Малогабаритная буровая установка для скважин. Обзор мобильных установок для бурения. Мини-буровая установка своими руками: продолжаем работы

19.06.2023

Современный арсенал буровых установок насчитывает сотни разновидностей оборудования. Но если для добычи нефти и газа используются стационарные комплексы, то под скважину на воду подойдет малогабаритная модель. О том, какими эти модели бывают, как они работают и насколько сложно собрать самодельный компактный буровой агрегат мы и будем говорить далее.

Разновидности буровых устройств

Устройство стволов в газовой отрасли и нефтянке кардинально отличается от водяного направления. Там бур должен одинаково легко проходить вечномерзлый грунт и скальные породы. Плюс он изначально рассчитан под большое давление на глубине. Поэтому в нефтяной и газовой промышленности используются стационарные платформы.

Такое мощное оборудование для обустройства скважин на воду не нужно. В зависимости от сложности грунта и того насколько глубокая шахта нужна для скважины, есть 3 разновидности мобильных буровых установок.

Самоходные буровые агрегаты - название говорит само за себя, базой для оборудования здесь выступает автомобиль. Классикой автомобильных буровых считаются Уралы и Кразы. Для относительно мелких скважин на воду существуют установки на базе УАЗ, причем как на колесном, так и на гусеничном ходу;

Портативная передвижная установка с колесной базой - эксплуатационные характеристики таких установок не сильно отличаются от их автомобильных сестер. Хотя модели есть разные, ассортимент здесь большой, от маленькой двухколесной платформы под легковой автомобиль до сравнительно тяжелой модели «МГБУ-70».

Переносные и разборные модели - семейство переносных агрегатов чаще всего используется для обустройства водяных скважин. Мощность у них сравнительно небольшая, но зато эти аппараты можно установить в труднодоступных местах, к примеру, в подвале.

Достоинства и недостатки малогабаритных буровых

МГБУ легко транспортируются, некоторые модели можно перенести своими руками;
Ремонт и эксплуатация такой техники не требует фундаментальных знаний;
Большинство агрегатов энергонезависимы, что очень удобно в поле или на неподготовленном участке;
Себестоимость 1 погонного метра ствола низкая;
Возможность использования переносных моделей в ограниченном пространстве;
Относительно низкая цена, особенно когда речь идет о самодельных установках;
Для обслуживания такой техники достаточно 2 подсобных рабочих.

Что касается недостатков, то легкие переносные и передвижные модели не способны бурить стволы глубиной более 100 м.

Насколько сложно собрать установку самому

Сделать своими руками такую технику можно, но для начала разберитесь, какую скважину вы собираетесь обустраивать. К примеру, артезианский источник самоделкой вы не пробурите, плюс ко всему на него нужно оформлять разрешительные документы, а эти документы вам не выдадут без профессионального подрядчика.

Алгоритм работ по обустройству источника

Если не брать в расчет артезианские источники, то алгоритм обустройства любой другой скважины будет состоять из следующих пунктов:

Сначала вам нужно выбрать место, по правилам питьевой источник делается не ближе 30-50 м от сливных ям и полей с удобрениями. Но этим правилом можно пренебречь, если вы бурите скважину на песчаный горизонт глубиной от 30 м;

Дальше собираете, арендуете или покупаете буровую установку и начинаете пробивать отверстие в грунте, о способах самостоятельного обустройства ствола мы поговорим чуть позже;
Когда ствол готов, в него вставляется обсадная колонна. Как правило, это стальная труба, она нужна для того чтобы не произошло обрушение стен ствола, а также чтобы в чистую питьевую воду не попали примеси из верхних водоносных слоев;
Теперь источник нужно промыть (несколько раз выкачать из него воду, пока не пойдет чистая);
На последнем этапе устанавливается насосное оборудование.

Статьи по теме:

Ударно-канатные механизмы

Родиной ударно-канатного способа обустройства скважин считается Китай. Первый чертёж или скорее эскиз такой установки появился около 3000 лет назад. Тем не менее, схема актуальна и по сей день.

Ударно-канатные механизмы применяются при обустройстве 2 видов источников - это абиссинский колодец и скважина на песок с фильтрующей основой. Абиссинский колодец сделать проще, но отзывы о нем не самые лучшие. Обычно вода там годится только для полива, ведь наполняется колодец от верховодки или грунтовыми водами.

Принцип прост, в землю вертикально забивается так называемая игла. Она представляет собой трубу с отверстиями для воды, на конце которой приварена пика из прочной стали. Существует 2 способа забить иглу до водоносного слоя.

Вначале, чтобы удержать трубу в вертикальном положении устанавливается тренога;
На расстоянии метра от земли к трубе крепится так называемый «подбабок» - в сущности это обычный хомут, плотно прикрученный к трубе;
Сверху на трубу надевается бабка - металлический груз весом от 30 кг;
На верхнюю часть треноги, а иногда прямо на трубу крепится блок с двумя роликами;
Через ролики продеваются 2 троса, которые крепятся к бабке;
Дальше подсобные рабочие при помощи тросов подтягивают бабку вверх и бросают. Таким образом, игла забивается в грунт, когда подбабок дойдет до земли, его переставляют на метр вверх, труба наращивается и процесс повторяется. На схеме ниже показан принцип работы системы.

