Буровая установка своими руками: собираем по инструкции

Простые методы бурения скважин

Шнек для бурения.

Зная плотность грунта и глубину расположения водоносного слоя, можно выбрать метод бурения. Ручной способ предусматривает выработки до 20 м, при более глубоком залегании нужно применять специальное оборудование.

Для организации водоснабжения своими руками подойдут следующие приемы:

• шнековый;
• роторный;
• ударно-канатный.

Способ 1: бурение шнеком

По этой технологии отверстие пробивают с помощью специального бура — шнека. Механизм представляет собой стальную трубу с выстроенными по спирали металлическими лопастями. При вращении инструмента лопатки врезаются в почву, происходит движение вдоль стенок выработки.

По достижении расчетной глубины агрегат извлекают, очищают от прилипшей глины, наращивают штангу и вновь опускают в скважину. Процесс повторяют до появления на конце шнека сильно увлажненного грунта.

Затем монтируют фильтр и опускают обсадные трубы, подключают насос, промывают выработку, оборудуют оголовок. Такой метод предназначен для организации точек водоснабжения не глубже 25 м.

Способ 2: роторное бурение

Роторное бурение.

Технология ведения работ заключается в том, что роторный двигатель, расположенный над отверстием, вращает колонну из стальных труб со скоростью 35 об/мин. На конце рабочей штанги крепятся лопастные или шарошечные долота, с помощью которых и происходит процесс бурения.

Во время работы установки в скважину подается промывочный раствор для извлечения шлама и охлаждения режущего инструмента. Использование роторного способа допускается при глубине выработки до 30 м.

Способ 3: бурение желонкой, ударно-канатный метод

Порядок выполнения работ:

1. Предварительно оборудуют шурф высотой 1,5-4,5 м, монтируют кондуктор для уплотнения стенок и контроля вертикального уровня.
2. Над отверстием устанавливают буровой станок.
3. На забой с высоты 0,5 м сбрасывают земснаряд — стальную трубу с долотом.
4. Затем поднимают приспособление и повторяют процедуру, при этом каждый последующий сброс выполняют с поворотом ударника на 15-30°.
5. Грунт извлекают желонкой — трубой, имеющей сверху заглушку, а снизу дисковый клапан, который при ударе о дно скважины открывается и пропускает породу внутрь. При подъеме механизма заслонка падает и препятствует высыпанию шлама.
6. Устанавливают обсадные трубы.
7. Внутрь последней штанги монтируют фильтрующий элемент.
8. Зазор между стенками выработки и трубой уплотняют тампонажным раствором, сальниками из резины или смоляной прядью.

Рекомендуемая сфера применения этого метода:

• в безнапорных пластах;
• для горизонта из мелкого песка;
• при глубине до 150 м.

Способ 4: бурение скважины-иглы

Бурение скважины-иглы.

Для абиссинской выработки применяют стальные трубы диаметром 32-80 мм. Фильтр изготавливают из отрезка профиля размером 1,5-2 м. В нижней части секции монтируют острый наконечник длиной 200-300 мм.

Бурение начинают с того, что сверху на первый элемент, установленный вертикально, накручивают хомут (подбабок). Рабочий, ударяя по хомуту кувалдой, забивает трубу в грунт, пока секция не достигнет требуемой глубины.

По окончании работ источник укомплектовывают насосом. Способ применяется для устройства выработок в верхних и фильтровых пластах грунтовых вод.

Разновидности буров

При сборке буровых установок применяют следующие виды буров:

• ложковый;
• змеевиковый;
• долотовый.

Виды буров

Ложковый бур

Предназначен для бурения скважин в мягких и пластичных грунтах. Изготавливают из стальной трубы. По всей длине элемента выполнена прорезь. Величина зазора — 10—15 мм. Труба с прорезью внешне напоминает ложку.

Левая кромка прорези служит для разрыхления грунта. Правая кромка служит поперечным выступом. Он ограничивает количество наполняемой земли в снаряде.

При вращении ложкового бура резец срезает часть грунта. Срезанный пласт наполняет полость бура землей.

Ложковый бур — виды

Змеевиковый бур

Применяют при бурении твердых пород. Представляет собой металлический патрубок с лопастями. Каждая лопасть имеет вид ласточкина хвоста. Принцип работы аналогичен действию штопора.

