Буровая установка своими руками: самоделки для бурения скважин

Скважина и колодец

Бурение скважины на месте – масштабная задача. Не все домовладельцы могут позволить себе услуги профессиональной бригады, а нанимать «ремесленников» в большинстве случаев — пустая трата денег.

Всю работу проще сделать самому: на вас работает старательнее и меньше затрат. Также, если буровую установку делать своими руками, затраты покажутся буквально смешными по сравнению с реальными ценами на бурение.

Мы расскажем, как сделать станок для ручного привода водозабора на участке. Информация, которую мы представляем, основана на практическом опыте независимых бурильщиков. Для полноты восприятия сложной темы предлагаемая информация дополнена полезными схемами, подборками фото и видео.

Как лучше пробурить скважину?

Начинающий пирсинг должен быть терпелив и готов облегчить работу.

Также вам потребуются подручные средства и недорогие материалы для изготовления платформы и бура, а также здравый смысл и пара друзей вам в помощь.

Галерея изображенийФото от Что объясняется простотой и устойчивостью конструкции.Помимо почти традиционной треноги используется конфигурация усеченной пирамиды или стрелы с прочными опорами.Сборная буровая установка своими руками облегчит работу при ударно-канатном бурении. При этом снаряды сбрасываются на дно и извлекаются с помощью троса и лебедки. Буровая установка обеспечит максимально легкий подъем колонкового и шнекового бура вместе с пробуренной породой. Назначение буровой установки Ударно-канатное бурениеИспользование для шнекового и колонкового бурения

Бурение скважин – работа, относящаяся к искусству, так как результат непредсказуем и каждая конструкция уникальна. Задача состоит в том, чтобы проделать в земле длинную узкую дыру до водоносного горизонта и опустить обсадную трубу для укрепления стенок работы.

В процессе вам придется добывать много земли, и эта земля может быть самой разной: от кусков гранита до песка, смешанного с водой.

Многое зависит от глубины водоносного горизонта. Иногда нужно пройти менее 10 метров, а иногда водоносный слой достигает нескольких десятков и даже сотен метров. Все это влияет на способы бурения и их сроки. Для выкладки колодца существует два основных способа: ударно-шнуровый и вращательный, в современной интерпретации винтовой.

Схема изготовления простой буровой установки

Схема изготовления простой буровой установки

Самодельные буровые установки для ручного бурения строятся по уникальной схеме. Буровая установка выполнена в виде штатива

В первом случае бурение производится с помощью узкого и тяжелого снаряда, называемого желонкой. Он висит на веревке или тросе, который перекинут через блок, закрепленный на треноге. Для вытаскивания бура из шахты используется лебедка с электроприводом, хотя при желании это можно сделать и вручную.

Снаряд несколько раз сбрасывается на дно произведения с высоты нескольких метров. Он разрыхляет грунт, часть которого попадает в полость желонки. Углубившись в землю примерно на 0,5 м, бур извлекают из ствола. Скорлупа очищается и выбрасывается обратно в шахту. Процесс повторяется до достижения воды.

Ударно-струнный метод очень старый и использовался веками, если не тысячелетиями. Сделать желонку относительно несложно, потребуется листовая сталь толщиной 4-5 мм или толстостенная труба Ø 110-120 мм, а также навыки работы со сварочным аппаратом. А еще можно работать танцором в одиночку, хотя с помощником дело пойдет гораздо быстрее.

Преимущества ударного бурения не только в его доступности. Желонка надежная, проходит практически любой грунт, кроме камней. При необходимости преодоления слоя супеси или суглинка желонка заменяется сосудом подходящих размеров — узким цилиндром без клапана на дне.

Как сделать желонку для буровой установки своими руками

Как сделать желонку для буровой установки своими руками

Желонка применяется для подъема всех видов несвязных грунтов: песков, щебня, гравийно-галечных отложений. Применяется для очистки скважин и при эксплуатации шахт для удаления отложений наносов

Стекло эффективно разрушает глинистые породы, которые благодаря своей способности уплотняться и прилипать к стенкам задерживаются в их полости.

