно для того, чтобы освободить трубу от шлама, после чего она опускается обратно.
Буровая колонна при необходимости наращивается штангами. Действия повторяются до тех пор, пока не удастся дойти до воды и заглубиться на 50 см в водопроницаемую породу. Если не обязательно фиксировать верхний водоносный слой, то его можно бурить с промывкой. Используется для этого промывочный насос, который направляет раствор внутрь трубы, затем шлам выносится на поверхность.
Достоинства и недостатки метода
Данный способ обработки почвы эффективный, быстрый и производительный, особенно по сравнению с другими методами такими, как роторный и ударно-канатный. Благодаря высокой скорости работ удается существенно сократить время на завершения всех манипуляций.
Кроме высокой результативности, преимуществом способа является возможность получения скважин глубиной свыше сотни метров. При этом на бурильное оборудование оказывается невысокая нагрузка, так как глинистая порода разрушается за счет технологии, похожей на ее вырезание. При этом способе может использоваться мобильная буровая установка небольших размеров.
Среди недостатков способа можно отметить отсутствие возможности подъема рыхлого грунта и галечника, насыщенного водой, наверх. Также можно назвать и медленное прохождение скальной породы и необходимость использования долота для прохождения валунов.
Несмотря на незначительные недостатки, колонковое бурение можно считать одним из самых быстрых способов устройства скважин. На песке работы можно закончить всего за один день.
Полезное видео