Долотовый бур

Имеет вид стальной трубы сплошного сечения. Наконечник снабжен режущей головкой с наклонными гранями. Для бурения твердых пластов угол заточки бура составляет 110–125°. Для бурения в мягких грунтах — 30–70°.

Долотовый бур

Виды буров для грунта

Три наиболее распространенные:

1. Спиральный.
2. Ложковый.
3. Ударный.

Каждый из них имеет свои особенности. Сперва рассмотрим их, а потом узнаем технологию изготовления.

Спиральный

Самодельное спиральное изделие преимущественно используется в плотном сыпучем суглинке. В его состав также может входить мелкий гравий. Принцип бурения сводится к вращательным движениям. В нижней части бурильного инструмента располагается нож.

  Все виды источников и способы бурения скважин на воду

По мере прокручивания штанги ножи на спиралях врезаются в почву. После этого конструкция поднимается и освобождается от грунта. По мере заглубления штангу можно наращивать.

В изготовлении можно использовать половинки дисков, которые привариваются друг против друга. Имеющиеся режущие лезвия должны иметь хорошую заточку и закалку. При вращении вручную перпендикулярно штанге приваривается ручка из трубы.

Преимущества:

• Можно осуществлять самостоятельно при изготовлении небольших скважин на несколько метров.
• Возможность пробурить шахту за несколько часов. При условии, что земляной слой мягкий.
• Если его снабдить электрическим двигателем, процесс бурения будет напоминать сверление.

Недостатки:

Неэффективен при попадании на валуны или твердую породу.

Ложковый

Используется в условиях влажной глинистой малосыпучей породы. Изготавливается он из стального цилиндра, можно использовать листы стали. В нижней части имеется специальный отсек, имеющий спиралевидную или продольную форму. Основным рабочим элементом является ложка. В процессе вращения режущая и вертикальная кромка забирают грунт. Таким образом, земля заполняет все внутреннее пространство цилиндра.

Преимущества:

• Вполне реально изготовить своими руками.
• В отличие от спирального, ложковый гораздо быстрее пробурит отверстие в грунте.
• Возможно автоматизировать процесс при поднятии конструкции из почвы.

Недостатки:

• Нужен помощник.
• Серьезные трудозатраты.

Ударный

Он подходит для разных видов почв:

• Мягкой.
• Вязкой.
• Твердой.
• С валунами.

В зависимости от типа грунта используется разный ударный инструмент. При бурении в мягкой почве – клинообразное долото, в вязкой – двутавровое, в твердой – крестовое и прочее. Принцип работы сводится к тому же, что и при канатном бурении. Разница только в том, что сама конструкция располагается в земле и ее масса колеблется от 0,5 до 2,5 тонн. Удары осуществляются специальным блоком. После прохода в полметра долото изымается из почвы и очищается от грунта.

Преимущества:

• Используется для земли разного состава.
• Можно пробурить абиссинский источник за короткий промежуток времени.

Недостатки:

• Процесс бурения скважины трудоемкий и требует дополнительной оснастки.
• Необходима бурильная система (тренога).
• Без помощи никак не обойтись.

Руководство по сборке самодельной буровой установки

Для собственноручной сборки буровой установки достаточно владеть минимальным опытом работы со сварочным агрегатом, электродрелью и болгаркой.

Заранее подготовьте требуемые приспособления. Вам понадобится:

• инструмент для создания внешней дюймовой резьбы;
• болгарка;
• разводной ключ;
• оцинкованная труба на полдюйма, а также сгон аналогичного размера;
• сантехнический крест.

Подготовьте все необходимое и переходите к выполнению работы в соответствии с пошаговым руководством.

Первый шаг

Бурильная установка своими руками

Подготовьте отрезки трубы для изготовления основной части бурильного приспособления. Трубы нужно будет крепить в сгон и крест. Для этого подготовьте на концах отрезков двухсантиметровую резьбу.

К торцам нескольких отрезков приварите заостренные пластины из металла. Они будут выполнять функции наконечников.

Такая установка предполагает выполнение бурения с постоянной подачей воды, благодаря которой непосредственно обустройство углубления и удаление грунта будут происходить проще.

