V mnoha regionech, pokud není možné připojit se k centralizovanému zásobování vodou, se uchylují k vrtání studní z podzemních horizontů.
Podzemní vody, izolované od povrchových zdrojů znečištění skalními masivy, zpravidla splňují hygienické normy stanovené pro užitkovou vodu. S dodatečným čištěním, průchodem přes filtrační zařízení, získají vysokou kvalitu pití.
Co potřebujete vědět
Rozhodujícími kritérii pro výběr způsobu vrtání studny jsou hloubka hladiny podzemní vody a horniny geologického úseku, které mají být vrtány. Správná technologie pro vrtání studní vám umožní rychle vyvrtat studnu a vyhnout se nehodám při vrtání. Ve výsledku to umožní získat za těchto podmínek nejvyšší průtok přiváděné vody.zařízení.
Co znamená technologie vrtání studní pod vodou? Jedná se o metodu a způsob ničení různých hornin, čištění vrtu a upevnění jeho stěn, zařízení přívodu vody.
Metody vrtání
Pro stavbu hlubinných vrtů se obvykle používá rotační a příklepové vrtání. Technologie vrtání studní na vodu těmito způsoby je odlišná. Vlastnosti každého z nich neumožňují jejich použití bez omezení za jakýchkoli podmínek. Technologie vrtání studní na vodu vrtnou soupravou s rotací nástroje na řezání horniny (bitu) je uvedena v tomto článku na příkladu šnekové a rotační metody.
Technologie šnekového vrtání
V písčitých a jílovitých horninách, které neobsahují velké vměstky, se vrtání používá pomocí sady vrtáků a vrtáků, které dopravují vyvrtanou horninu zespodu nahoru. Ze dvou typů šnekového vrtání se pro stavbu studny v oblasti s dobře prozkoumanou geologickou stavbou častěji používá kontinuální porážení s nepřetržitým chodem, přestávkami běhu a šroubováním. Tam, kde je potřeba získat kvalitní informace o horninách a jejich hloubkách, se používá metoda prstencových děr.
Nepřetržitý chod (proudové vrtání) - vrtaná hornina je vynášena šroubovým sloupem na denní povrch. Jak se vrtná kolona prohlubuje, doplňuje se o další šneky. Používají se pro ražení homogenních písků bez mezivrstev bahna nebo jiných slabých hornin. Frekvence otáčeníšrouby 250-300 ot./min. Zbytečně rychlé ponoření je nepřijatelné, aby nedocházelo k přeplnění lopatek horninou a zablokování střely v jímce z tohoto důvodu. Dostatečná zátěž - vlastní hmotnost šneků a hmotnost odstředivky.
V plastických a tvrdoplastových jílovitých útvarech se používají pravidelné zlomy - do skály se navrtá udidlo a šneková struna s následným vytažením k očištění příruby od vyvrtané hmoty. Hodnota výletního ponoru je do 1 metru. Frekvence otáčení od 100 do 300 ot./min. Náklad 500 N.
Ve slabých horninách se na šroubovací struně používá spirálový vrták - jsou zašroubovány do určité hloubky a poté odstraněny bez otáčení navijákem.
Prstencové porážení se provádí pomocí speciálních vrtacích vrtáků, které umožňují vytažení jádra (sloupec vyvrtané horniny) bez zvednutí vrtné kolony na povrch. Režim vrtání: 60-250 ot./min., dráha pojezdu od 0,4 do 2,0 m. Tato technologie vrtání vodních vrtů je zřídka používána, především geologickými organizacemi zabývajícími se průzkumem a souběžným vrtáním studní.
Technologie rotačního vrtání
Tato metoda dosahuje vysoké rychlosti pronikání a velkých výkonů potrubí. Mezi nevýhody patří ucpávání (jílování) zvodnělé vrstvy, vysoké náklady na přípravu jílového roztoku, velké objemy vody pro proplachování studny pro obnovení ztráty tekutiny horizontu jílovaného při vrtání.
