V mnohých regiónoch, ak nie je možné pripojiť sa k centralizovanému zásobovaniu vodou, sa uchyľujú k vŕtaniu studní z podzemných horizontov.
Podzemné vody, izolované od povrchových zdrojov znečistenia skalnými masívmi, spravidla spĺňajú hygienické normy stanovené pre úžitkovú vodu. Dodatočným čistením, prechodom cez filtračné zariadenie, získavajú vysokú kvalitu pitia.
Čo potrebujete vedieť
Rozhodujúcimi kritériami pre výber spôsobu vŕtania studne sú hĺbka hladiny podzemnej vody a horniny geologického úseku, ktorý sa má vŕtať. Správna technológia na vŕtanie studní vám umožní rýchlo vyvŕtať studňu a vyhnúť sa nehodám pri vŕtaní. V dôsledku toho to umožní dosiahnuť najvyšší prietok nasávanej vody v týchto podmienkach.zariadenia.
Čo znamená technológia vŕtania studní pod vodou? Toto je spôsob a spôsob ničenia rôznych hornín, čistenie vrtu a upevnenie jeho stien, vybavenie prívodu vody.
Metódy vŕtania
Na stavbu hlbinných studní sa zvyčajne používa rotačné a príklepové vŕtanie. Technológia vŕtania studní na vodu týmito spôsobmi je odlišná. Vlastnosti každého z nich neumožňujú ich používanie bez obmedzení za akýchkoľvek podmienok. Technológia vŕtania studní na vodu vrtnou súpravou s rotáciou nástroja na rezanie hornín (bit) je uvedená v tomto článku na príklade šnekového a rotačného spôsobu.
Technológia šnekového vŕtania
V piesčitých a ílovitých horninách, ktoré neobsahujú veľké inklúzie, sa vŕtanie používa súpravou vrtákov a vrtákov, ktoré prepravujú vyvŕtanú horninu zdola nahor. Z dvoch typov závitovkového vŕtania sa na výstavbu studne v oblasti s dobre preštudovanou geologickou štruktúrou častejšie používa nepretržité zabíjanie s nepretržitým chodom, prestávkami na chod a skrutkovaním. Tam, kde je potrebné získať kvalitné informácie o horninách a ich hĺbkach, sa používa metóda prstencových dier.
Nepretržitý chod (prúdové vŕtanie) - vŕtaná hornina je vynášaná skrutkovým stĺpom na denný povrch. Ako sa vrtná kolóna prehlbuje, dopĺňa sa o ďalšie závitovky. Používajú sa na ťažbu homogénnych pieskov bez medzivrstiev bahna alebo iných slabých hornín. Frekvencia otáčaniaskrutky 250-300 ot./min. Zbytočne rýchle ponorenie je neprijateľné, aby sa predišlo preplneniu lopatiek kameňom a zaseknutiu strely v jamke z tohto dôvodu. Dostatočné zaťaženie - vlastná váha závitoviek a hmotnosť odstredivky.
V plastických a tvrdoplastových ílovitých útvaroch sa používajú pravidelné zlomy - do horniny sa navŕta hrot a závitovková struna s následnou extrakciou na očistenie príruby od vyvŕtanej hmoty. Hodnota výletného ponoru je do 1 metra. Frekvencia otáčania od 100 do 300 otáčok za minútu. Záťaž 500 N.
V slabých horninách sa na závitovú strunu používa špirálový vrták - zaskrutkujú sa do určitej hĺbky a potom sa bez otáčania odstráni navijakom.
Prstencové zabíjanie sa vykonáva špeciálnymi závitovkami na jadrové jadro, ktoré umožňujú extrakciu jadra (stĺp vyvŕtanej horniny) bez zdvíhania vrtnej kolóny na povrch. Režim vŕtania: 60-250 ot./min., dojazd od 0,4 do 2,0 m. Táto technológia vŕtania studní je zriedka používaná, hlavne geologickými organizáciami zaoberajúcimi sa prieskumom a súčasným vŕtaním studní.
Technológia rotačného vŕtania
Touto metódou sa dosahuje vysoká rýchlosť penetrácie a veľké výstupy potrubných reťazcov. Medzi nevýhody patrí zanášanie (ukladanie) zvodnenej vrstvy, vysoké náklady na prípravu ílového roztoku, veľké objemy vody na preplachovanie studne, aby sa obnovila strata tekutiny z horizontu zahlineného počas vŕtania.