Как только проникновение желонки значительно уменьшится, значит, она попала в суглинистый покров или супесь, поэтому переходите на стекло. Как только разрушенный грунт в котловане перестает оставаться в полости сосуда, его переключают на желонку.

За один «сеанс» можно углубить вал на метр, хотя чаще эта цифра скромнее — около 20-40 см. Это обратная сторона метода ударной веревки: много времени работы. В пластичных глинистых грунтах эффективнее использовать шнековый или серпантинный бур.

Сверлильные инструменты для ручного сверления

Сверлильные инструменты для ручного сверления

При ручном бурении чаще всего приходится сочетать ударно-канатные способы с вращательными, поэтому лучше запастись минимальным набором снарядов, показанным на схеме

Рабочим инструментом винтовой установки является столб из стержней со сверлом на нижнем конце. Инструмент буквально ввинчивается в землю, которая частично поддерживается его лезвиями.

Периодически шнек вместе с рыхлым грунтом выносят на поверхность при дневном свете, а забой с обвалившимся отвалом очищают желонкой. Затем они снова бурят шнеком, углубляясь в землю с каждым оборотом.

Интересно:  Что лучше - скважина или колодец? Сравнительный обзор

Стержни постепенно накапливаются по мере углубления шахты. Во-первых, длина бурильной колонны увеличивается за счет зажима штанги. Когда его вершина окажется почти на одном уровне с устьем скважины, поставьте вторую, затем третью и так далее

Вращать дрель можно вручную или с помощью ротора электродвигателя. Для удержания штанги в правильном вертикальном положении в мобильных промышленных буровых установках используется вертикальная рама, прикрепленная к раме. По такому принципу можно сделать машину своими руками.

Буровая установка

Буровая установка

На схеме показан вариант буровой установки своими руками, а также результат – относительно компактное устройство для бурения скважин

Одновременно с углублением производится футеровка скважины, то есть в буровую работу устанавливается труба, диаметр которой на 1-2 см больше аналогичного размера снаряда. Звенья корпуса соединяются в единую раму болтовым соединением или сваркой.

Если в обсаженную скважину под давлением вводится большое количество воды, то очистка забоя может осуществляться без использования желонки. Этот метод успешно используется профессиональными командами. Вода размывает рыхлый грунт и выносит его на поверхность.

Буровой раствор ускоряет работу в несколько раз, но все вокруг будет залито водой с примесью грязи. Да и каменистые почвы таким образом не пройдут. Все это необходимо учитывать еще до того, как приступить к изготовлению собственной буровой установки. Также необходимо определиться со своими целями и задачами.

Если вам нужен агрегат для строительства всего одной-двух скважин, вы не сможете тщательно проанализировать тщательность исполнения. Но прочная и долговечная буровая установка может стать весомым поводом для начала собственного бизнеса по бурению скважин.

Подробную информацию о способах бурения скважин на воду можно найти в одной из популярных статей на нашем сайте.

Производство буровых установок ударного действия

Штатив с черпаком — простая конструкция, как и все гениальное. Его размеры можно оценить «на глаз», тем более здесь не нужны точные инженерные расчеты. Например, высота штатива, на котором будет закреплена желонка, должна быть примерно на метр больше, чем у этого бура.

Если буровые работы будут проводиться в цокольном этаже дома, размеры конструкции будут ограничены высотой потолка.

Желонка для бурения

Желонка для бурения

Ударное канатное бурение осуществляется с помощью тяжелого снаряда — желонки. Его сбрасывают с высоты, грунт обрушивается и заполняет полость внутри желонки, после чего устройство снимается и очищается

На открытом пространстве желонку можно подвесить выше, чтобы увеличить силу удара. Но не делайте это слишком громко, это неэффективно. Сама желонка должна быть достаточно тяжелой. Чтобы эффективно разрыхлить почву, лучше надрезать подошву или отшлифовать острый край.