Častěji používané rotačnípřímé promývání: zničená hornina ze dna je vynášena na povrch jílovým roztokem čerpaným do vrtu čerpadlem přes vrtné tyče. Je nutné udržovat rychlost vzestupného proudění v rozmezí 0,5 - 0,75 m/s. Cirkulace proplachovacího roztoku je ve vysoce členitých zónách narušena - jde do trhlin spolu s kalem. Vrták musí pečlivě sledovat režim vrtání, v případě potřeby snížit axiální zatížení a nepřetržitě dodávat proplachování, aby se zabránilo přilepení projektilu.
Neusilujte o vysokou mechanickou rychlost dosahovanou zvýšením počtu otáček: to je plné nehod. Hmotnost vrtáku a rychlost otáčení se upravují v závislosti na procházejících útvarech, průměru vrtáku a vrtných trubek, množství vrtné kapaliny.
Obrat musí být snížen na:
- zvýšení bitového parametru;
- zmenšení průměru vrtací kolony;
- zvýšení pevnosti hornin;
- při střídání vrstev s nízkou tloušťkou (do 1,5 m).
Na rotačních jednotkách typu URB a BA pracují převážně při rychlostech II-III. Potápění jílovitých a jílovito-písčitých hornin se provádí při 300-400 otáčkách za minutu (rychlost III-IV). Pro horniny střední pevnosti (pískovce, vápence, opuky) jsou limity rotace rotoru od 200 do 300 ot./min. Tvrdé kameny se vrtají vrtákem při rychlosti otáčení 100-200 ot./min.
Vrtačka pečlivě sleduje režim vrtání, snižuje axiální zatížení a nepřetržitě proplachuje, aby se zabránilo přilepení střely. Určuje okamžik otevření vodonosné vrstvynáhlý pokles bahna a zvýšení zatížení motoru. Ve vysoce rozbitých zónách je narušena cirkulace bahna - úlomky a bahno pronikají do trhlin.
Jsou-li zvodněné horniny skalním podložím s drobnými puklinami, otevírání horizontu se provádí kvalitním jílovým roztokem s jeho povinným výstupem na povrch.
Technologie vrtání studní s malou vrtnou soupravou je podobná technologii vrtání s výkonnými soupravami.
Související práce
Upevnění stěn studny pomocí trubek se provádí po vrtání. Používají se trubky kovové, azbestocementové a plastové. Typ filtru (perforovaný nebo síťovaný) se volí v závislosti na horninách obsahujících vodu.
Před instalací filtru se roztok vymění za lehčí, žádoucí je měrná hmotnost ne větší než 1, 15. Po instalaci filtru se studna ihned promyje vodou. Poté se provede gelování vrtu - odčerpání sloupce kapaliny z vrtu pomocí baileru. Když se mytí vyčeří a objeví se v něm písek, začne čerpání vzduchovým výtahem. Po ukončení výroby písku a úplném vyčeření vody je instalováno ponorné čerpadlo.
Dopadová energie volného pádu
Tlusté vodonosné vrstvy (méně než 1 m) se otevírají bez problémů metodou rázového lana. Je možné získat maximální průtok - zvodněné horniny nejsou jílovité. Není potřeba dlouhé odčerpávání.
Použitá metoda:
- v málo prozkoumanémterén;
- v oblastech bez vody, kde není možná dodávka vody pro přípravu m alty;
- v případě potřeby oddělený odběr vzorků z několika horizontů;
- pro studny s velkými počátečními průměry.
Nevýhody příklepového vrtání:
- nízká ROP;
- vysoká spotřeba trubek na opláštění;
- omezená hloubka vrtání (až 150 m).
Vypočítá se normální frekvence dopadu volně padajícího projektilu. Je nepřímo úměrná druhé odmocnině výšky pádu: s nárůstem výšky udidla nad dnem se snižuje frekvence dopadů a naopak s poklesem výšky se počet dopadů zvyšuje.
Chce to sílu a vynalézavost
S mělkou hladinou podzemní vody (zpravidla se jedná o podzemní vodu) a geologickým úsekem složeným z volných hornin lze ve stísněných podmínkách zástavby vyvrtat studnu za použití svalové síly lidí - 2 lidé stačí.
Technologie ručního vrtání studní je jednoduchá. Můžete použít metodu pohonu nebo šroub.