Второй способ аналогичный, но более простой, в нем не нужно постоянно переставлять подбабок. Плюс иглу можно забить самостоятельно, без помощника.

Вначале игла забивается простой кувалдой примерно на 1 метр;
Дальше ставите над иглой треногу с роликовым блоком;
В качестве бабки выступает ударная штанга - кусок круглого металлического проката длиной 1-1,5 м и диаметром, чуть меньшим, чем диаметр трубы иглы;
Игла забивается посредством подъема и сброса вниз ударной штанги.

Классическая «китайская» ударно-канатная установка работает немного иначе. Здесь основным рабочим инструментом выступает «желонка». Она представляет собой трубу длиной до 2 м. Нижняя кромка трубы заточена по периметру.

Там же, в нижней части установлен обратный клапан, лепестки этого клапана пропускают грунт внутрь, после чего закрываются. Для утяжеления внутрь желонки устанавливается металлический груз.

Система работает примерно так:

Ставится тренога или какая-либо подобная конструкция с верхним роликовым блоком;
Первый метр в грунте выбирается садовым буром по диаметру желонки;
После этого снаряд сбрасывается в скважину и под собственным весом заглубляется;
Когда желонка наполняется грунтом, ее вытаскивают, чистят и продолжают бурить дальше;
Для подъема рабочего патрона используется лебедка. Патрон с грунтом штука тяжелая и голыми руками вытянуть его проблематично (руки устанут).

На мягких грунтах скважину можно пробить при помощи одной желонки. Если грунт каменистый, то вначале ствол углубляется острым долотом, которое разбивает камни, а потом мусор из ствола выбирается желонкой.

Шнековое бурение

Шнековое бурение среди профессионалов еще называют «сухим». Шнек - это не что иное, как «винт Архимеда». Такой своеобразный «штопор» вгрызается в грунт и поднимает его вверх по стволу.

Максимальная длина рабочего шнека 2 м, поэтому для стволов глубиной более 2 м штангу нужно наращивать и после забора грунта вынимать инструмент для очистки.

Для того чтобы сделать шнековую буровую в домашних условиях, вам кроме самого шнека понадобится еще силовая установка (ДВС или электродвигатель) и редуктор, который будет преумножать и передавать энергию от силовой установки к шнеку.

Для удержания редуктора с двигателем в вертикальном положении сооружается рельсовая колонна из 2 или 3 направляющих труб. В идеале для подъема шнека с грунтом желательно еще установить тельфер или мощную лебедку.

Бурение с промывкой

Если до этого мы рассматривали кустарные способы и установки, то роторное бурение скважин с промывкой уже ближе к профессиональному оборудованию. Но это совсем не означает, что такую технику нельзя собрать в домашних условиях.

Правда здесь я вынужден вас немного расстроить - из того, что можно сделать своими руками в роторной установке есть только рама с рельсовыми направляющими, все остальное оборудование придется покупать и собирать на месте.

Бурение выполняется при помощи профессионального металлического бура (шарошки). В отличие от шнека хорошая шарошка легко проходит сквозь скальные породы. Базируется шарошка на пустотелой металлической штанге;
Вращательный момент обеспечивается стандартным двигателем с редуктором;
Для охлаждения бура и подъема на поверхность породы используется вода, поэтому способ и называется «Бурение с промывкой»;
Одним из основных узлов конструкции считается «Вертлюг» - он обеспечивает прочное соединение силовой установки с буровой штангой и одновременно через него поступает или удаляется вода из скважины;
Вся эта конструкция базируется на рельсовой раме, состоящей из 2 или нескольких труб. На ней же устанавливается тельферная лебедка для подъема механизма со штангой.

Не пытайтесь самостоятельно выточить вертлюг в кустарных условиях и не заказывайте его в Китае. Это один из важнейших узлов и экономить на нем нельзя, берите либо отечественное оборудование, либо европейское.

Система с промывкой бывает 2 типов:

Прямой ход - вода подается через вертлюг в буровую колонну и после охлаждения бура, вместе с породой поднимается по стволу скважины наверх. Обходится такая промывка дешевле, но грязи вокруг ствола будет очень много;
Обратный ход - в этом случае вода заливается непосредственно в ствол. После чего грязевым насосом через буровую колонну и вертлюг вода высасывается вместе с породой. Придется заплатить за насос, но здесь вы можете организовать отстойники и не загаживать участок.

Вывод

По опыту, самодельные установки есть смысл собирать для обустройства стволов глубиной до 20 м на мягком грунте. Для глубокой скважины лучше взять какой-нибудь из выше перечисленных заводских агрегатов. На видео работа МГБУ показана наглядно. Если остались вопросы, пишите в комментарии, постараюсь помочь.