Бурильная установка своими руками

Для подачи воды подсоедините к любому отверстию крестовой заготовки водопроводный либо насосный шланг. Подключение выполняйте с применением подходящего переходника.

Второй шаг

Приступайте к подсоединению деталей конструкции к резьбовым соединениям. Подключите к нижнему концу вашей рабочей трубы отрезок заготовки с обустроенным наконечником. Соединение выполняйте с использованием сгона.

Непосредственно бурение будет осуществляться путем углубления заостренного наконечника с поворотом рабочей установки. Заготовки с наконечниками должны иметь разную длину. Сначала вы используете самое короткое приспособление. После того как будет готово примерно метровое углубление, замените короткий наконечник несколько более длинным.

Бурильная установка своими руками

Третий шаг

Соберите основу буровой конструкции из профиля квадратного сечения. В данном случае основа будет представлять собой стойку с опорными составляющими конструкции. Опоры соединяются с основной стойкой посредством переходной площадки при помощи сварки.

К квадратному профилю прикрепите платформу и мотор. Сам профиль фиксируйте к стойке так, чтобы он мог передвигаться по стойке. Габариты используемого профиля должны немного превышать размеры стойки.

Бурильная установка своими руками

При выборе электродвигателя обязательно обращайте внимание на показатель его мощности. Для обеспечения оптимальных условий бурения будет достаточно мотора мощностью в 0,5 лошадиной силы

Бурильная установка своими рукамиБурильная установка своими рукамиБурильная установка своими рукамиБурильная установка своими руками

Регулирование мощности выполняется при помощи редуктора. К валу редуктора нужно прикрепить фланец. К фланцу посредством болтов прикрепите еще один фланец. Между этими двумя фланцами должна находиться шайба из резины. Благодаря резиновой прокладке будут сглаживаться ударные нагрузки, появляющиеся при прохождении разных типов почвы.

Четвертый шаг

Подключите воду. Жидкость должна безостановочно подаваться к главному рабочему инструменту посредством бура. Без грамотно организованной подачи воды качество работы оборудования будет снижаться.

Решить упомянутую выше задачу можно путем установки ниже фланцев специального приспособления, изготовленного из стальной трубы. Подготовьте в отрезке трубы 2 отверстия с некоторым сдвигом в отношении друг другу.

Далее вам нужно сделать с обеих торцевых сторон трубы проточку для обустройства шариковых подшипников. Также вы должны подготовить дюймовую резьбу. Одним концом труба подключается к фланцу, а на другой ее конец будут установлены рабочие элементы.

В целях создания дополнительной влагоизоляции созданного приспособления поместите его в специальный тройник из полипропилена. Подключите к середине этого тройника переходник для подсоединения шланга водоснабжения.

МГБУ канатно-ударного бурения

Это простейшая малогабаритная конструкция, для которой не нужны сложные чертежи. Потребуется собрать станину, ударный патрон и желонку. А вот для облегчения работы нужен редуктор, к которому и подключается вся система. Вес патрона примерно 75-85 кг, желонка послужит для очистки забоя от грунта, а эффективность МГБУ доказана как на песчаных, так и на глинистых грунтах.

Требуемый «стакан» изготавливается из отрезка трубы с толстыми стенками сечения 80-120 мм, чем тяжелее патрон, тем лучше (если делается чертеж, то лучше сразу заложить вес патрона для определения несущей силы штанги). Снизу стакана привариваются «зубы», помогающие разрыхлению грунтов, но можно сделать низ ровным или заострить одним концом. Обязательно выполнить на верхней части стакана несколько отверстий для крепления троса, размер патрона в длину до 2 метров, больше не нужно – это будет неудобно для работы.

Треугольное основание, станина, патрон и трос – вся мини установка готовится недолго, подключить редуктор и можно начинать работу. Рекомендуется сначала сделать небольшую ямку, куда и будет нацелен патрон, диаметр ямы не должен быть намного больше сечения «стакана».

Бурим скважину приспособлением из ледобура

Существует метод бурения, который потребует минимальных финансовых вложений. Это бурение скважин вручную при помощи ледобура. Инструмент используется в качестве бура, а для его наращивания применяются самодельные штанги.

