Малогабаритные буровые установки на воду своими руками

Статьи

Из словаря буровика

Знаете ли Вы, что означает этот термин?

Дебит скважины — объем воды которую способна дать скважина за единицу времени. Обычно измеряется в кубических метрах в час (м.куб/час). Не путать с дебетом, это вам — в бухгалтерию.

Заказчик должен понимать язык буровика, чтобы правильно оценивать ситуацию во время процесса или читая статьи на строительных форумах.

Как самому изготовить МГБУ и сколько это стоит

Если вы хотите самостоятельно пробурить скважину на своем участке или все-таки твердо решили заняться таким нелегким бизнесом как бурение скважин на воду в Тюмени то необязательно приобретать малогабаритную буровую установку у производителя. Имея навыки работы со слесарным инструментом и опыт сварочных работ можно довольно легко изготовить буровую установку своими руками.

Самый главный плюс такого подхода — установка получится более качественной и «долгоиграющей», в отличие от представленных на рынке недорогих станков которые выходят из строя иногда на 3-4 скважине. В погоне за прибылью производители экономят на материалах, используют тонкий металл и шовные трубы.

Основные компоненты самой распространенной буровой установки типа «треуголка» следующие:

  • каркас (станина)
  • мотор-редуктор
  • вертлюг
  • лебедка
  • щит управления
  • бур и буровые штанги
  • грязевая мотопомпа
  • вспомогательное оборудование

Изготовление каркаса малогабаритной буровой установки (МГБУ)

Самой простой и вообщем то надежной схемой каркаса для переносной малогабаритной установки является так называемая «треуголка» или «трехножка». Данная схема состоит из верхнего и нижнего основания. трех вертикальных стоек-ножек по которым пермещается ползун каретки.

Разборка сборка такой установки занимает не более получаса, все детали каркаса изготавливаются кустарным методом в гаражных условиях из стандартного сортамента проката имеющегося на любой металлобазе. Не зря эту конструкцию копирует поголовное большинство производителей МГБУ в России и странах СНГ. Но есть у нее и отрицательные стороны (подробнее. )

Выбор мотор-редуктора для малогабаритной буровой установки

Сердце любой малогабаритной установки — это привод, который придает вращательное движение колонне буровых штанг с пикобуром или шарошкой на конце. Самый простой и экономичный вариант — асинхронный электродвигатель мощностью 2.2-3 кВт в паре с редуктором который уменьшает обороты и увеличивает крутящий момент установки.

Изобретать отдельный мотор-редуктор для малогабаритных установок конечно никто не стал поэтому для них используются распространенные промышленные модели общего назначения, применяющиеся в сельском хозяйстве и машиностроении. Есть 2 марки мотор редукторов наиболее часто применяемые в производстве МГБУ (подробнее. )

Верлюг

Все малогабаритные буровые установки работают по принципу гидробурения. т.е разрушаемая буром порода (шлам) выносится на-гора потоком бурового раствора нагнетаемого специальным мощным грязевым насосом или мотопомпой. Раствор подается через вращающуюся колонну буровых труб (штанг). Чтобы обеспечить одновременное вращение и подачу раствора существует специальный узел, называемый «вертлюг» — устройство с полым проходным валом на обоих концах которого смонтированы уплотнительные манжеты. Это — самый ответственный и сложный в изготовлении агрегат (подробнее. )

Лебедка для МГБУ

Для выполнения спуско-подъемных операций (СПО) наращивания-разбора колонны буровых штанг каждая малогабаритная установка должна быть оснащена подъемным приспособлением — лебедкой или грузовой талью. Это обязательное условие, вес колонны буровых штанг и каретки с мотор-редуктором может достигать несколько сотен килограмм, поэтому вручную поднимать-опускать их не представляется возможным.

Лебедка может быть с ручным приводом от мускульной силы бурильщика либо с электроприводом, что гораздо удобнее. Выбор того или иного способа подъема зависит от глубины бурения и веса инструмента (подробнее. )

Щит управления малогабаритной буровой установки

Малогабаритная буровая установка своими рукамиЭлектродвигатель который является приводом установки обычно рассчитан на работу в трехфазной сети с напряжением 380 вольт. Обеспечить таким видом питания может только промышленная сеть либо трехфазный бензиновый генератор. На частных подворьях а тем более дачных участках такой тип подключения недоступен. Применяются различные схемы питания двигателя от сети бытового тока 220 вольт.

Помимо этого оператору буровой установки необходима возможность прямого управления пуском, реверсом и оборотами мотор-редуктора. Все эти функции реализуются с помощью специально скомпонованного электрощита. (подробнее. )

Выбор мотопомпы малогабаритной буровой установки

При бурениии скважин на воду с помощью малогабаритных установок роль специального бурового насоса обеспечивающего циркуляцию буровой жидкости выполняет высокопроизводительная грязевая мотопомпа. конечно ей далеко до поршневых буровых насосов устанновленных на тяжелых буровых платформах но с функцией бурения неглубоких бытовых скважин для водоснабжения дачи или коттеджа она справляется относительно неплохо.

Главное ограничение у таких помп — высота подъема (напорная характеристика) не превышает 25-30 метров. Поэтому бурение скважин глубже этой величины уже затруднительно (подробнее. )

Вспомогательное буровое оборудование для МГБУ

Малогабаритная буровая установка своими руками Кроме собственно самой установки и мотопомпы для бурения скважин так же необходим дополнительный буровой инструмент (ключи, подкладные вилки, набор ключей для сборки-разборки и т.п.) и оборудование — захваты для труб, шанцевый инструмент, напорные рукава, промывочные оголовки, емкости под воду для приготовления бурового раствора и многое другое (подробнее. )

Так сколько же стоит МГБУ или комплект для бурения?

Прочитав все этапы самостоятельной сборки МГБУ сразу возникает вопрос о ее стоимости. Производители МГБУ рекламируют установки стоимостью в 60 тысяч рублей обещая при этом заработок по несколько сот тысяч.

Естественно подобные цифры страшно далеки от действительности и являются всего лишь рекламной уловкой. На самом деле стоимость полного комплекта для бурового бизнеса в разы больше и измеряется совсем другими единицами.