Для загородных домов и дачных участков автономное водоснабжение имеет большое значение. Собственный источник чистой питьевой воды необходим в каждой жилой постройке, как для личных, так и для сельскохозяйственных нужд. А когда характеристики грунта не позволяют вырыть колодец, именно буровая установка может стать выходом из затруднительного положения.

В целях монтажа установки для бурения скважин на воду можно воспользоваться услугами квалифицированных специалистов, но, к сожалению, не все могут на это потратить круглую сумму денег. В некоторых случаях установка профессионалами невозможна из-за определённых условий на участке. Тогда остаётся только собрать оборудование своими руками, и то при наличии знаний в этой области и хотя бы небольшого опыта.

Чтобы иметь представление, что такое буровая установка, следует рассмотреть некоторые её виды:

Малогабаритная техника небольших размеров ударно-канатного типа;
Шнековая машина, выполняющая работу без промывки скважин;
Роторная бурилка, дополнительно промывающая скважины с выносом пород на поверхность грунта.

Такое оборудование применяется наиболее часто, а в условиях небольших частных территорий распространены мини-установки, в которых использована ударно-канатная система.

Особенности мини буровых установок

Обычно, МГБУ состоят из буров стандартных диаметров. Управление такой техникой происходит посредством блока для регулирования нагрузки, а также включающего в себя разные режимы работы двигателя. Для подъёма штанги применяется лебёдка, дающая возможность выдерживать нагрузки до 4 тонн.

Небольшие востребованные модели осуществляют бурение на 70 метров в глубину. Очень часто производители могут изготавливать оборудование под требуемый заказ потребителя.

При этом бурильная техника способна работать не только вертикально, но и производить бурение под определённым углом.

Разные виды сооружения могут работать с помощью:

Электричества;
Дизельного топлива;
Пневматического оборудования;
Гидравлики.

Небольшие размеры позволяют использовать минимальные человеческие ресурсы и удобно транспортировать установку. Этим и объясняется популярность данного вида буровой техники.

Достоинства малогабаритной буровой установки для бурения скважин

Такая техника востребована и часто используется в личном хозяйстве. Её удобство и возможность переноса делают модель популярной среди дачников и владельцев частных домов.

Это неудивительно, ведь она имеет свои преимущества:

Бурильная техника легко транспортируется, её монтаж отличается простой подготовкой и лёгкой установкой;
Оборудование и подручные материалы можно приобрести в любое время, по причине широкого ассортимента и доступности;
Одновременно технику можно применять для создания фундамента и других строительных работ;
Сооружение не требует большого числа обслуживающего персонала;
Оборудование мобильно и имеет компактные габариты, поэтому подойдёт даже для маленького участка;

Система может работать от генератора. При всех положительных качествах сооружение, к тому же, доступно по цене. При желании бур для столбов установки, как и другие детали можно сделать своими силами.

Если у вас засорился колодец на даче, прочитайте советы специалистов о том, как его почистить:

Что собой представляет бурильная установка

Буровая установка состоит из надземной и подземной части, соединённых между собой.

Надземная часть включает:

Буровую вышку;
Оборудование для бурения в наземной части;
Технику для обеспечения спуска и подъёма;
Привод;
Систему бурового раствора.

Вышки бывают мачтовые и башенные и выполнены из прокатной стали или труб. В состав башенной вышки входит: балкон, ворота, козлы, площадка, стяжки, лестница, пояса.

В свою очередь, мачтовая вышка бывает одноопорной и наиболее распространённой – двухопорной.

Основные элементы мачты: секции, пожарная лестница, установочные козлы, лестницы (тоннельные и маршевые), растяжки, балкон, пояс для предохранения, подкронблочная рама.

Основными характеристиками вышки является её высота, грузоподъёмность, ёмкость, чтобы установить трубы разных размеров, а также габариты основания, масса и размер свечи. Чем выше установка, тем на большую глубину возможно бурение.

Как правило, в любую установку входят основные узлы. К буровым механизмам относится: шнек, лебёдка и подъёмник, гидровращатель – буровой редуктор. Энергетическая техника может состоять из двигателей внутреннего сгорания, это может быть любой мотор – электро или гидродвигатель.

Приспособления с газом, жидкостью или смешанными очистными агентами – вертлюг, трубы, буровой насос, шланги.

Кроме того, установка оснащена контрольно-измерительной системой, состоящей из всевозможных датчиков, системой управления и оборудованием, предназначенным для сдерживания выбросов воды. В МКБУ, как правило, используются элементы более маленьких диаметров.

Как монтировать буровую установку своими руками

Ручная сборка УКБ использует точные чертежи и подробные инструкции.

Для работы понадобится:

Канат для подвески патрона;
Основание для крепления в виде рамы;
Лебёдка и мотор.

Схема реализуется следующим способом:

Сначала собирается разборная станина. В отдельном порядке выполняется соединение частей ударного патрона и для того, чтобы вынимать почву.
Чтобы рыхление земли было более продуктивным, используются зубчатые выступы внизу стакана. В верхней части надо сделать отверстия для крепления каната.
Желонка необходима для очищения забоя. Она может быть самодельная.