Pro pohon ocelové trubky o průměru 1 palec je tato trubka předřezána na segmenty po 2 nebo 3 metrech. Na koncích vytvořte vnější závit. Jak se trubky prohlubují, budou spojeny spojkami s vnitřními závity. Speciální ocelový hrot (stopka) je vyroben ve formě kužele, jehož průměr základny je o 1 cm větší než průměr trubky. Je navařen na trubku. Nahoře asi metr dlouhá trubkašpička (stačí 60 cm) je vyhrazena pro primitivní filtr - zařízení na přijímání vody pro pronikání vody z vodonosné vrstvy do studny. Pomocí 6mm vrtáku vytvořte otvory 5 cm od sebe.
Trubka je nasazena na hnací zařízení ze dvou samostatných částí. Prvním je zdůraznění s kónickým otvorem pro trubku. Jeho výstup je o 5 mm větší než vnější průměr hnané trubky, což stačí pro vložení dvou klínů zespodu do mezery - kovového komolého kužele seříznutého po délce. Průměr vrcholu kužele je o něco větší než průměr trubky, ale menší než výstup dorazu. Druhá část je šoková "žena", zátěž s průchozím otvorem pro trubku a dvěma madly pro zvednutí přes doraz.
Při spouštění ženy v okamžiku jejího dopadu na doraz klíny vniknou do otvoru a drží ucpanou trubku ve svém „objetí“. Po zaražení segmentu trubky se kužel vyrazí, trubka se prodlouží a sešroubuje se s dalším segmentem. Přestaví zarážku klíny, nasadí "ženu" a pokračují v ucpávání potrubí do vodonosné vrstvy. Pravidelně musíte otáčet potrubí kolem osy.
Vzhled vody ve studni je určen snížením její váhy přivázané k provázku. Pokud se zvedne za mokra, vrt se dostal hluboko do vodonosné vrstvy. Je důležité "nepřeskočit" tuto vrstvu, která dává vodu. V této vodou nasycené hornině je nutné ponechat perforovaný konec trubky. A ministudnu začněte čerpat nejprve ruční pumpou. Jakmile se voda vyčistí, přejdou na odčerpávání pomocí elektrického čerpadla povrchové vody.
Šnekové ruční vrtání studnína vodě - technologie je podobná té popsané s pomocí vrtné soupravy, kterou zde vystřídají dva lidé. S parametry režimu mechanického vrtání samozřejmě nemohou držet krok. Někteří řemeslníci nahrazují fyzickou sílu mechanismy.
Vrtání studní
Technologie je jednoduchá s minimálními náklady na materiál, úsilí a čas. Podmínky - hloubka studny do 10 m, úsek je složen z sypkých půd.
Výbava - pumpa "Baby", nádrž na vodu (čím větší objem, tím lépe, ale lze použít i sud 200 litrů). Objímka pro otáčení trubky je vyrobena ze dvou trubek a svorky.
Materiály: trubka o průměru 120 mm, délka do hloubky vrtu. Na spodním konci jsou prořezány zuby, horní konec je opatřen přírubou s armaturou, kterou bude voda ze sudu proudit hadicí pod tlakem vytvořeným čerpadlem "Kid". Pro upevnění příruby k okraji trubky jsou přivařeny 4 oka s otvory pro šrouby M10.
Pracovní síla: Je jednodušší spolupracovat. Čas strávený – pro penetraci 6 metrů hlíny 1–2 hodiny.
Proces vrtání: vykopejte jámu hlubokou asi metr, nainstalujte do ní svisle trubku a pumpou do ní načerpejte vodu. Voda, odcházející spodním koncem s frézami, začne erodovat půdu a uvolní prostor pro potrubí, které se začne usazovat svou vlastní vahou. Při třepání je pouze nutné trubku otočit tak, aby zuby rozdrtily kámen. Vyvrtané částice horniny pod tlakem vycházejí s vodou do jámy. Můžete z něj čerpat vodu afiltrování, opětovné použití pro praní. Po dosažení vodonosné vrstvy je příruba odstraněna a čerpadlo je ponořeno do studny pod hladinou vody, ale nedosahuje spodního otvoru.
Typy studní
Rozdělují se na bezfiltrové a filtrované. Bezfiltrové vrty jsou uspořádány ve vodonosných vrstvách složených z jemnozrnných písků nebo ve stabilních puklinových horninách. Pro ostatní vodonosné vrstvy se filtr vybírá v závislosti na frakcích hornin obsahujících vodu.