Причем даже качественно сделанная установка не гарантирует что скважины будут стабильно давать воду с необходимым дебитом — сам процесс бурения занимает примерно 30 процентов рабочего времени а остальное затрачивается на подготовительные работы и мероприятия по выводу на рабочий режим.

Самое важное бурении скважин для воды — знания и умения бурового мастера который находится за пультом МГБУ. Итак сколько же стоит комплект для бурения? Давайте подсчитаем стоимость самостоятельного изготовления типовой малогабаритной буровой установки «треуголка» с глубиной бурения до 30 метров.

Материал и оборудование руб
Металлопрокат для рамы (каркаса) 8 000
Мотор-редуктор ТСН-00.76 24 000
Электроталь РА-1000 13500
Изготовление/покупка вертлюга 10 000
Замки буровые 20 штук 25000
Изготовление/покупка пикобура 10000
Труба НКТ бу для буровых штанг 4500
Частотный преобразователь 10000
Щит управления 5000
Лебедка ручная аварийная 2500
Накладные расходы 5000
Инструмент и оборудование руб
Мотопомпа для грязной воды 26000
Мотопомпа для чистой воды 7000
Емкости (еврокуб бу 2шт) 8000
Рукава напорно-всасывающие 5000
Шланги пожарные (3 шт) 3000
Насос дренажный 3500
Насос «Ручеек» 2000
Шланги Д20 (2 шт) 3500
Ключи и вилка 2000
Ремонтный инструмент 10000

Таким образом затраты на организацию бизнеса по бурению скважин на воду вплотную приближаются к 450-500 тыс. рублей. Казалось бы не столь большая сумма? но все портит кадровый вопрос. Найти вменяемых работников с опытом работы буровым мастером практически невозможно, учитывая что работа непостоянная — бурение скважин это чисто сезонный бизнес.

А нанимать неквалифицированных гастарбайтеров и учить их нерентабельно, одна авария при бурении скважины на воду или испорченная скважина обходится как правило в 10-15 тысяч рублей минимум.

Как я собрал гидробур и пробурил скважину на известь 33 метра



Всем привет, поделюсь подробным опытом бурения довольно глубокой скважины на известняк своими руками. Составляющие побирались так, чтоб «просто работало», пробурить себе скважину разок, не для профессионального бурения. А начну я долгий рассказ с самого интересного, с буровых работ.

Начинаем
Место для бурения было выбрано — низина, практически болотистая местность, всего два метра ниже по уровню уже находится вода в ручье.
Работали мы вдвоем, одному проделать работу ну очень тяжело, нужно носить заливать воду, ставить штанги и прочее.
Так вот, забурились мы на три метра, и началось жуткое поглощение воды, ведро воды улетало секунд за 20, я не успевал бегать за водой в колодец. Попали мы, скорее всего в верховодку/плывун, это смесь из глины и крупного песка, вода в этом горизонте грязная.








Через некоторое время вода перестала циркулировать по кругу, она уходила и уходила бесконечно в землю. Это был один из самых тяжелых периодов бурения, так как приходилось таскать много воды, а бурение шло медленно.

Примерно на 9-м метре поглощение воды прекратилось, скорее всего, буровую шахту обволокло глиной. Да, знаю, обычно используют специальные буровые составы, но я не думал, что он понадобится на глине.

Далее на 15-18 метрах мы вошли в мелкий желтый, а потом и серый песок. Поглощение на нем было очень слабое, поэтому решили идти далее. Примерно с 20 метра вошли в какую-то серую породу, интернет подсказал, что это серая/черная глина или бетонит.

Водонос!
Еще спустя несколько метров мы зашли в известь, на выходе начала появляться белая крошка, а вода побелела, а со временем стала как молоко. Периодически мы меняли воду в кастрюле, она становилась слишком «густой» от извести.

Далее на 28 метров бурения извести (всего мы в нее зашли уже на 6 метров) началось поглощение воды. Вода уходила примерно ведро в минуту, я сделал вывод, что мы вошли в водоносный горизонт, этот горизонт называется «водонасыщенный известняк».

Так вот, поглощение воды может быть как слабым, так сильным, так и наоборот может быть самоизлив. Так что тут важно не упустить момент и понять, что происходит. У нас поглощение было относительно небольшим потому, что статический уровень всего 3 метра под землей. При отключении насоса вода из кастрюли по штанге самотеком стекала в скважину.


Как бурили известняк
Известь бурилась тяжело, она очень вязкая, простым кручением бура она не поддавалась. Известь мы пробивали, поднимали бур, а потом он под своим весом летел вниз и так значительно углублялся.

В итоге мы пробурили скважину в 33 священных метрах, поглощение воды осталось прежним, примерно ведро в минуту, тут и обсадились.
В известняке встречалось нечто наподобие камушков/окаменелостей, бур то стопорился, то проходил немного легче.
Часто при бурении извести переставала циркулировать вода, приходилось бур приподнимать, чтобы наконечник промылся.

Да, два раза у нас забивался наконечник, раз после суточного простоя бура (он забился сантиметров на 15 песком). Вытаскивали и чистили. А еще раз забился в извести, но после простукивания по трубе пробка вылетела.
В таких случаях трубу можно продуть или более мощным насосом или прочистить длинной стальной проволокой.

Обсадились
В качестве обсадной использовал ПВД 32, в качестве фильтра засверлил примерно 5 метров трубы, конец трубы запаял. Сетчатый фильтр на известь не нужен, это и так твердая порода.

Труба зашла очень легко, чтобы сверху не сыпалась глина и песок, прикрутил скотчем импровизированный сальник. Потом эта труба по кругу обрастет глиной и все будет герметично.

На данный момент скважина раскачивается, дебет вырос с начальных 10 до 15л/минуту, вода пока мутная, с известью. Сначала вымывалось много песка с глиной, сейчас такое не наблюдается. Статический вровень расположен 3 метра под землей, вода не кончается, прошло примерно 7 часов раскачки на момент написания статьи.








Как я собрал бур!