Электроприводное устройство, в свою очередь, поможет существенно сэкономить время, а работа, при этом, будет более эффективной. В целом сооружение представляет собой полую квадратную форму.

Основными элементами в ней являются:

Каркас;
Лебёдка;
Специальные буровые шланги;
Редуктор;
Вертлюг, который обеспечивает вращение буровой колонны.

Все детали, стойка и опора соединяются, посредством сварки, после чего фиксируется электрический двигатель и площадка, которые будут одновременно перемещаться по тоннелю железного конструктора. Если решено, что для бурения будет применена сваебойная гидравлическая машина, можно самому изготовить гидроредуктор.

Прежде чем браться за бурение необходимо изучить все теоретические вопросы. Об этом на следующей странице:

Вертлюг обеспечивает вращательное движение, благодаря чему буровой станок работает.

По своему устройству он состоит из простых элементов:

Корпус, который может быть сделан из обрезков трубы с толстыми стенками;
Металлический прут;
2 перегородки под уплотнительные кольца;
Фланцы – верхний и нижний.

В приспособлении используется кольцо круглого сечения и шариковые подшипники.

При умении пользоваться токарным станком и наличии схемы, узел для МКБУ можно сделать самостоятельно.

Для изготовления своими руками следует учитывать некоторые особенности эксплуатации механизма:

Материалы, в том числе, сталь для самодельного исполнения нужно выбирать с высокой свариваемостью;
Так как устройство подвержено быстрому износу, для корпуса следует брать материалы с устойчивостью к механическому и абразивному воздействию.

В остальном необходимо точно следовать схеме монтажа.

Самодельные буровые установки своими руками (видео)

Буровая техника для разных нужд применяется повсеместно, но в качестве наиболее востребованных моделей для автономной эксплуатации, на первом месте продолжают оставаться компактные модификации МКБУ. Это и понятно – они мобильны, удобны для использования, не требуют привлечения большого количества обслуживающего персонала, и кроме того, высокоэффективны.

Бурение скважины в некоторых случаях считается единственным способом организации водоснабжения частного участка. При этом вызов профессиональных бурильщиков, хоть и лишает хозяев большой головной боли, все же стоит недешево. Поэтому для многих привлекательным вариантом является буровая установка для скважин , созданная своими руками. Существует несколько вариантов малогабаритных буровых установок (МГБУ), которые каждый владелец участка может сделать самостоятельно. Ниже пойдет речь о технологии изготовления наиболее популярных конструкций, совмещающих в себе простоту и эффективность эксплуатации.

Малогабаритное буровое оборудование обычно применяется для бурения скважин глубиной менее 100 м. Как правило, его используют в тех ситуациях, где эксплуатация крупногабаритной техники является затруднительной или может нанести серьезный ущерб ландшафту.

Бурение скважины – оптимальный способ обеспечить водой свой участок

К преимуществам МГБУ можно отнести:

небольшие размеры и вес;
простая конструкция;
удобство монтажа и транспортировки;
возможность применения в условиях ограниченного пространства;
хорошая ремонтопригодность.

Малогабаритные установки пользуются большой популярностью у частных домовладельцев

По способу разрушения грунта бурильные установки для скважин на воду бывают ударными и вращательными. При ударном бурении порода разрушается благодаря воздействию тяжелого груза, подвешенного на канате. Рабочий инструмент бросается вниз, захватывая часть грунта, после чего поднимается на поверхность. Цикл повторяется до тех пор, пока не удастся достигнуть нужного водоносного горизонта.

К сведению. Самодельные МГБУ используют не только для обустройства автономного водоснабжения. Такое оборудование часто применяется и в строительной сфере, например при монтаже свайного фундамента.

Применение вращающегося бура требует меньше физических затрат по сравнению с ударным способом, поскольку в этом случае грунт разрезается острым наконечником. Однако подобное оборудование имеет более сложную конструкцию. К тому же некоторые детали невозможно сделать самостоятельно, поэтому их необходимо приобретать отдельно, что несет дополнительные финансовые затраты при изготовлении такой буровой установки для скважин своими руками .

МГБУ для ударно-канатного способа

Технология ударного бурения появилась в Китае более 3000 лет тому назад и с успехом продолжает применяться сегодня. Буровой станок подобного типа является достаточно компактным и отличается повышенной прочностью благодаря простой конструкции.

Конструкция установки

Типовая МГБУ для ударного бурения состоит из следующих частей:

станина треугольной формы;
рабочий инструмент (патрон или желонка);
подъемное приспособление.

Ударная бурильная установка для скважин

Рабочим инструментом данной конструкции является патрон, который должен обладать большим весом (порядка 100 кг). Делается он из трубы диаметром 10-20 см. Длина патрона составляет 1-2 м.

Совет. Для того чтобы грунт более интенсивно разрушался, конец желонки следует заострить или сделать в нижней части несколько острых «клыков».

Опорная рама конструируется, исходя из габаритов рабочего инструмента, а для удобства подъема применяется лебедка, которую можно подключить к электродвигателю и тем самым значительно упростить для себя процесс бурения.