Оптимальной длиной для бурения считается длина снаряда в пределах от 1,8 до 2,2 метра, чтобы бурильщик мог свободно доставать до вершины бура для подсоединения или отсоединения троса. Однако при ручном бурении наилучшей длиной желонки считается 1,0 — 1,2 м. Такой размер позволяет рукой дотянуться до дна снаряда, если он не опорожняется при налипании суглинка, например.

Желонка для бурения

Желонка для бурения

При ударно-канатном бурении используется желонка длиной примерно от 1,2 до 2,0 метров. Снаряд должен быть достаточно тяжелым, чтобы пробить грунт и вывести его на поверхность в большом количестве

Желонку обычно изготавливают из куска металлической трубы, желаемая толщина металла 4-6 мм.

Для изготовления такого сверлильного устройства необходимо выполнить следующие операции:

  1. Подготовьте кусок трубы подходящего размера.
  2. Сделайте клапан в нижней части снаряда.
  3. Сверху приварите защитную сетку.
  4. Отварите ручку или «ножки», чтобы закрепить веревку.
  5. Заточите дно снаряда или припаяйте несколько «зубцов» из кусочков металла или толстой проволоки.
  6. Сделайте штатив из металлических труб.
  7. Установите блок, лебедку и двигатель, чтобы поднять снаряд из шахты.
  8. Привяжите к желонке веревку и соберите конструкцию.

Отдельного внимания заслуживает сливной клапан. В снарядах малого диаметра используется шаровой кран. Для его функции подходит металлический шарик диаметром чуть больше половины диаметра желонки.

Если подходящего мяча не нашлось, его можно сделать из подручных материалов. Например, для этих целей часто используют смесь свинцовой дроби и эпоксидной смолы; роль формы для литья играет своеобразный детский мячик из пластика или резины.

Поворотный затвор для желонки

Поворотный затвор для желонки

Поворотный затвор желонки состоит из круглого куска металла, перекрывающего пространство на дне сосуда, а также пружины, удерживающей его в закрытом состоянии

Снизу приваривается шайба с отверстием, диаметр которого меньше размеров шарика, чтобы он не вылетел. С этой же целью в верхней части на некотором расстоянии от защитной сетки размещен стопор — кусок металла, ограничивающий движение шара вверх. Проволочный экран предотвращает выпадение крупных кусков почвы из желонки.

Интересно:  Обустройство скважины с кессоном: пошаговая технология работ + разбор технических нюансов

Шарик клапана не должен опускаться ниже уровня острой кромки или металлических зубцов, иначе он ослабит силу удара. С другой стороны, «зубья» не следует делать слишком длинными, иначе они не позволят части грунта попасть в желонку.

В верхней трети корпуса желонки прорезано окно. Понадобится, когда нужно очистить желонку, наполненную скопившейся внутри землей.

Шаровой кран для желонки

Шаровой кран для желонки

Для изготовления шарового крана желонки необходим металлический шар диаметром около 60 мм. Такой элемент можно получить из большого подшипника

Другой вариант клапана – лепестковый. Он сделан из цельного куска металла. Лепестковый клапан имеет вид круглого затвора, установленного на пружине внизу желонки. По мере движения снаряда вниз клапан открывается под давлением грунта, а затем пружина его закрывает, удерживая грунт внутри. Иногда такой клапан уплотняют куском резины, но это не обязательно.

Если при бурении самодельной желонкой окажется, что она захватывает очень мало грунта, возможно, потребуется немного подкорректировать конструкцию. Иногда необходимо потратить немного свободного места на нижней части устройства. Если снаряд слишком легкий, его необходимо утяжелить.

Для этого верх желонки иногда заливают бетоном. Но можно просто сверху добавить дополнительную нагрузку на мобильную связь.

Штатив для желонки

Штатив для желонки

Штатив для канатно-ударного бурения можно изготовить из металлической трубы, но для кратковременного использования подойдет и прочная древесина, например брус 150-200мм

В вязких грунтах может быть эффективным бесклапанный тип желонки. Плотный грунт втягивается в снаряд и остается там естественным образом. Очистите указанное устройство через узкое вертикальное отверстие сбоку.