Материалы и инструменты:

Материалы:
— труба ду20 (штанги по 3 метра!);
— резьба приварная ду25 и муфты на 25;
— кусок стальной пластины для ножа (пойдет и «сырая»);
— труба, шпильки, гайки и пр. (для ручки);
— шланг садовый ду20 5 метров (не меньше);
— фитинги, кусок пнд25, штуцер и пр. (для «гусака»);
— дренажный насос (12мХ400л/мин, мощность 2кВт);
— кусок канализационной трубы и тройник;
— ПВД или ПНД 32 (на обсадную);
— хомуты, изолента, проволока и конечно скотч! 

Читайте также  Холодный асфальт технические характеристики

Процесс изготовления:

Шаг первый. Резьба
Привариваем резьбу, на бесшовные трубы резьба на 25 надевается с минимальным зазором. А вот на сварные трубы у меня резьба заходила с зазором. Прихватывал, вращал и потом проваривал. Обязательно зачищал сварные швы на предмет шлаковых дыр и заваривал в случае обнаружения. На одну трубу (две резьбы) у меня шел примерно один электрод тройка.

Накручивал муфты на одну из сторон на паклю и ставил каплю сваркой, чтобы было меньше потенциальных зон для раскручивания. Резьбы брал короткие (1.5 см), но их длина в идеале не должна быть менее 2 см! При интенсивной работе более короткую резьбу может разбить!




Шаг второй. Наконечник
Наконечник поставил самый обычный треугольный из толстой сырой стали. Заточил с обеих сторон в «клин». Нож себя показал отлично, мудрить там особо ничего не нужно!

Дырки прорезаем как можно больше, поток воды должен в идеале обмывать нож, дырки должны быть такими, чтобы из них легко вылетала грязь, вязкая глина и так далее. В идеале торец трубы должен быть полностью открыт, тогда насос вытолкнет пробку в случае чего.





Шаг третий. Гусак
Гусака я собрал из всякого сантехнического хлама, который у себя нашел. Это угол 90 градусов на 25 резьбу, фитинги под ПНД25 и кусок ПНД25. Чтобы конструкция была жесткой, прикрутил проволокой и скотчем кусок трубы. С гусаком не возникало никаких проблем!

Мешал только шланг, он иногда загибался, был выбран неудачный вариант. Под шланг устанавливаем соответствующий штуцер не ниже ду20. Учтите, что дренажные насосы не выдают большое давление, у моего всего 1.2 бара, так что все отверстия, по которым идет вода, должны быть максимально возможного диаметра (не менее 20 мм), иначе все остальное теряет смысл.













Шаг пятый. Насос
Насос выбирался с давлением 12 метров (1.2 бара), насос на 8 метров, наверное, бы с такой задачей не справился ввиду небольшого диаметра труб. Так что чем меньше диаметр, тем больше давление должно быть у насоса. Сперва я пробовал работать «ручейком», но у него мощности совсем оказалось мало (а может он был просто уставший).

В трубу насоса (2 дюйма вроде) я запихнул фитинг под ПНД25, примотал изолентой и проволокой, ничего не вырвало. Ну, а далее ПНД25 и в нее шланг на 20, изолента и хомуты.




Вот и все, снаряд готов. Более детально процесс работ можно посмотреть на видео, результат получился отличный! Главное, не потерять штанги в скважине!)) Все резьбы мы крепко затягивали ТОЛЬКО на паклю с уплотнительной смазкой! В принципе, держало крепко. Один раз, правда, резьба раскрутилась, вал ходил легко, но потом он там как-то сам затянулся. Важно прижимать бур при вращении направо, чтобы резьба закручивалась и наоборот приподнимать при вращении налево.

Также перед установкой новой штанги важно не забывать крепить гусака, а то потом на 3 метра допрыгнуть не получится)) Пару раз забывали, матюкались, но что поделать) На этом все, что забыл, спрашивайте, расскажу.

Буровая установка на воду своими руками

Установка для бурения скважин своими руками изготавливается по бесплатным чертежам представленным ниже. С учётом покупки всех комплектующих себестоимость самодельной мини буровой установки на воду составит 15-20% от аналогичного готового агрегата.

На этой схеме изображены основные рабочие узлы МГБУ, которую вы можете изготовить по нашим чертежам.

§ Рама буровой установки

Стойки для рамы на буровую установку делают из трубы ДУ40, толщина стенки 4мм. «Крылья» для каретки-ползуна – из ДУ50, толщина 4мм. Если нет со стенкой 4мм, берите 3,5 мм.
Скачать чертежи для буровой установки на воду своими руками:

  1. Верхняя рама
  2. Нижняя рама
  3. Ползун
  4. Гильза-ползун
  5. Рама в сборе
  6. Двигатель и ползун
  7. Узел А
  8. Бур

§ Вертлюг буровой, штанги и замки

Буровой вертлюг и буровые штанги на первых порах рекомендуется приобрести готовые. В изготовлении этих частей очень важна точность обработки, поскольку нагрузки на эти узлы большая. Вертлюг из подручных средств делать не рекомендуем. Одна малейшая неточность — и выйдет из строя.

Если решите заказать вертлюг у токаря, то потребуется найти квалифицированного специалиста, и желательно с современными станками с ЧПУ. Для вертлюга и замков потребуются строго определённые виды стали. Для замков – 45 сталь. Для вертлюга – 40Х.
Скачать чертёж самодельного бурового вертлюга:

Внимание! Качественную закалку частники не сделают! После закалки потребуется шлифовка. Используйте закалку ТВЧ, но это дорогостоящая процедура.

Сэкономить на покупке готовых узлов можно, но на поиски подходящего мастера уйдёт много времени. Но оно того стоит — самодельные детали значительно дешевле, чем покупные. Для начала приобретайте детали на образцы. Токаря работают качественнее, когда у них на руках чертежи и шаблоны.

При наличии заводских образцов намного проще будет проверить качество работы. Например, если токарь сделал буровые штанги (замки), то берёте заводские и самодельные детали и привинчиваете их друг другу – проверяете качество резьбы. Совпадение должно быть 100%!

Не покупайте запчасти по доставке. Это нужно чтобы не купить брак – такое, к сожалению, случается. А главное – если заказывать доставку издалека, то можно прождать не один месяц.