Схема патрона (желонки) с шариковым клапаном

Технология изготовления

Ударная бурильная установка для скважин на воду своими руками делается по следующей технологии:

Для изготовления рамы используется квадрат из качественного металла. Вначале создается треугольное или прямоугольное основание, а затем устанавливаются ребра конструкции.
Чтобы закрепить трос в верхней части желонки сверлится несколько отверстий или приваривается рычаг.
Длина троса подбирается с учетом максимальной глубины запланированной скважины.
Патрон подвешивается вверху опорной рамы, а второй конец троса наматывается на лебедку или барабан редуктора электродвигателя.

Пользоваться таким приспособлением достаточно просто. В месте, где предполагается производить бурение, делается небольшое углубление с диаметром, незначительно превышающим размер патрона. Затем рабочий инструмент поочередно опускается и поднимается, удаляя грунт, пока не будет достигнута необходимая глубина скважины.

МГБУ для вращательного бурения

Буровая установка для скважин , использующая вращательное движение рабочего инструмента (лопастного бура), позволяет осуществлять работы на высоком профессиональном уровне. Однако для ее изготовления необходима покупка ряда комплектующих, которые сложно сделать в домашних условиях.

Составные части и комплектующие

Конструкция МГБУ вращательного типа выполняется из таких компонентов:

нижняя и верхняя рамы;
вертлюг;
буровые штанги с замками;
лопастной бур;
электродвигатель с редуктором;
мотопомпа;
шланг.

Бурильная установка с лопастным буром

Вертлюг является одним из самых важных элементов подобного бурового оборудования для скважин . Он предназначен для передачи вращающего момента от двигателя к буру и подачи промывочной жидкости в шахту.

Важно. Не рекомендуется изготавливать вертлюг самостоятельно. При несоблюдении допустимых зазоров между стаканом и валом высока вероятность нарушения герметичности и, как результат, протечки раствора. Поэтому для самодельной установки лучше приобретать готовое изделие.

Изготовить лопастной бур для бурильной установки своими руками не очень сложно. Такое приспособление делается из качественного металла, в который вплавляются высокопрочные пластины (лопасти). Диаметр инструмента может колебаться в пределах 10-35 см.

Буровые штанги предназначены для наращивания глубины бурения. Обычно их длина составляет 1-2 м. Между собой данные элементы скрепляются посредством специальных замков. Буровые штанги вместе с замками, как и вертлюг, лучше приобрести отдельно, так как для скважины средней глубины их понадобится большое количество.

Порядок сборки

Поскольку доставка покупных комплектующих установки для бурения скважин (вертлюга, мотора-редуктора, штанг с замками, шланга для подачи раствора, лебедки с тросом) может занять определенное время, их заказ следует осуществить заранее.
Нижняя и верхняя рамы изготавливаются из квадрата, а вертикальные стойки из 40-миллиметровой трубы с толщиной стенки 4 мм.
После изготовления опорной рамы необходимо сделать каретку (ползун) для перемещения рабочего инструмента в вертикальной плоскости, на которой будут крепиться мотор-редуктор, вертлюг, буровые штанги и бур.
Для удержания и перемещения каретки используется лебедка с тросом, которая крепится к раме.
После установки основных узлов к вертлюгу подключается шланг от мотопомпы, а электродвигатель через пусковое устройство подключается к сети 220 В или 380 В (в зависимости от электрических параметров двигателя).

Вращательное бурение с промывкой

Распространенные ошибки при самостоятельном бурении скважин

Изготовление бурильной установки для скважин своими руками еще не дает гарантию положительного результата во время эксплуатации оборудования. При отсутствии необходимого опыта высока вероятность совершения критической ошибки, которая может привести к потере инструмента или даже целой установки.

Поскольку ошибки в бурении обходятся достаточно дорого, нельзя форсировать процесс и сразу переходить к созданию глубинной скважины. Для начала лучше потренироваться на малых глубинах, чтобы набраться опыта и научиться предотвращать клин.

Важно. Новички очень часто «ловят клин», теряя при этом бур и буровые штанги. В некоторых случаях бур может заклинить настолько, что вытащить его не получится даже краном.

При «сложном» каменистом грунте лучше использовать несколько проходов. Для этого вначале осуществляется разведочное бурение инструментом минимального диаметра. Затем отверстие в земле проходится бурами большего размера, пока скважина не достигнет нужных параметров.

Сделать своими руками буровую установку для скважин не так сложно, как произвести непосредственный процесс бурения. Чтобы средства и усилия не были потрачены напрасно, данную работу лучше доверить профессионалам.

Бурение скважины на участке позволяет обеспечить автономное водоснабжение дома, размещенного на частной территории. Применение профессиональных установок для проведения работ не всегда оправдано. Существует множество и простых в устройстве агрегатов, способных пробурить скважину нужной глубины. На таком участке колодец больше не понадобится, поскольку полученная вода будет полностью пригодной для питья и приготовления пищи.