Если есть возможность и необходимость, следует изготовить две разные желонки для использования на разных грунтах. Желонка также используется для очистки готовой скважины от песка и грязи. Но в данной ситуации нет необходимости делать такой большой снаряд, подойдет и устройство длиной около 0,8 -1,0 метра.

Строительство платформы шнекового бурения

Каркас такой установки может быть выполнен в виде штатива, но чаще его делают из вертикальных направляющих, закрепленных на кронштейне и соединенных сверху горизонтальной конструкцией. Рама машины должна надежно удерживать рабочую колонну бурильной колонны и удлинительные штанги при их извлечении из скважины.

Схема буровой установки

Схема буровой установки

На схеме наглядно показано устройство буровой установки на металлической раме с вертлюгом, буром, электролебедкой и мотор-редуктором (+)

Бурение производится следующим образом:

  1. К отрезку узкой металлической трубки длиной около 1,5 метра приваривается пара витков полоски металла, чтобы получилась подобие резьбы.
  2. Ножи крепятся к кромкам шнека, режущие кромки которого должны находиться под углом к ​​горизонтали.
  3. Ножи острые.
  4. К верхней кромке отверстия прикручивается или приваривается тройник с внутренней резьбой.
  5. Куски металлической трубы того же диаметра, что и трубка долота, подготавливаются для дальнейшего увеличения длины бурильной колонны. Это стержни.
  6. В этих отрезках трубы нарезают резьбу для их соединения или просверливают отверстие, чтобы зафиксировать их стопорным штифтом.

Однако для увеличения длины буровой штанги вполне успешно применяют и муфтовое или замковое соединение. Буровая установка может быть изготовлена ​​из металлических труб, швеллера или дерева. Главное, чтобы он надежно удерживал бурильную колонну.

Поверх рамы установлен блок, который соединен с лебедкой для подъема колонны труб с бурильной колонной. Считается, что башня необходима только при бурении скважин глубиной более восьми метров. Небольшую конструкцию можно просверлить и без него, но работа все равно будет сложной.

Значительное увеличение длины буровой штанги утяжеляет колонну, поэтому для ее подъема используется электродвигатель с лебедкой. Если предполагается делать «мокрое» бурение, то вращение дрели также осуществляется электродвигателем.

Специалисты считают, что оптимальным вариантом для этих целей является типовое устройство мощностью 2,2 кВт при 60-70 оборотах, которое можно запитать от обычной розетки 220 В. Могут подойти такие модели, как 3МП 31,5, 3МП 40 или 3МП 50.

Шарнир представляет собой элемент, через который крутящий момент электродвигателя передается на буровую штангу. Через него в шахту также подается буровой раствор. Буровые штанги закреплены на подвижной части этого устройства. Для бурового раствора предназначена специальная герметичная трубка.

Вращающаяся диаграмма

Вращающаяся диаграмма

На схеме показана конструкция шкворня для малой буровой установки. Моющая жидкость подается по боковой трубке к оси (+)

Так как при сверлении шаровая опора постоянно двигается, если она некачественная, то очень быстро может сломаться. Чтобы этого не произошло, нужно соблюдать два правила: использовать для его изготовления только высокопрочную сталь, и обеспечить минимальный зазор между неподвижными и подвижными элементами устройства.

Интересно:  Скважина на даче своими руками: как пробурить и обустроить самостоятельно

Как уже было сказано, сверхстрогих правил установки самодельных буровых установок не существует. Чаще всего строится гибридная конструкция, позволяющая одновременно использовать ударно-шнуровой метод и вращательное бурение.

В данной конструкции устроен такой же каркас, что позволяет переходить с одного метода на другой без внесения конструктивных изменений.

Комбинированная буровая установка

Комбинированная буровая установка

Это вариант буровой установки комбинированного типа, может использоваться как для ударного, так и для шнекового бурения

Если есть желание профессионально заняться бурением скважин, то все детали лучше купить на стороне, а не делать это самостоятельно или арендовать. Все эти элементы вы можете заказать у опытного токаря. Вам нужно будет купить надежный электродвигатель с редуктором и мотопомпой, шлангом и шлангом, если вы планируете выполнять работы с гидронапором.

Раму и дрель лучше сделать после покупки вертлюга, электродвигателя и лебедки. Это позволит правильно и быстро подогнать все части установки между собой. Чтобы иметь возможность встраивать в бур более длинные штанги, рекомендуется делать раму с запасом около 3,3 м.

Для изготовления шкворня и замков необходимо использовать качественную сталь, так как эти части конструкции несут наибольшие нагрузки в процессе бурения.

Ротор для буровой установки

Ротор для буровой установки

Скрутку для буровой установки своими руками можно сделать и самостоятельно, но проще и надежнее будет использовать промышленный образец такого устройства

Закаленная сталь мало подходит для изготовления самодельных буровых установок, так как после обработки нуждается в дополнительной шлифовке, сталь лучше брать обычную. Вместо конической резьбы на стержнях лучше использовать трапециевидную резьбу.

У него достаточные прочностные характеристики, и с такой резьбой справится любой токарь. А вот для изготовления стержня с конической резьбой придется найти специалиста.

Для бурения на глубину более 30 метров рекомендуется изготавливать штанги из труб с толщиной стенки 5-6 мм. Обычные трубы со стенкой 3,5 мм могут не выдержать таких нагрузок. Для изготовления сверла лучше брать не легированную сталь, а обычную, чтобы не возникло проблем в процессе сварки.

Для бурения твердого грунта имеет смысл использовать мощное промышленное буровое долото. Хороший эффект дает использование снаряда с тремя лопастями. При его работе используется циклическое вращение, позволяющее максимально эффективно рыхлить землю.

Буровой инструмент для ручной работы бывает разной конструкции. Есть модели с ложкой и катушкой, а также со сверлом. Ложковые буры эффективны на пластичных грунтах: супесях, суглинках, глинах. Резец такой дрели обычно выполнен в виде куба. Такой бур можно сделать самостоятельно из трубы подходящего диаметра.

В плотных суглинках также можно использовать бур-змеевик. Это приспособление по конструкции похоже на штопор, а режущий элемент имеет раздвоенную форму, так называемый ласточкин хвост. В качестве альтернативы кайт-упражнению можно использовать аналог ледового, но он может быть не таким эффективным.

В крепких породах лучше всего себя показывает долото с углом конусности от 110 до 130 градусов. Долота могут иметь самую разную форму, так как рассчитаны на разрушение горных пород разной степени твердости.

Дрель

Дрель

Буровое долото подходит для работы в твердых и мягких грунтах. Такую дрель можно сделать из подручных материалов

Для бурения сложных геологических разрезов иногда лучше бурить в два этапа двумя разными буровыми установками. Сначала сверление производится узким сверлом, диаметром около 80 мм. После указанного разведочного бурения используется бур большего диаметра для получения скважины желаемого размера.

Грузоподъемность лебедки должна быть не менее одной тонны. В дополнение к электрической лебедке некоторые умельцы сразу устанавливают еще одну механическую. В некоторых случаях справляется эффективнее, например, при заклинивании кожуха. Рекомендуется использовать два разных пульта управления для электродвигателя и лебедки.

Выводы и полезное видео по теме

Видео №1 Наглядный обзор буровой установки своими руками:

Видео №2 Вариант буровой установки комбинированного типа для шнекового и ударного бурения:

Видео №3 Использование перкуссионной желонки:

Самодельная установка для бурения скважин – не очень сложный агрегат, оставляющий место для инженерных работ. Но необходимо помнить, что узлы и механизмы такого устройства в процессе бурения испытывают значительные нагрузки. Поэтому материалы должны быть прочными и работа должна быть выполнена в меру своих возможностей.

Хотите поделиться личным опытом настройки и ввода в эксплуатацию буровой установки? Есть вопросы по теме статьи, хотите разобраться в неясных моментах? Пожалуйста, пишите комментарии в блоке ниже.

Оцените статью
SV-Aqua.ru