Резьбу на буровых штангах советуем делать трапецию – она не хуже конусной, но если потом заказывать токарям, то конусную резьбу сделать сложнее.

Если делать или покупать замки на буровые штанги отдельно, то трубы для штанг беритепростые шовные, если бурить не глубже 30 метров (толщиной 3,5 мм. и внутренний диаметр не меньше 40-ка мм). Но приваривать замки к трубам должен профессиональный сварщик! В вертикальном бурении нагрузки большие.

Для бурения глубже 30 метров нужно брать только толстостенные трубы (со стенкой от 5-6 мм). Тонкие штанги на большие глубины не годятся — их порвёт.
Скачать чертёж замков для буровых штанг:

§ Буровая головка

Простой бур самостоятельно изготовить несложно. Делается бур из обычной стали. Если решите сделать из легированной, то имейте в виду – приварить сложно! Нужен сварщик. Если в месте бурения много камней, тогда покупайте в фирмах специальные буры, приспособленные для прочных грунтов. Чем выше цена, тем твёрже на бурах сплавы и прочнее сами буры.

Видео как изготовить буровую головку:

§ Самодельная лебёдка и мотор – редуктор

При изготовлении мини буровой используется лебёдка «РА-1000». Можно взять и другую, но желательно, грузоподъёмностью не меньше 1 тонны (а лучше больше). Некоторые буровики ставят по две лебёдки, одну электрическую и вторую механическую. В случае клина буровой колонны очень помогает.

Для облегчения работы желательно купить и подключить два пульта: один реверс и ход двигателя, другой на лебёдку. Это сэкономит много сил.

Мотор-редуктор для самодельной мини буровой потребуется на 60-70 оборотов в минуту, мощностью 2,2 кВт. Слабее не подойдёт. Если использовать мощнее, то потребуется генератор, так как не получится подключаться к напряжению 220 Вольт. Рекомендуется для гидробурения мотор-редуктор моделей: 3МП 31,5/3МП 40/3МП 50.

§ Как сделать буровую установку своими руками

1. Покупка буровых штанг и вертлюга (обратите внимание, чтобы у деталей была одинаковая резьба, либо используйте переходник). Для начала много покупать не требуется, ориентируйтесь на глубину в 30 метров.

2. Покупка мотора — редуктора. Эти покупки занимают много времени и часто возникают задержки, которые не зависят от вас, поэтому лучше покупать заранее.

3. Изготовление рамы и бура. При изготовлении рамы желательно иметь на руках мотор, вертлюг и лебёдку, поскольку всё это нужно крепить на раму. Каретку без мотора самостоятельно сделать тоже проблематично, так как крепления у разных моторов могут отличаться.

4. Докупаем оставшиеся комплектующие мини буровой установки после установки основных узлов на раму.

Видео работы аналогичной установки, изготовленой своими руками:

§ Ошибки при самостоятельном бурении на воду

Начинать бурение на воду рекомендуется с малых глубин, чтобы набраться хотя бы немного опыта. Опыт в вертикальном бурении – самое важное! Научиться бурению скважин на воду можно только на практике. Научитесь избегать клина буровой колонны. Новички по неопытности часто «ловят клин» и теряют буровые штанги. Иногда бур заклинивает настолько, что вытащить невозможно даже краном, конструкция просто отрывается (обычно в местах сварки).

Ошибки обходятся недёшево – теряется дорогой инструмент. Поэтому в гидробурении нельзя форсировать события и сразу делать глубокие скважины. К этому делу подходите ответственно и аккуратно. Читайте литературу, книги и учебники про бурение скважин на воду. Эта работа требует много знаний, которые невозможно передать в двух словах, поэтому самообразование обязательно.

§ Бурение своими руками

Чтобы сделать водную скважину вручную применяют шнековую или ударно-канатную технологию. Гидравлический способ потребует буровую установку. Разборную модель малогабаритки можно изготовить по чертежам с нашего сайта. И, возможно, бурение скважин на воду своими руками станет вашим бизнесом.

Шнековый способ

Работа шнеком – самый простой ручной способ. Используется он только для получения неглубоких источников, вода из которых будет использоваться для технических целей.

Для выполнения самостоятельного бурения нужен бур, который при ввинчивании в землю разрушает породу и захватывает грунт лопастями. Периодическое вытаскивание шнека необходимо для очистки его от шлама. Эту работу делают без помошников.

Кроме бура потребуется тренога, к которой крепится шнек, подъемный механизм (ручной с лебедкой или механизированный). Без этих приспособлений бурить невозможно. Поднять бур с почвой с достаточной глубины даже несколько человек будут не в состоянии.

Большую сложность представляет бурение строго вертикально. Только зафиксированный бур даст необходимую вертикальность, без соблюдения которой деформируются трубы. Чтобы обеспечить должную вертикальность, после прохождения 2 метров нужно установить временную металлическую трубу — кондуктор, которая будет задавать правильное направление движения.

Скважинный кондуктор — дополнительная труба большего диаметра, чем у обсадной трубы. Кондуктор в верхней части ствола скважины защищает от обрушения стенки при бурении и не пропускает поверхностные воды.

Применять шнековый метод можно в мягких почвах. Если шнек упрется в морену, то придется повторять процесс в другом месте. Большую сложность представляют и плывуны. Размягченную почву трудно вытащить на поверхность. Помогает только шнек, имеющий лопасти загнутые к верху.

Ударно-канатный способ

Для изготовления источника в глинистых и суглинистых почвах лучше использовать ударно-канатный способ. Этот метод более трудоемкий, но надежен и прост. Для работы применяют бурильный стакан – это цилиндр с отточенными гранями.

Суть метода в поднятии стакана (по — другому — патрона) на высоту, с которой он сбрасывается. При ударе цилиндр забивается почвой. Подняв стакан на поверхность, вынимается лишний грунт.

Ударно-канатный метод хорош практически для всех грунтов. Но нужно приложить немало усилий, поэтому часто применяют гидравлические системы для поднятия патрона.

Ударно-канатная технология хороша еще и тем, что она показывает, когда появится водоносный песок. При достижении которого используют желонку с клапаном, способную поднимать разжиженный грунт.