Преимущества малогабаритных установок для бурения скважин

Небольшие по мощности буровые установки не подойдут для или для добычи нефти. Несмотря на это они активно используются для частных хозяйств.

Отличаются следующими преимуществами:

отсутствие сложностей при эксплуатации;
не занимают много места, мобильные;
во время применения оборудования отсутствует вред для окружающей территории, что актуально на участках с существующей застройкой и ландшафтным оформлением;
существует возможность эксплуатации в ограниченном по площади пространстве – в гаражах, подвалах;
оборудование легко в транспортировке на любые расстояния;
малогабаритные устройства работают от обычной розетки в 220 В, или от мобильного источника питания;
бурение при помощи таких аппаратов осуществляется быстро, без проведения подготовительных работ.

Разновидности устройств для бурения скважин

Буровые установки для бурения скважин на воду могут иметь простую конструкцию и изготовляться практически из подручных материалов. Их применение обязательно, поскольку для получения источника, пригодного для использования, необходимо проделать отверстие глубиной не меньше 20 м. Оборудование для бурения скважин разделяют на несколько типов.

Ударно-канатная мини-буровая установка. Агрегат работает благодаря силе тяжести. На определенной высоте закрепляется тяжелый снаряд, имеющий заостренные края. Его называют стаканом, желонкой. Во время работы снаряд опускают, и он ударяется в грунт. Каждый раз небольшая часть почвы срезается. Грунт застревает в полом снаряде, что позволяет удалить его из проделанного на поверхности отверстия. Данный процесс продолжается до тех пор, пока скважина не достигнет необходимой глубины.

Шнековая установка для бурения скважин. Углубление в грунт рабочего инструмента происходит за счет его конструкции. Он представляет собой шнек – прочный стержень с наваренными лопастями в виде винта. В состав такой бурильной установки должен входить двигатель со значительным вращательным моментом. В противном случае шнек не сможет пройти слой грунта, который состоит из глины, плотных песков. Недостатком оборудования считается невозможность работы в каменистых породах.

Роторные буровые станки. Работают по принципу вращения инструмента, внутрь которого подается вода. В результате на поверхность попадает раздробленная порода. Бур легко извлекается из отверстия в грунте, и с ним легко работать. Для подачи воды на значительную глубину используются дополнительные шланги.

Роторная буровая установка

Конструкция ударно-канатных агрегатов

Ударно-канатные буровые установки на воду состоят из нескольких частей.

Станина, имеющая треугольный профиль. Для ее изготовления в домашних условиях используются стальные трубы. Также станина может иметь форму буквы «Н». Полученная рама оснащается телескопическими штангами.

Рабочий инструмент (снаряд). Делается из обрезка трубы диаметром 100-200 мм, длиной 1-2 м. Снаряд специально утяжеляют до 100 кг или больше, что позволяет произвести процесс бурения эффективней.

Лебедка. Необходима для подъема и спуска снаряда. Может оснащаться электродвигателем, что позволяет провести весь процесс бурения без применения физической силы. В противном случае для подъема рабочего инструмента используется стальной трос.

Как самостоятельно изготовить ударно-канатное оборудование?

Ударно-канатный аппарат для бурения скважин для воды изготовляют по следующей схеме:

Для получения рамы следует использовать квадрат, изготовленный из прочного металла. Вначале необходимо создать надежное основание треугольного или прямоугольного профиля. Дальше устанавливают ребра.
Сверху желонки необходимо закрепить стальной трос. Для этого проделывается несколько отверстий или устанавливается рычаг.
Выбор размера троса зависит от планируемой глубины скважины.
Патрон закрепляют сверху. Трос наматывается на лебедку или барабан редуктора в электрическом двигателе.

Необходимые механизмы для изготовления устройства роторного бурения

Простейшая установка роторного бурения должна иметь станину, обеспечивающую передвижение мотора в вертикальном направлении. К нему через вертлюг устанавливают бур. Данный элемент также необходим для подачи воды внутрь колонны. Чтобы изготовить собственноручно роторное устройство, рекомендуется подготовить следующее:

Вертлюг и шланги – важнейшие элементы устройства. При отсутствии навыков токаря, их рекомендуется купить. Для эффективной работы данные элементы должны быть изготовленными с высокой точностью. Это обеспечит достаточную герметичность и предупредит протечки бурового раствора. Вертлюг и шланги оснащаются одинаковой резьбой. В противном случае для их соединения понадобится переходник. Штанги должны иметь трапециевидную резьбу, которая проще в изготовлении.
Мотор-редуктор следует приобрести заранее. Требуемые характеристики – мощность 2,2 кВт, минимальное количество оборотов в минуту 60-70. Если мотор обладает лучшими характеристиками, для его питания понадобится сеть в 380 В.
Предварительно покупается лебедка. Ее привод может быть ручным или электрическим. Минимально допустимая грузоподъемность лебедки – 1 т.