Нож ледоруба будет служить шнеком, а в качестве штанг для наращивания можно брать стальные трубы диаметром до 25 мм. Чтобы процесс шел быстрее к заводным кромкам импровизированного шнека привариваются усиленные резцы

Кроме всего прочего для работы потребуются обсадные трубы, чтобы формировать ствол скважины, лопата и приспособление для вывоза с участка шлама.

Бурение шнеком, сделанным из ледобура, включает в себя следующие операции:

• Подготовка. Копаем направляющее углубление: яму в два штыка глубиной.
• Опускаем в получившееся углубление бур и начинаем его ввинчивать в грунт, используя правило закручивания винтов.  Следует помнить, что после каждых трех или четырех оборотов инструмент извлекается на поверхность и очищается.
• После того, как пройден первый метр в глубину, начинаем формирование ствола.Для этого в скважину опускается обсадная труба, ее диаметр должен быть несколько больше диаметра бура. Лучше всего выбирать легкие детали из пластмассы, оборудованные резьбой для соединения.
• Когда буровой инструмент начинает опускаться в забой на всю свою высоту, прикрепляем к нему удлиняющую штангу. Сделать это можно двумя способами: прикрутить деталь, если присутствует резьба, или надставить при помощи стального пальца-стержня при ее отсутствии.
• В ходе работ продолжаем формирование обсадной колонны. Как только на поверхности остается порядка 10-15 см трубы, крепим к ней следующую. Соединение должно быть прочным. Обычно оно выполняется при помощи резьбы или пайки.
• Периодически проверяем вертикальность ствола. Если бур начинает биться о стенки обсадной колонны, выравниваем сооружение при помощи клиньев из дерева. Они забиваются между грунтом и обсадной трубой.
• После того, как в скважине появилась вода и было принято решение о прекращении работ, устанавливаем фильтр и аккуратно засыпаем зазор между грунтом и обсадной трубой гравием.

Обсадная колонна может быть смонтирована и после завершения работ по бурению. В этом случае пластиковые трубы вводят в скважину и последовательно соединяют после того, как предыдущая деталь будет опущена вниз. Это не самый рациональный способ, поскольку придется еще раз чистить забой от шлама.

Пластмассовые трубы очень легкие, достаточно прочные и недорогие, поэтому их чаще всего выбирают для обустройства обсадной колонны скважины

Опыт показывает, что бурение скважины своими руками вполне возможно, хоть и достаточно трудозатратно. К делу следует отнестись со всей ответственностью: грамотно подобрать способ бурения, выбрать необходимые материалы, изучить инструкции и после этого приступить к работе. Результатом потраченных усилий станет чистая вода из собственной скважины на участке.

Макет «Скважинное буровое оборудование»

• 28 декабря, 2014 16:54

1. представление земной поверхности в разрезе с ярко-выраженным представлением нефтяного пласта и различных пород, на поверхности луговая трава, березы.

2. Скважинное оборудование представлено в виде скважины в разрезе (колонна эксплуатационная, колонна НКТ, винтовой погружной насос (статор насоса) на НКТ внизу, и колонна штанг внутри колонны НКТ с ротором, вставленным в статор насоса). Статор в разрезе, ротор цельный с вращением колонны штанг от поверхностного привода, со световой индикацией течения жидкости из пласта до поверхности (течение жидкости из пласта по внутренней части между штангами и НКТ), якорь внизу насоса, как упор нижней части колонны НКТ в эксплуатационную колонну.

Рекомендации

Рисунок 3. Рама для буровой установки.

При желании вы можете собрать такую установку, которая позволит бурить не хуже профессионалов. Для ее сборки понадобится купить несколько заводских элементов, а именно:

• лопастной бур;
• вертлюг;
• шланг для подачи бурового раствора;
• мотор-редуктор;
• буровую штангу;
• мотопомпу с рукавом.

На рис. 3 вы можете видеть, как устроена такая установка.