Желонка — полый металлический цилиндр для поднятия разжиженой породы и грязи из скважины на поверхость.

Ручное гидробурение

Бурение с водой эффективно для песчаной почвы. Проблема гидробурения — каменистый грунт. Камни ручным способом не пройти, нужна буровая установка ударного действия.

Читайте также  Как проверить катушку зажигания бензопилы мультиметром?

Видео инструкция по гидробурению:

Независимо от способа, при выборке грунта нужно обсаживать скважину трубами. Потребуется установить перфорированный фильтр и насос.

Самодельные буровые установки

Бурить скважины чаще всего требуется при устройстве скважины на воду, но и кроме того периодически такие работы нужны: установить металлические столбы под забор (беседку, перголу), создать поле для сбора тепла из земли при устройстве теплового насоса земля-воздух, при устройстве столбчатого фундамента и многих других строительных работах. Облегчит и значительно ускорит процессы малогабаритная буровая установка. Имея некоторый навык сварки, ее можно сделать своими руками.

Самодельная буровая установка

Виды самодельных буровых установок

Для самостоятельного бурения скважин (на воду и не только) требуется хоть небольшая буровая установка. Глубина скважин редко бывает меньше 20 метров и без применения хоть простейших механизмов обойтись очень сложно. Если говорить о техниках бурения и типах бутовых установок, то сделать своими руками можно следующие буровые:

    Ударно-канатную установку. Принцип работы этого типа оборудования основан на силе тяжести. На какой-то высоте закрепляют тяжелый буровой снаряд в заточенными краями — стакан или желонку. Его «роняют» несколько десятков раз. Каждый раз снаряд прорезает некоторую часть грунта, а порода застревает внутри полого снаряда (для сыпучих грунтов они снабжаются клапанами). Стакан вынимается из скважины, грунт удаляется. Далее процесс продолжается до тех пор, пока скважина не достигнет требуемой глубины. Для самостоятельного исполнения подобные устройства — самые простые. В наиболее бюджетном варианте это некая станина, позволяющая закрепить блок над скважиной. Через блок перекинут длинный трос с привязанной желонкой. За трос можно дергать «вручную», а можно установить мотор-редуктор с барабаном.

Одна из ударно-бурильных установок
Шнековая буровая установка. Углубление в грунт происходит при помощи шнека — стержня с наваренными винтом лопастями. Шнеком можно вручную пробурить скважины в пару метров — под свайный фундамент, например. Для прохождения плотных слоев типа глины или плотных песков, требуется солидное усилие. Поэтому требуется двигатель с большим вращающим моментом, а они работают от 380 В. И то, шнековые установки практически бесполезных на каменистых грунтах. И все равно — просто это небольшой камень типа щебня или скальные породы — шнек их не пройдет.

Шнековая буровая установка
Роторное бурение. Используется тоже принцип вращения, но внутрь бура подается бурильный раствор (вода). Это эффективный способ — вода выносит на поверхность шлам (раздробленную породу), и бур очень редко вынимают на поверхность. Его только сверху постоянно наращивают, устанавливая дополнительные штанги. Есть роторные установки «сухого» бурения — без растворов, но они требуют больших усилий, скорость бурения при этом намного ниже. Поэтому такие установки делают и используют редко.

Роторная буровая установка

Выбор типа буровой установки для изготовления ее своими руками зависит от геологии местности, где будут бурить, влияет также глубина залегания водоносных слоев. Наиболее универсальный метод — ударно-канатный. Хорошо проходят разные грунты при помощи роторного оборудования с использованием воды (этот способ называют еще гидробурение). Для разных типов грунтов используют разной формы долота, а измельченный грунт вымывается на поверхность водой.

Самый «капризный» по грунтам шнековый бур, зато он неплохо справляется с вязкими грунтами — глинами, суглинками, но с валунами и каменистым грунтом он застревает.

Виды самодельных канатно-ударных бурильных установок

При изготовлении буровой установки под канатно-ударное бурение есть два важных элемента: станина и стакан (патрон, желонка). Для самого простого варианта можно сделать станину из трех-четырех труб, которые соединяются над местом, где будет проходить бурение. Там крепят блок, через него перекидывают гибкий стальной трос. На конце троса привязан бурильный снаряд. Вот и вся конструкция. Приводится в действие эта «установка» мышечной силой — за трос тянут, потом резко опускают. Снаряд понемногу углубляется.

Наиболее простые конструкции

Для снижения физических нагрузок устанавливают лебедку, для еще большей автоматизации — мотор с редуктором, вращающим вал лебедки. При этом важно придумать систему, которая позволит освобождать вал лебедки и сбрасывать желонку.

Рама-тренога не всегда удобна — она требует большой площади. Причем для устойчивости «ноги» должны находится на равном расстоянии от центра. Не помешают также перемычки между всеми опорами. Вот в этом случае буровая установка будет стоять надежно. Есть еще один вариант рамы — в виде буквы «Н» с телескопическими штангами (на фото ниже).

Сделанная своими руками мини буровая установка

Вертикальная стойка тоже телескопическая. Она позволяет менять высоту, с которой сбрасывается снаряд. В остальном комплектация такая же.

Как работает буровая установка ударно-канатного бурения, сделанная своими руками из подручных материалов, смотрите в видео. Такую конструкцию точно повторить несложно.

Подробнее о том, как пробить и обустроить скважину для воды описано тут.

Как сделать установку для роторного бурения

Буровая гидравлическая установка должна иметь станину, которая позволяет передвигать вверх/вниз мотор, к которому через вертлюг подсоединяют бур. Также через вертлюг внутрь колонны поддается вода.