Технология изготовления роторной установки

Технология изготовления простейшего роторного станка для бурения скважин выглядит следующим образом:

Основа установки сваривается из трубы с толстыми стенками. Минимальная толщина – 3,5 мм. Также можно использовать трубу с профилированным сечением или круглую. При изготовлении рамы придерживаться большой точности не нужно. В данном случае более важна вертикальность, горизонтальность монтажа основных элементов конструкции. Тщательно проверяются углы наклона составных частей.
Делают каретку, предназначенную для перемещения рабочего инструмента в вертикальном направлении. На нее крепятся вертлюг, буровые штанги, бур, мотор.
Для удержания каретки устанавливается лебедка.
Для изготовления бура можно использовать обычную сталь, а все конструктивные элементы соединяются между собой сваркой. Для работы в каменистых грунтах бур рекомендуется купить готовый.
К вертлюгу подключается шланг от мотопомпы. Подсоединение мотора к сети происходит через пусковое устройство.

Изготовление установки для шнекового бурения

Если на территории участка водоносный слой залегает высоко, а грунты мягкие, для бурения скважин можно использовать шнековую установку. Она представляет собой устойчивую раму (тренога или другая форма), через которую перекинут трос. К ней присоединяется шнек, являющейся основным рабочим инструментом.

В верхней части установки присутствует перекладина. Она предназначена для поворота шнека и его проталкивания на заданную глубину. Чтобы облегчить процесс работы желательно оснастить аппарат лебедкой. Также можно установить ворот, который присутствует на многих колодцах.

Видео: Бурение скважины на воду, немецкая технология

Безусловно, автономный источник в условиях современности является одним из наиболее выгодных решений проблемы водоснабжения частного дома.

Особенно это касается тех случаев, когда во время обустройства используется технологический процесс бурения артезианских скважин на воду, ведь с помощью его можно обустроить скважину не только оперативно, но и дешево.

1 Назначение и особенности

Основным предназначением установок для бурения питьевых скважин на воду является возможность создания индивидуального источника воды, что в дальнейшем даст возможность пользоваться скважиной в любое время.

В большинстве случаев, в основе буровой установки, вне зависимости от ее разновидности, лежит тренога . Стандартная её высота – до пяти метров. Наверху конструкции располагается канатный блок или канатная лебедка. С его помощью электродвигатель поднимает на поверхность долото или бур.

1.1 Виды установок для бурения скважин на воду

Сегодня универсальные буровые установки самостоятельного изготовления являются распространенными устройствами для бурения скважин. Большинство из них имеют ручной привод, но их эффективность, конечно, достаточно мала. Они используются для бурения скважин небольшой глубины по достаточно мягким грунтам и породам.

По этой причине лучше всего, безусловно, отдавать предпочтение устройствам с механическим приводом – они гарантируют достаточную производительность и обеспечат бурение .

Чаще всего используют установки, которые работают по следующим технологиям:

Для ударно-канатного бурения – малогабаритная установка.
Без промывки скважины – шнековая буровая установка.
С обязательной промывкой скважины – , которые обеспечивают вынос на поверхность дробленных пород.

Для осуществления бурения скважин на воду глубиной (другими словами «артезианок») до 120-ти метров используется малогабаритная буровая установка . Особенно она полезна на участках, на которых произвести работы или добраться обычными буровыми установками оказывается невозможным или слишком сложным процессом.

Данное устройство имеет компактные размеры, что дает возможность, не испытывая никаких затруднений, доставлять её на такие объекты, где подъезд ограничивается высоким уклоном заезда или узкими улицами, ведь в этом случае не помогут буровые установки на базе автомобиля КамАЗ, или другие аналогичные передвижные устройства для бурения скважин.

К таким малогабаритным устройствам относится буровая установка модели Стерх – она отличается широкой сферой применения (от геологоразведки до бурения на воду), а также высокими эксплуатационными показателями. Буровые переносные станки данного типа используются для таких видов работ как пневмоударное, шарошечное, шнековое или .

Для этих установок не нужен КамАЗ или ГАЗ для перевозки, поэтому проблема транспортировки отпадает сразу. Буровую установку Стерх можно применять для создания скважин следующих типов:

вертикальных.

Указанными переносными буровыми станками можно пользоваться в стесненных условиях, что позволяет планировать различные схемы расположения будущей скважины.

Среди других преимуществ переносных буровых станков и Стерх можно выделить также высокую надежность, широкий модельный ряд, удобство применения, а также простоту технического обслуживания.

Артезианские воды – это уже другое дело. Они залегают глубоко под землей, поэтому меньше подвергаются вредным воздействием антропогенных факторов. В этом случае в основном используют самоходные буровые установки. Часто они создаются на базе автомобиля КамАЗ и основаны для бурения так называемых структурно-поисковых и на газ или нефть.

Их устройство подразумевает большие размеры, поэтому для осуществления бурения требуется много пространства (в отличие от тех же установок Стерх), но этот фактор с лихвой компенсируется глубиной, на которую они способны пробурить скважину. Буровые установки на базе машины ГАЗ или КамАЗ сделают скважину требуемых размеров, и предоставит возможность получить важнейший в мире ресурс – чистую воду.