При помощи вертлюга будет осуществляться передача движущего момента к буру установки от мотора-редуктора. Также он будет подавать промывочный раствор. В корпусе данного элемента присутствует подвижная часть с буровыми штангами. Подача промывочной жидкости осуществляется через герметичный патрубок. Конструкция данного элемента довольно проста, но от того, насколько качественно она будет выполнена, напрямую зависит срок службы всего оборудования в сборе. Во время работы вертлюг будет подвергаться довольно высоким нагрузкам, поэтому его нужно изготавливать из стали высокой прочности. Между движущимися элементами должен быть минимально возможный зазор. Вертлюг плохого качества сломается уже после изготовления пары скважин.

/youtu.be/IxJkSzkRxFk

При выборе буровой штанги необходимо ориентироваться на тип бурения, которое может быть вращательным, ударным, с промывкой и т.д. Можно использовать штангу с шестигранным либо круглым сечением. За счет данного элемента будет осуществляться передача движущего момента непосредственно на бур. При бурении штанга опускается вниз. По мере работы ее нужно будет наращивать. Соединение выполняется при помощи специальных замков с прямоугольной или конической резьбой, которая позволит обеспечить максимально надежное соединение. Через внутреннее сечение штанги осуществляется подача жидкости, под воздействием которой почва будет размягчаться. Это сделает бурение более легким и быстрым.

/youtu.be/-ewfb6-S-LI

Бур нужен для размельчения почвы. Профессионалы используют трехлопастные буры, вращающиеся по циклическому методу. Бур может иметь разный диаметр — от 8 до 35 см. Данный элемент изготавливается из стали высокого качества. В него вставляются высокопрочные пластины. Для работы на твердом грунте следует бурить в несколько проходов, выполнив сначала т.н. разведочное бурение при помощи бура диаметром 8 см, а затем постепенно проходить скважину бурами большего диаметра, пока она не станет нужного размера.

Теперь, зная особенности конструкции и работы разных бурильных установок, вы сможете выбрать самую подходящую и собрать ее своими руками. Удачной работы!

Что потребуется для сборки

Если вы решили сделать бурильное оборудование, чтобы выполнить скважину на участке, своими руками, тогда потребуется предварительно подготовить определённый набор инструментов и расходных материалов.

Набор инструментов состоит из:

• сварочного аппарата;
• болгарки;
• дрели;
• рожковых или разводных ключей;
• сантехнического крест-универсала.

А из расходных материалов не забудьте подготовить:

• стальную трубу диаметром около 15 мм;
• сгон;
• плашки;
• крестовины.

Если скважина планируется глубиной свыше 30 м, тогда для таких задач рекомендуется воспользоваться штангами из стали. Толщина их стенок должна составлять минимум 5 мм.

Сложный вариант

Этот способ изготовления шнека позволит собрать качественное и точное приспособление, которое будет служить долгое время. Для начала делаются расчеты и чертеж, затем — замеры. Также стоит заранее подготовить инструменты и подходящий материал, а уже потом приступать к сборке самодельного бура.

Пошаговая инструкция по монтажу шнекового смесителя выглядит следующим образом:

• Взять подготовленную трубу, причем она должна быть гладкой, без каких-либо изгибов или деформаций. Просверлить на одном конце перпендикулярное отверстие с диаметром 8 мм. Здесь будет соединяться верхняя часть с ручкой.
• Снизу установить наконечник — эта деталь будет задавать направление движения земли. Сделать его можно из старой автомобильной рессоры. Вырезать необходимый квадрат можно при помощи болгарки.
• В трубе проделать продольный пропил, который должен иметь толщину равную наконечнику. Дальше следует вставить его острым кончиком внутрь трубы. В результате должно получиться приспособление, напоминающее копье.
• Соединить детали при помощи сварочного аппарата, не забывая о мерах безопасности.
• Вырезать из рессоры резак длиной равной ½ диаметра изготавливаемого бура, а уже на нем пропилить зубцы. Именно эти элементы будут вгрызаться в грунт, рыхлить его, а уже после земля будет попадать на спираль самодельного шнека.
• Расположить резцы таким образом, чтобы они были под острым углом к основной поверхности. После этого следует приварить детали к стальной трубе.
• Вырезать из металлического листа круг, одинаковый по диаметру со спиралью шнека. Проделать в его центре отверстие, в которое будет вставляться труба. Приложить изготовленный диск к резцу, приваренному к трубке. Сделать разметку их соприкосновения при помощи карандаша или специального маркера.
• По полученным отметкам разрезать круг от края до центра, лучше всего сделать это болгаркой. Разрезанный диск положить в тиски и скрутить элементы в спирали молотком. Изготовленный своими руками шнек насадить на трубу и приварить. В конце обработать поверхность металлической щеткой и покрасить.