Принципы построения бурилки

При изготовлении буровой установки своими руками, рекомендован такой порядок действий:

  • Сначала должны быть вертлюг и штанги. Если вы не квалифицированный токарь или у вас нет такого на примете, то эти детали лучше купить. При их изготовлении требуется высокая точность, что можно достичь при высокой квалификации. Причем резьба на вертлюге и штангах должна быть одинаковой, или потребуется переходник. Резьба на штангах лучше — трапеция, так как потом конусную мало кто из токарей может сделать.
  • Купить мотор-редуктор. Если питание будет от 220 в, то характеристики его такие: мощность 2,2 кВт, оборотов — 60-70 в минуту (лучшие : 3МП 31,5 или 3МП 40 или 3МП 50). Более мощные поставить можно только при условии наличия питания в 380 В, да и более мощные редко нужны.
  • Покупаете лебедку, может быть ручной или электрической. Грузоподъемность желательно не менее 1 тонны (если есть возможность, лучше — больше).
  • Когда все эти составляющие имеются на руках, можно варить каркас и делать бур. Ведь все это оборудование крепится на него, а виды крепления могут быть разными, угадать невозможно.

Самодельная буровая установка

Рама мини-буровой установки состоит из трех частей:

  • горизонтальной платформы;
  • вертикальной рамы;
  • подвижной рамы (каретка), на которой закреплен мотор.

Основа варится из толстостенной трубы — толщина стенки 4 мм, минимум — 3,5 мм. Лучше — из профилированной сечением 40*40 мм, 50*50 мм или около того, но подойдет и круглая. При изготовлении рамы малой буровой установки точность неважна. Важно соблюдать геометрию: вертикальность и горизонтальность, одинаковые углы наклона, если это необходимо. А размеры «подгоняются» по факту. Сначала варится нижняя рама, измеряется. Под имеющиеся размеры изготавливается вертикальная рама, а по ее размерам — каретка.

Простой форты бур можно сделать самостоятельно — их варят из обычной стали (чертеж на фото ниже). Если брать высоколегированную сталь, ее сложно приварить к штангам. Для сложных и каменистых грунтов лучше купить бур в специализированной кампании — они имеют сложную форму, есть много разных видов.

Чертеж бура на 159 мм

Чтобы работать было проще, подключают два пульта с возможностью реверсного хода. Один ставят на мотор, второй на лебедку. Вот, собственно, и все.

В конструкции буровой установки роторного или шнекового бурения главное — вертлюг, но его изготовить без опыта нереально. Для тех, кто хочет сделать его самостоятельно, выложим фото и его чертеж.

Устройство вертлюга для бутовой установки

Чертеж вертлюга для малогабаритной буровой установки

Простейшая установка для шнекового бурения

Если водоносные слои неглубоко, грунты мягкие, можно обойтись механической буровой установкой со шнеком. Это та же тренога или любая другая рама с блоком через который перекинут трос. Только вместо желонки или бурового стакана к тросу привязан шнек. В верхней его части имеется перекладина, при помощи которой его проворачивают.

Ручная буровая установка со шнеком

Для облегчения процесса желательно наличие лебедки или хотя-бы ворота (по типу колодезного). Но можно сделать роторную бурилку, похожую на описанную выше. Изменится только строение вертлюга — он нужен без отвода под подачу воды. Работа одной из бурильных установок, собранной мастеровым человеком своими руками, из подручных материалов — на следующем видео. Можно рассмотреть и особенности конструкции.

И последний момент — видео о том, как сделать шнек для буровой установки своими руками.

Мастерим своими руками: малогабаритная буровая установка

Создание источника бесперебойной подачи чистой питьевой воды – немаловажная задача для тех, кто живет в частном доме. Для этого необходимо пробурить скважину, через которую будет поступать драгоценная жидкость. С этой целью многие приглашают команду профессиональных бурильщиков. А ведь можно создать необходимую буровую установку своими руками. Далее речь пойдет о создании гидробура в домашних условиях.

Основные виды буровых установок

Буровые установки отличаются по своей конструкции из-за выбора различных методов создания скважины. Например, ударный бур разрушает почву при помощи специального груза, привязанного к пирамидальной опорной раме. А вот вращающийся бур представляет собой значительно более сложную конструкцию, но углубление необходимого размера в почве с его помощью сделать намного проще. По типу конструкции можно разделить на несколько категорий:

  • Ударно-канатные установки. Конструкция представлена рамой с основанием пирамидальной формы, к которой надежно крепится трос со снарядом (желонка). Принцип действия подобной установки до банального прост: груз опускается и поднимается такое количество раз, которое потребуется для создания в почве отверстия необходимой глубины.

Буровая установка

  • Шнековые установки. Бурение осуществляется при помощи шнека, прорывающего землю по принципу вращения. При этом углубление, прорытое в процессе бурения, не промывается.

Внимание! Имейте в виду, что буровые установки подобного типа представляют собой конструкцию слишком сложную для того, чтобы ее можно было создать своими руками: большую часть ее функциональных элементов практически невозможно создать при отсутствии соответствующих навыков и инструментов.

  • Роторы. Роторные конструкции работают по принципу гидравлики.
  • Ручные конструкции роторного типа. Эти установки считаются наиболее простыми в большей степени по той причине, что в своей конструкции не имеют двигателя. Соответственно, процесс создания в почве скважины осуществляется вручную, что требует немалых физических затрат. Именно поэтому подобные ручные конструкции очень редко применяются.

Преимущества самодельной установки

Несомненно, буровая установка для создания скважины на воду обладает рядом некоторых преимуществ. К ним можно отнести:

  1. Приемлемую стоимость. Отмечено, что заводская конструкция для бурения водной скважины в большинстве случаев стоит намного дороже той, которая был сделана своими руками.
  2. Компактность и небольшой вес конструкции.
  3. Технические характеристики буровой установки, сделанной вручную, как оказалось, ничем не уступают агрегатам заводского производства.
  4. Простота монтажа. Самодельные буровые установки очень просто как монтировать, так и демонтировать.

Самодельная буровая установка ударного типа

  • Мобильность. Благодаря своим габаритам и особенностям конструкции, самодельную установку можно использовать для бурения скважин на самых труднодоступных участках. Кроме того, разобранную буровую установку довольно легко перевозить, поскольку она помещается в обычный прицеп.
  • Особенности изготовления различных малогабаритных буровых своими руками (назначение ветрлюга)

    В целом, технология сборки различных буровых установок практически одинакова (и об этом речь пойдет чуть далее), но рабочий инструмент у конструкций разного типа кардинально отличается. Поэтому для начала следует рассмотреть технологию изготовления главного механизма (бура) у разных конструкций и только после этого приступать непосредственно к созданию основной рамы и прикрепляемых к ней рабочих элементов.