Častejšie používané rotačnépriame premývanie: zničená hornina z dna je vynášaná na povrch ílovým roztokom čerpaným do studne čerpadlom cez vrtné tyče. Je potrebné udržiavať rýchlosť vzostupného prúdenia v rozmedzí 0,5 – 0,75 m/s. Cirkulácia preplachovacieho roztoku je vo vysoko rozbitých zónach narušená - spolu s kalom ide do trhlín. Vŕtačka musí starostlivo sledovať režim vŕtania, v prípade potreby znížiť axiálne zaťaženie a nepretržite dodávať preplachovanie, aby sa zabránilo prilepeniu projektilu.
Neusilujte sa o vysokú mechanickú rýchlosť dosiahnutú zvyšovaním počtu otáčok: je to plné nehôd. Hmotnosť vrtáka a rýchlosť otáčania sa nastavujú v závislosti od prechádzaných formácií, priemeru vrtáka a vrtných rúrok, množstva vrtnej kvapaliny.
Obrat sa musí znížiť o:
- zvýšenie bitového parametra;
- zmenšenie priemeru vrtnej kolóny;
- zvýšenie pevnosti hornín;
- pri striedaní vrstiev s nízkou hrúbkou (do 1,5 m).
Na rotačných jednotkách typu URB a BA pracujú prevažne pri rýchlostiach II-III. Potápanie ílovitých a ílovito-piesčitých hornín sa vykonáva pri 300-400 ot./min. (III-IV rýchlosť). Pre horniny strednej pevnosti (pieskovce, vápence, slienky) sú hranice rotácie rotora od 200 do 300 ot./min. Tvrdé kamene sa vŕtajú vrtákom pri rýchlosti otáčania 100 – 200 ot./min.
Vŕtačka starostlivo monitoruje režim vŕtania, znižuje axiálne zaťaženie a nepretržite preplachuje, aby sa zabránilo prilepeniu projektilu. Určuje moment otvorenia vodonosnej vrstvynáhly pokles blata a zvýšenie zaťaženia motora. Obeh bahna je narušený vo veľmi rozbitých zónach - odrezky a blato prenikajú do trhlín.
Ak sú zvodnené horniny podložím s malými trhlinami, otvorenie horizontu sa vykonáva kvalitným ílovým roztokom s povinným výstupom na povrch.
Technológia vŕtania studní s malou vrtnou súpravou je podobná technológii vŕtania pomocou výkonných súprav.
Súvisiace práce
Upevnenie stien studne pomocou rúr sa vykonáva po vŕtaní. Používajú sa kovové, azbestocementové a plastové rúry. Typ filtra (perforovaný alebo sieťovaný) sa vyberá v závislosti od hornín nesúcich vodu.
Pred inštaláciou filtra sa roztok nahradí ľahším, žiaduca je špecifická hmotnosť nie väčšia ako 1, 15. Po inštalácii filtra sa studňa ihneď premyje vodou. Potom sa vykoná gélovanie studne - odčerpanie stĺpca kvapaliny z vrtu pomocou baileru. Keď sa umývanie vyčíri a objaví sa v ňom piesok, začne sa čerpanie vzduchovým výťahom. So zastavením výroby piesku a úplným vyčírením vody je nainštalované ponorné čerpadlo.
Nárazová energia voľného pádu
Hrubé vodonosné vrstvy (menej ako 1 m) sa bez problémov otvárajú metódou rázového lana. Je možné dosiahnuť maximálny prietok - vodonosné horniny nie sú ílovité. Nevyžaduje sa dlhé odčerpávanie.
Použitá metóda:
- v málo preštudovanomterén;
- v oblastiach bez vody, kde nie je možná dodávka vody na prípravu m alty;
- v prípade potreby oddelený odber vzoriek z niekoľkých horizontov;
- pre studne s veľkým počiatočným priemerom.
Nevýhody príklepového vŕtania:
- nízka ROP;
- vysoká spotreba rúr na opláštenie;
- obmedzená hĺbka vŕtania (do 150 m).
Vypočíta sa normálna frekvencia dopadu voľne padajúcej strely. Je nepriamo úmerná druhej odmocnine výšky pádu: s nárastom výšky udidla nad dnom sa frekvencia dopadov znižuje a naopak, s poklesom výšky sa zvyšuje počet dopadov.
Chce to silu a vynaliezavosť
S plytkou hladinou podzemnej vody (spravidla ide o podzemnú vodu) a geologickým úsekom zloženým z voľných hornín možno v stiesnených podmienkach zastavaného územia vyvŕtať studňu s využitím svalovej sily ľudí - 2 ľudia stačia.
Technológia ručného vŕtania studní je jednoduchá. Môžete použiť metódu skrutkovania alebo skrutku.
Na pohon oceľovej rúry s priemerom 1 palec je táto predrezaná na segmenty s dĺžkou 2 alebo 3 metre. Na koncoch vytvorte vonkajší závit. Keď sa potrubia prehĺbia, budú spojené spojkami s vnútornými závitmi. Špička zo špeciálnej ocele (stopka) je vyrobená vo forme kužeľa, ktorého priemer základne je o 1 cm väčší ako priemer rúrky. Je privarený na potrubie. Vyššie asi meter dlhé potrubiehrot (stačí 60 cm) je vyhradený pre primitívny filter - zariadenie na zachytávanie vody na prenikanie vody z vodonosnej vrstvy do studne. Pomocou 6 mm vŕtačky vytvorte otvory vzdialené od seba 5 cm.
Rúrka je na hnacie zariadenie nasadená z dvoch samostatných častí. Prvým je zvýraznenie s kužeľovým otvorom pre potrubie. Jeho výstup je o 5 mm väčší ako vonkajší priemer hnanej rúry, čo stačí na vloženie dvoch klinov zospodu do medzery - kovového zrezaného kužeľa zrezaného po dĺžke. Priemer hornej časti kužeľa je o niečo väčší ako priemer potrubia, ale menší ako výstup dorazu. Druhou časťou je šoková "žena", bremeno s priechodným otvorom pre potrubie a dvoma držadlami na zdvihnutie cez doraz.
Pri spúšťaní ženy v momente jej dopadu na doraz kliny vnikajú do otvoru a držia upchaté potrubie vo svojom „objatí“. Po zarazení segmentu potrubia sa kužeľ vyrazí, potrubie sa vysunie, pričom sa priskrutkuje ďalší segment. Preusporiadajú zarážku klinmi, nasadia "ženu" a pokračujú v upchávaní potrubia do vodonosnej vrstvy. Pravidelne musíte otáčať potrubím okolo osi.
Vzhľad vody v studni je určený znížením jej váhy priviazanej na šnúre. Ak sa zdvihne za mokra, potom sa studňa dostala hlboko do vodonosnej vrstvy. Je dôležité „nepreskočiť“túto vrstvu, ktorá dáva vodu. V tejto vodou nasýtenej hornine je potrebné ponechať perforovaný koniec rúry. A ministudňu začnite čerpať najskôr ručnou pumpou. Keď sa voda vyčíri, prejdú na odčerpávanie pomocou elektrického čerpadla na povrchovú vodu.
Vŕtanie studní s vrtákomna vode - technológia je podobná tej popísanej s pomocou vrtnej súpravy, ktorú tu suplujú dvaja ľudia. Samozrejme, nedokážu držať krok s parametrami režimu mechanického vŕtania. Niektorí remeselníci nahrádzajú fyzickú silu mechanizmami.
Vŕtanie studní
Technológia je jednoduchá s minimálnymi nákladmi na materiál, námahu a čas. Podmienky - hĺbka studne do 10 m, časť pozostáva z kyprých pôd.
Výbava - pumpa "Baby", nádrž na vodu (čím väčší objem, tým lepšie, ale dá sa použiť aj 200 litrový sud). Objímka na otáčanie potrubia je vyrobená z dvoch rúrok a svorky.
Materiály: rúra s priemerom 120 mm, dĺžka do hĺbky studne. Na spodnom konci sú prerezané zuby, horný koniec je vybavený prírubou s armatúrou, cez ktorú bude voda zo suda pretekať hadicou pod tlakom vytvoreným pumpou "Kid". Na pripevnenie príruby k okraju potrubia sú privarené 4 oká s otvormi pre skrutky M10.
Pracovná sila: Je jednoduchšie spolupracovať. Čas strávený – na penetráciu 6 metrov hliny 1-2 hodiny.
Proces vŕtania: vykopte jamu hlbokú asi meter, nainštalujte do nej vertikálne potrubie a pumpou doň načerpajte vodu. Voda, ktorá odchádza cez spodný koniec s frézami, začne erodovať pôdu, čím sa uvoľní priestor pre potrubie, ktoré sa začne usadzovať pod vlastnou hmotnosťou. Pri trasení je potrebné iba otáčať rúru tak, aby zuby rozdrvili kameň. Vyvŕtané častice horniny pod tlakom vychádzajú spolu s vodou do jamy. Môžete z neho čerpať vodu afiltrovanie, opätovné použitie na pranie. Po dosiahnutí vodonosnej vrstvy sa príruba odstráni a čerpadlo sa ponorí do studne pod hladinu vody, ale nedosiahne spodnú dieru.
Typy studní
Rozdeľujú sa na bezfiltrové a filtrované. Bezfiltrové vrty sú usporiadané vo vodonosných vrstvách zložených z jemnozrnných pieskov alebo v stabilných puklinových horninách. Pre ostatné zvodnené vrstvy sa filter vyberá v závislosti od frakcií hornín nesúcich vodu.