Собственно, на этом работа окончена. Остается сделать ручку и удлинитель. Первую можно сделать пластиковой, она будет удобнее, а вот последнюю деталь можно изготовить из любой подходящей трубы.

2 Как подготовить самодельный бур?

После того, как буровая установка своими руками была успешно сделана, можно приступать непосредственно к процессу бурения скважин. В общем, используя бензобур, все работы делаются в определенной последовательности:

1. Разрабатываем небольшой подготовочный котлован или шурф.
2. Собираем и монтируем все инструменты.
3. Выполняем разработку пробного отверстия.
4. Продолжаем бурение, пока не дойдем до водоносных слоев.
5. Прокачиваем скважину, устанавливаем обсадные трубы, подготавливаем ее к дальнейшему использованию.

Самодельный шнек для бензобура, с правильно подобранными углами поворота дисков

Выкапывается шурф размером 1,5*1,5*1,5 метра. В обязательно порядке все стенки шурфа надо оснастить обычными деревянными досками или пластинами из надежного металла, дабы избежать возможного разрушения.

Собирается тренога либо из 3 брусьев, либо из металлических труб. Длина материала, как в первом, так и во втором варианте должна составлять примерно 3-4 метра. С помощью бензопилы можно нарезать трубы или брусья необходимых параметров.

Брусья или трубы выкладываются в треугольной форме, после чего создаются отверстия таким образом, чтобы в них можно было просунуть трубу. Помещается труба, но обязательно учитывается фактор надежности, ведь конструкция должна уверенно стоять и не распадаться.

Земляной бензобур закрепляется к концу троса, после чего можно приступать к бурению скважины на воду. Для бурения скважин применяется заводской шнек. Если для разработки скважин необходимо пройти слишком большое расстояние или создать крупное отверстие в грунте, то используют двойной земляной ямобур с возможностью контроля вместе с напарником.

Следует помнить, что если делать водозаборы небольшой глубины, то для того чтобы извлечь буровую колону совершенно не понадобится применять вышку. Бурильные штанги чаще всего создаются вручную. С такой целью используются обычные металлические трубы, которые нужно надежно соединить между собой.

Снизу штанги монтируется бур. Теперь нужно приступить к процессу изготовления кромок, но при этом нужно учитывать, что во время функционирования инструмента, они должны эффективно срезать почву, вращаясь согласно часовой стрелке.

2.1 Процесс бурения

Выкапывается яма приблизительно на 2 штыка стандартной лопаты, благодаря чему можно четко определить вектор, в котором будет работать ямобур. Сначала работать может один человек, но чем дальше устройство будет проходить вглубь грунта, тем тяжелее будет казаться весь процесс, а поэтому понадобится помощь других людей.

Оборудованная обсадной трубой самодельная скважина

Некоторые с целью сделать работу немного легче, прежде чем использовать бензобур существенно увлажняют землю. В то время, когда с поверхностью земли начнет сравниваться рукоятка инструмента, надо монтировать еще одно колено.

Теперь садовый ямобур должен войти в водоносный пласт. Чтобы определить эффективность такого вхождения, учитывают степень влажности. То есть, если удалось достичь водоносного слоя, то нужно аккуратно переместить бензобур до этого же водоупорного пласта. Таким образом, можно рассчитывать на максимальное количество питьевой воды в скважине.

В самом конце нужно устранить грязную воду. Используя ручной или погружной тип насоса, она извлекается сначала в количестве примерно 3 – 4 ведер, но если чистая вода так и не появилась, то нужно пройтись вглубь скважины еще приблизительно на 2 метра.

В общем, как видно, сделать бур своими руками возможно, но нужно приложить некоторые усилия. С помощью бензопилы, насоса, лопаты и других инструментов, имея все необходимые материалы, человек обязательно сможет обеспечить водой свой садовый участок, хотя это конечно займет больше времени, чем если бы вы обратились к профессионалам.