    Итак, рассмотрим детально наиболее часто используемые бурильные установки (установку со «стаканом» и шнековую установку).

    Самодельные буры

    Бурильная установка с «патроном» в качестве основного рабочего механизма использует так называемый «патрон» («стакан»). Если вы хотите сделать его самостоятельно, то вам понадобится лишь отрезок трубы диаметром около 1 м. При создании подходящей рамы-основания для подобной бурильной установки габариты «патрона» учитываются в обязательном порядке. Сам «патрон» должен иметь не только внушительные габариты, сколько немалый вес для эффективного бурения почвы.

    Если вы не хотите придавать краям «патрона» треугольную форму, позаботьтесь о том, чтобы они были остры (при необходимости наточите их).

    «Стакан» будем крепить при помощи троса, поэтому необходимо сделать несколько отверстий на грузе (в верхней части). Крепим трос и затем цепляем его к предварительно заготовленной раме. Учтите, что длина троса должна быть такова, чтобы «патрон» мог падать вниз и подниматься наверх совершенно свободно.

    Ударный стакан

    Шнековая установка в качестве действующего рабочего механизма использует бур. Для его изготовления также вполне подойдет обычная металлическая труба. На верхней части трубы сделайте винтовую резьбу, а на нижней – бур шнекового типа (наиболее удобная длина бура – около 2 м).

    Совет. 2-3 витка на буре будет вполне достаточно для создания водной скважины средней глубины.

    К концам бура необходимо прикрепить пару ножей при помощи сварочного аппарата: они должны быть расположены таким образом, чтобы во время процесса бурения они погружались в почву под некоторым углом.

    Чтобы конструкция была удобна в работе, приварите к тройнику часть металлической трубы (около 1,5-2 м длиной). Сам тройник необходимо оснастить внутри винтовой резьбой.

    Отдельно следует сказать о вертлюге, который используется в буровых установках в качестве компенсатора противодействия подвижной части установки (бура) и неподвижной части, подающей воду. Устройство этой детали довольно простое: пара фланцев, перегородки с уплотнительными резиновыми кольцами, непосредственно корпус (выполненный из куска металлической трубы) и металлический пруток.

    Следует отметить, что самостоятельно изготовить эту деталь можно лишь при наличии токарного опыта и умении делать технические чертежи.

    Технология сборки МГБУ (малогабаритной буровой установки)

    Итак, рабочий механизм буровой установки подготовлен, теперь можно приступать непосредственно к сборке всей конструкции. Учтите, что вам понадобятся некоторые инструменты для работы: электродрель, болгарка, сварочный аппарат, а также оцинкованная труба, сгон и крест сантехнический. Рассмотрим процесс сборки конструкции пошагово:

    • Подготавливаем отрезки трубы для создания основы бурильной установки. Их нужно будет крепить в сгон и крест. На концах отрезков труб нарежьте резьбу вглубь на пару сантиметров.

    Детали буровой установки

    • К торцам металлических отрезков приварите предварительно заостренные пластины из металла (подобная установка позволит осуществлять непрерывную подачу воды).
    • Чтобы в установку осуществлялась подача воды, к одному из отрезков креста подсоедините насосный шланг.
    • Подсоединяем подготовленные детали к резьбовым соединениям. К нижней части основной трубы привариваем металлический отрезок с наконечником.
    • Приступаем к сбору основы установки из квадратного профиля. Металлические опоры соединяем с основной стойкой посредством сварки.
    • К профилю крепим двигатель и платформу. Сам профиль должен быть прикреплен к основной стойке таким образом, чтобы он свободно по ней перемещался.
    • Мощность двигателя будет регулироваться при помощи редуктора, к валу которого нужно прикрепить фланец. К нему крепим еще один, а между фланцами прокладываем резиновую шайбу.
    • Осталось осуществить последний шаг – проверить подачу воды. Она должна происходить бесперебойно.

    На этом мы заканчиваем рассмотрение технологии создания в домашних условиях буровой установки для подачи воды. Желаем удачи!

    Буровая установка: видео

    Как самостоятельно сделать установку для бурения скважины: самые простые конструкции

    Без собственного источника питьевой воды на частном земельном участке не обойтись. Чаще всего проблема решается путем бурения скважины, при этом самой затратной статьей расходов будет стоимость услуг бурильщиков. Пытаясь снизить затраты, немало умельцев попытались освоить технологию бурильных работ самостоятельно и многим из них удалось обеспечить участок водой. Для начала понадобится буровая установка своими руками. Изготовить ее не слишком просто, но возможно.

    Какие буровые установки бывают?

    Конструкция приспособления зависит от метода, который выбран для бурения скважины. При ударно-канатном бурении грунт разрушают с помощью груза, который просто бросают вниз. Рыхлый грунт вынимают и затем повторяют цикл, пока глубина скважины не достигнет необходимых размеров.

    Вынимать грунт с помощью вращающегося бура одновременно и проще, и сложнее. Проще, потому что требуется меньшее физическое усилие, а сложнее, поскольку такие установки имеют более сложную конструкцию, их размеры крупнее, а затраты на их создание выше. Часть элементов для надежной буровой установки создать самостоятельно невозможно. Что-то придется купить в специализированной фирме, что-то можно заказать у опытного токаря. Но в результате получится вполне профессиональный агрегат, который можно использовать на стороне, начав вполне успешный бизнес в качестве наемного бурильщика.

    Обратите внимание! Самодельные бурильные установки можно использовать не только для создания скважин на воду, но и при работах по монтажу свайного фундамента.

    Специалисты выделяют четыре типа малогабаритных бурильных установок (МГБУ):

    1. Установка для УКБ — ударно-канатного бурения. Представляет собой раму с треугольным основанием. Рабочими элементами являются трос и закрепленное на нем долото или желонка.
    2. Шнековые буровые установки, при использовании которых грунт вынимается с помощью шнека, при этом промывка скважины водой не используется.
    3. Роторные буровые установки, работающие по принципу гидробурения.
    4. Ручные роторные установки — простейший вариант, в котором вместо электромотора используется ручной труд. Из-за высоких затрат физического труда этот тип МГБУ используется довольно редко.