Стоит отметить, что для бурения инженерных скважин в большинстве своем используется буровая установка Беркут. Она идеально подходить для производства буронабивных свай и буроинъекционных свай, водопонижающих скважин и для проведения других аналогичных работ в стесненных условиях различных зданий, а также на открытых площадках в условиях сложного макроклиматического района, где переносные установки Стерх или передвижные буровые устройства на базе шасси автомобиля КамАЗ справится не в состоянии.

2 Принцип работы установок для бурения скважин на воду

Принцип бурения переносных малогабаритных установок (в том числе Стерх) аналогичен передвижным буровым устройствам, которые устанавливаются, например, на автомобиль КамАЗ или ГАЗ. Естественно, главные их отличия в скорости и мощности прохождения почвы, глубине скважины, но качество не отличается.

Одним из основных элементов передвижных буровых установок на базе автомобилей является кронблок. Эти установки применяют для бурения скважин на нефть и газ, поэтому качественно собранный кронблок – это первый шаг к надежности.

Кронблок – это неподвижная основная часть талевой системы, которая монтируется на подкронблочных балках специальной вышки или на верхней раме мачты. Итак, кронблок представляет собой упорную раму, сваренную из профпроката.

Технологические, а также спускоподъемные операции во время проходки скважин, а также поддержание на весу обсадных труб или инструмента – это главные функции, которые выполняет устройство под названием кронблок. В тех же буровых установках Стерх указанная деталь не требуется, ведь кронблок имеет сложную конструкцию, поэтому для его сборки используются схемы.

Гидробурение является одним из наиболее простых методов для создания скважины. Для этого используется, естественно, сила самой воды, которая подается под значительным давлением. Этот принцип используется, в том числе и в буровых установках Стерх. Бурение на воду с помощью малогабаритной установки не требует специальных знаний, этот способ отличается экономичностью, занимает мало времени и не требует наемных работников, ведь все можно сделать самому.

Перед началом бурения нужно сделать буровую жидкость (водно-бентонитную суспензию), которая готовится на базе полимера. Исключительно составом грунта определяется относительное количество бентонита, полимера и расход суспензии.

Процесс гидробурения, в отличие от бурения скважин на нефть и газ, основывается на размягчении грунта в так называемом месте заглубления бура. В этом случае в качестве необходимой используется самая обычная техническая вода, что позволяет значительно уменьшить силу трения грунта о бур, что в дальнейшем гарантирует не только энергоэффективное, но и высокоскоростное обустройство скважины. Это не скважина на газ, поэтому здесь разжиженный грунт легко «сверлится», даже сверхплотного горизонта.

Иллюстрации	Рекомендации
	Серия установок РБ-50/220 . Монтаж таких установок не требует много места и особых условий. В комплект входят: Штанги - 1 метр, 1,5 м или 1,8 м; Бур 50 мм из стали Ст40Х; Станина с рельсовым механизмом; Электробур с двигателем 2,2 кВт. Работающий от стандартной розетки в 220 V. Максимальная глубина ствола для серии РБ-50/220 - 50-70 м. Стоить такой аппарат может от 59 тыс. руб. Для таких установок желательно еще купить грязевой насос поршневого типа с диаметром частиц от 20 мм.
	Серия установок РБ-100/380 . Электроустановка мощностью 4 кВт рассчитана на питание от генератора 380 V; Максимальная глубина ствола - 100 м; В комплект входит электрический тельфер грузоподъемностью 1 тонна; Диаметр штанг 57 мм, штанги идут с замками и ключами к ним; Агрегат предназначен для роторного бурения твердосплавной шарошкой; Цена от 120 тыс. руб. В комплект не входит грязевой насос, но для роторного бурения он необходим.
	Серия установок УКБ-12/25 . Переносные модели; Модели на колесной паре, как на фотографии слева; Модели на автомобиле УАЗ. В зависимости от модели устанавливается электрический, дизельный, бензиновый или сторонний (от привода автомобиля) силовой блок. Цена начинается от 220 тыс. руб. Агрегаты этого типа разрабатывались под шнековый способ бурения.
	Серия установок ПМ-23 . По классификации Протодьяконова такие установки могут работать на грунтах от IX, до XII класса. Это означает, что их можно использовать для бурения: Шурфов под бетонные сваи; Шурфов для взрывной закладки в карьерах; Стволов геотермальных скважин; Скважин на воду. Из тех, что есть в продаже, самый маленький агрегат базируется на автомобиле УАЗ, весит 800 кг, способен бурить стволы диаметром до 300 мм и глубиной до 190 м. Самый мощный ПМ-23 на гусеничном ходу весит 2 тонны, бурит стволы диаметром 300 мм, глубиной 300 м. Стоимость, без учета машины, 160-300 тыс. руб.
	Семейство установок «ROTOMAX» . Компактные немецкие установки семейства «ROTOMAX» могут бурить сухим шнековым, пневмоударным и роторным способом с промывкой. Диаметр ствола - 219 мм; Глубина - до 120 м; Вес - 1,9-2,4 т; Цена договорная и начинается от 400 тыс. руб.