    Для самостоятельного изготовления даже самого простого приспособления такого типа понадобится сварочный аппарат, дрель и болгарка, а также навыки работы со всеми этими инструментами.

    Ручная шнековая буровая установка — это простейшее приспособление для бурения скважин с использованием ручного труда. Можно использовать электромотор, чтобы вынимать бур на поверхность

    Простейшая МГБУ для ударно-канатного бурения

    Для создания такой буровой установки понадобится сделать:

    • разборную станину;
    • ударный патрон («стакан»);
    • желонку.

    Чтобы облегчить бурильные работы, установку подключают к мотору редуктору, на барабан которого наматывается трос с закрепленным патроном или желонкой. Для эффективной работы понадобится патрон весом около 80 кг. С помощью желонки забой очищают от разрушенного грунта. Вполне эффективна желонка и на глинистых грунтах.

    Главный рабочий элемент буровой установки такого типа — патрон или «стакан». Для его изготовления понадобится отрезок толстостенной трубы диаметром около 80-120 мм, чем тяжелее будет материал, тем лучше. Внизу обычно вырезают треугольные «зубы», которые разрыхляют грунт, но можно оставить эту часть патрона и ровной. Кроме того, нижнюю кромку «стакана» обычно затачивают. Сверху делают несколько отверстий, чтобы надежно закрепить канат. Длина патрона может варьироваться в пределах 1-2 метров.

    Изготовить буровую установку для ударно-канатного бурения не сложно, понадобится достаточно тяжелая желонка (буровой инструмент), прочный канат, рама и лебедка с мотором, чтобы облегчить работу

    При ударно-канатном бурении для выемки грунта используется желонка. На фото самодельный вариант инструмента для ударно-канатного бурения, который позволяет разрыхлять и извлекать грунт

    Перед началом работы рекомендуется с помощью бура сделать в грунте отверстие, в которое затем будет опускаться патрон. Диаметр этого отверстия должен быть лишь немного больше диаметра патрона.

    Самая простая конструкция шнековой МГБУ

    Рабочий элемент такой установки — бур. Для его изготовления понадобится стальная труба сечением 100 мм. Верхний конец трубы снабжают наружной винтовой резьбой. На противоположном конце делают шнековый винт диаметром около 200 мм. Достаточно будет одного-двух витков шнека. К концам шнека следует приварить два стальных ножа таким образом, чтобы в вертикальном положении они находились под углом к горизонтальной поверхности грунта.

    Чтобы вращать бур было удобнее, нужно взять еще один отрезок трубы длиной около 1,5 метров и приварить его к тройнику, имеющему внутреннюю винтовую резьбу. Тройник навинчивают на часть разборной штанги. Длина отрезка такой штанги также составляет 1,5 метра.

    Схема буровой установки: 1 — бур; 2 — вороток; 3 — тройник; 4 — разборная штанга; 5 — муфта; б — тренога; 7 — отверстие; 8 — лебедка; 9 — зубчатое колесо

    Бур углубляют в грунт, проворачивают три раза, затем извлекают, чтобы удалить разрыхленный грунт. Процесс повторяют, пока углубление не достигнет примерно одного метра. Затем штангу необходимо удлинить, для чего с помощью муфты к ней присоединяется еще один отрезок стальной трубы.

    Для устройства скважины глубиной более восьми метров понадобится закрепить конструкцию на специальной вышке-треноге. В верхней части этой конструкции нужно сделать отверстие, в котором штанга будет двигаться свободно. Поскольку вес штанги по мере ее увеличения также становится внушительным, следует использовать для подъема конструкции лебедку. Вышка может быть выполнена как из металла, так и из древесины.

    Наглядно работа такой буровой установки представлена в следующем видеоматериале:

    Как сделать надежную конструкцию?

    Чтобы буровая установка для скважин была надежной и позволяла выполнять буровые работы на профессиональном уровне, необходимо приобрести ряд элементов, изготовленных в заводских условиях с использованием высокоточной техники. Понадобится приобрести:

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

    Раму для монтажа этого оборудования можно изготовить самостоятельно из прочной стали.

    На схеме наглядно изображено устройство заводской малогабаритной буровой установки с вертлюгом, буровой штангой, буром, электромотором, лебедкой, насосом и т.д.

    Вертлюг необходим для передачи движущего момента от мотора-редуктора к буру, а также для подачи промывочного раствора. В корпусе вертлюга находится подвижная часть, на которой закреплены буровые штанги. Через специальный герметичный патрубок подается промывочная жидкость. Хотя конструкция этого элемента сложностью не отличается, от качества его выполнения зависит срок эксплуатации всей буровой установки. Из-за высоких нагрузок для изготовления вертлюга следует использовать высокопрочную сталь, соблюдая при этом минимальный зазор между движущимися элементами устройства. Некачественный вертлюг выйдет из строя после изготовления нескольких скважин.

    Буровую штангу выбирают в зависимости от типа бурения (ударное, вращательное, с промывкой и т.д.). Штанга может иметь круглое или шестигранное сечение. Она передает движущий момент непосредственно к буру. В процессе работы штанга опускается вниз и ее необходимо наращивать. Для соединения используются специальные замки со специальной конической или трапециевидной (прямоугольной) резьбой, обеспечивающей максимально надежное соединение. По внутреннему сечению штанги в скважину подают жидкость, которая размягчает грунт и позволяет производить бурение более быстро и успешно.

    Бур — это рабочий элемент, предназначенный для размельчения грунта. Для профессионального использования подходят специальные трехлопасные буры, которые вращают циклическим методом. Диаметр бура может варьироваться в пределах 80-350 мм. Изготавливают этот элемент из качественной стали, в которую вплавлены высокопрочные пластины, например, ВК-8. На твердых грунтах рекомендуется использовать бурение в несколько проходов. Сначала производят так называемое разведочное бурение 80-миллиметровым буром, затем скважину проходят бурами большего диаметра, пока отверстие не достигнет необходимых размеров.

    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: