Шнековое бурение это
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Разрушенная порода затем поступает на спираль (реборду) шнека и транспортируется на поверхность. Долота отличаются количеством и конфигурацией лопастей, а также типом вооружения.
Забурники позволяют совместить проходку с удалением породы из забоя без применения промывки и продувки. Забурники представляют собой трубу, по наружной поверхности которой приварена спирально навитая лента (реборда). К корпусу забурника приварены лопасти, армированные твердосплавными пластинами и сменными резцами. Конструкция обеспечивает эффективное удаление продуктов разрушения и более высокую скорость бурения.
Шнековое бурение скважин технология
Считается, что шнековое бурение является самым дешевым и простым методом бурения скважин. И действительно, бурение шнековым методом отличается высокой скоростью проходки (до 100-300 м за смену).
Оглавление
- 1 Где применяется шнековое бурение
- 2 Технология шнекового бурения
- 3 Плюсы
- 4 Минусы
Если совсем просто объяснять принцип работы шнекового бурения, можно вспомнить ледовый бур, которым зимой пользуются рыбаки для того чтобы сделать лунку.
Ледовый бур устанавливается вертикально и за счет вращения и нажима врезается в лёд.
Если же говорить о технологии, то бурение скважины в теории не сильно сложнее.
Где применяется шнековое бурение
Шнековое бурение применяется в основном при бурении песчаных и песчано-гравийных грунтов, а также пород средней твердости для взрывных скважин, инженерных и гидрогеологических исследований, геологической съемке, разведки полезных ископаемых, картировании и т.п. популярно при бурении скважин на воду.
Глубина скважины, обычно до 50 метров, но в зависимости от грунтов может составлять до 100-120 метров.
Диаметр бурения шнеками, обычно от 60 мм до 600-800 мм. В некоторых случаях, для неглубоких скважин, используются шнеки диаметром 1500 мм и более.
Технология шнекового бурения
Шнековое бурение является одним из методов вращательного бурения и осуществляется установкой которая имеет буровую головку, следом идут шнеки, с помощью которых на поверхность транспортируется разрушенная порода (шлам).
Разрушение породы происходит за счет вращения буровой головки, под которой понимается лопастное долото или бур. Инструмент разнообразный и подбирается исходя из свойств породы.
Слева направо: Лопастной бур; Долото двухлопастное; Долото трехлопастное.
Буровая головка и шнек могут быть раздельными или одним целым, последнее называют шнекобуром.
Шлам по спирали (реборде) шнека транспортируется на поверхность.
Шнековое бурениеШнек подбирается исходя из того, что межвитковое пространство должно быть занято транспортируемой породой на 0,2-0,4 объема. Это важно т.к. в таком случае происходит нормальное охлаждение шнека за счет быстрого заглубления и постоянного потока породы разной температуры.
Нагрев происходит из-за быстрого вращения и трения о стенки скважины.
Буровые шнеки диаметром до 100 мм имеют частоту вращения в среднем 200-500 об./мин., при диаметре 150-200 мм – в среднем 100-200 об./мин.
Реборда шнека служит только для транспортировки разрушенного грунта, а значит разрушающий инструмент (долото или бур) должен быть большего диаметра.
Плюсы
Непрерывный процесс подъема грунта на поверхность;
Шнековая колонна не требует подъема во время бурения;
Высокая скорость углубления (До 100-300 метров за смену).
Минусы
Необходимо быстрое вращение большой и тяжелой шнековой колонны, следовательно, буровая установка должна быть мощной;
Относительно небольшая глубина бурения, обычно до 50 метров;
При попадании на валун дальнейшая проходка может стать проблемой, скорее всего бурить придётся рядом;
Бурение в породах высокой твердости невозможно;
В липких и вязких грунтах возможно налипание.
Введение в шнековое бурение
Шнековое бурение восходит к 250 г. до н.э., когда Архимед изобрел первый известный шнек, перемещавший воду вверх по склону. Хотя бурение появилось позже, ясно, что это одна из древнейших технологий в мире, но это не значит, что вы знаете, как она работает.
Если все, что вы знаете об Архимеде и шнеках, является смутным воспоминанием (или вы вообще ничего не помните), ничего страшного — в этом блоге мы дадим вам обзор шнекового бурения.
В шнековом бурении используется буровое долото, очень похожее на шнек — оно сделано из стального корпуса с изогнутыми лопастями, которые вращаются, когда буровая головка буровой установки оказывает давление, чтобы продвинуть долото дальше в землю. Вращение скребков важно, потому что оно механически перемещает материал на поверхность.
Шнеки могут быть установлены на различных машинах или грузовиках и бывают разной длины и диаметра — от 2 до 18 дюймов.
КОГДА ОБЫЧНО ИСПОЛЬЗУЕТСЯ ШНЕКОВОЕ БУРЕНИЕ?
Шнековая технология чрезвычайно универсальна и может использоваться в экологических, геотехнических, дренажных и строительных проектах. Чаще всего его используют для бурения почвы, установки колодцев, сбора подземных вод (как и мечтал Архимед!) и сбора геологических данных.
Бур отлично подходит для геологических работ, содержащих песок, гравий, глину или городскую насыпь. Это также хороший выбор, когда необходима глубокая скважина — многие другие методы не могут обеспечить ту же глубину, что и шнековый бур.
КАКОВЫ ПЛЮСЫ И ПРОТИВ ШНЕКОВОГО БУРЕНИЯ?
Шнековое бурение имеет много преимуществ:
- Возможность глубокого бурения.
- Буровые растворы не требуются при использовании шнековой технологии (что обеспечивает более чистый образец для экологических проектов).
- Существует широкий диапазон диаметров сверления.
- Его можно установить и использовать практически на любой буровой установке или грузовике.
- Это экономичная технология.
Но, как и у любого метода бурения, у него есть недостатки:
- Он имеет ограниченные возможности в тяжелых городских засыпках (таких как бетон, кирпич и дерево) и плотной почве.
- Эта технология может привести к большему количеству отходов, чем другие методы бурения, которые потребуют утилизации.
КАК УЗНАТЬ, ЯВЛЯЕТСЯ ЛИ AUGER ЛУЧШИМ ВАРИАНТОМ ДЛЯ МОЕГО ПРОЕКТА?
После того, как вы ознакомитесь с геологическими данными по району и получите предварительный объем работ, вы захотите обсудить свой проект с опытным подрядчиком по бурению. В идеале вы должны поговорить с тем, кто предлагает несколько технологий бурения, чтобы получить независимое от технологии мнение. Этот человек должен сэкономить ваше время, поскольку он или она может выявить потенциальные проблемы бурения на этапе планирования, что позволит вам решить их заранее.
РЕСУРСЫ И МЕСТА ДЛЯ ШНЕКОВОГО БУРЕНИЯ
- Национальные офисы
- Услуги шнекового бурения
- Преимущества шнекового бурения с полым штоком
Любимый метод сверления Архимеда — одна из старейших технологий, но она все еще используется по уважительной причине. Если вы хотите поговорить с кем-нибудь об использовании шнека в вашем следующем проекте, сообщите нам об этом.
ЗАПРОС ПРЕДЛОЖЕНИЯ >>
Если вам нужен обзор технологий бурения, используемых в экологических и геотехнических проектах, посмотрите наш веб-семинар «Бурение 101» или прочитайте запись в блоге «Бурение 102».
ПОСМОТРЕТЬ ВЕБИНАР >>
ПРОЧИТАТЬ БУРЕНИЕ 102 >>
Что такое бур и для чего он обычно используется?
Проще говоря, бур представляет собой спиралевидный инструмент, который используется для бурения отверстий в земле и других поверхностях или материалах.
Спиралевидный металлический стержень с лезвием на конце устройства известен как «летающий». Крылья вращаются, чтобы очищать, резать или откачивать просверленные материалы. Осколки выбуриваемых материалов (например, грунта, льда) перемещаются по виткам и из скважины при вращении лопасти.
Как и многие другие специальные инструменты, существует не один тип шнека. Шнеки можно найти для самых разных целей бурения, каждая версия предназначена для работы с определенными материалами, поверхностями или другими требованиями.
Буры также могут быть идентифицированы по их различным названиям — буры для земли, зерновые буры и ледобуры, и это лишь некоторые из них. Они могут приводиться в действие электродвигателем, прикрепленным к трактору, или использоваться вручную.
Каковы общие размеры шнека?
Шнеки можно найти практически любого размера, который вы только можете себе представить. От небольшого ручного устройства до устройств, которые необходимо буксировать за трактором.
Обычно шнековые буровые долота доступны следующих диаметров:
- 4 дюйма
- 6 дюймов
- 8 дюймов
- 12 дюймов
- 18 дюймов
Доступная глубина шнека обычно составляет 3 и 4 фута, но существуют шнеки, которые позволяют бурить на большую ширину и глубину.
Те, у кого есть бур для одного человека, не должны использовать его для отверстий диаметром более 8 дюймов. Принимая во внимание, что шнеки, рассчитанные на двух человек, выполняют работу с максимальным диаметром 18 дюймов.
Для любого проекта, предусматривающего более широкие и глубокие отверстия, чем перечисленные выше, потребуется модель с краном или буксировкой.
Для чего чаще всего используются шнеки?
Шнеки в основном используются для одной цели – сверления отверстий. Некоторые из наиболее типичных промышленных применений включают сверление отверстий для солнечных столбов, телефонных столбов и палубных столбов, и это лишь некоторые из них.
Шнеки помогают экономить время и трудозатраты, обеспечивая лучший рабочий процесс и непрерывность. Таким образом, вы получите максимальную отдачу от этого инструмента, когда в ходе одного проекта необходимо вырыть несколько отверстий одинакового диаметра.
В то время как шнеки, как правило, лучше всего подходят для этих более промышленных применений, их можно использовать и по-другому, например:
- Сверление в древесине или деревьях для извлечения кленового сиропа (для этого потребуется бур для дерева)
- Небольшие домашние проекты, такие как садоводство (для этого потребуется ручной бур)
- Бурение лунок во льду во время подледной рыбалки (для этой цели подойдет газовый и ручной бур)
Зачем покупать шнек?
Буры невероятно универсальны и могут сэкономить часы изнурительного труда на работах, где в противном случае вам пришлось бы копать глубокую яму.
В коммерческом смысле шнеки обычно используются на строительных площадках или промышленных объектах для повышения эффективности. Шнеки также можно использовать в более мелких личных занятиях, таких как строительство забора, посадка сельскохозяйственных культур, подледная рыбалка или даже добыча кленового сиропа.
Распространенные типы буров
Вот некоторые из наиболее распространенных буров, о которых вы услышите:
Ледобур
Существует несколько применений ледобуров — это бурение отверстий во льду и дробление льда. Лезвия в этом устройстве разработаны, заточены и имеют форму для резки и дробления льда. Они обычно используются в коммерческом или промышленном пищевом оборудовании для измельчения льда для еды и напитков. Ледовые буры также используются для подледной рыбалки, однако их можно использовать в любое время, когда вам нужно просверлить толстый слой льда.
Ледобуры имеют гораздо более острые лезвия, чем почвенная версия инструмента.
Более острые лезвия позволяют дрели легче проникать в лед, не создавая потенциально опасных трещин.
Земляной бур
Земляные буры используются для бурения отверстий в земле и состоят из вращающейся металлической трубы или стержня с одним или несколькими лезвиями, прикрепленными к нижнему концу. Как следует из названия, землеройный шнек предназначен для прорезания или очистки грунта и почвы. Эти шнеки обычно используются фермерами и садоводами, занимающимися выращиванием сельскохозяйственных культур.
Зерновой шнек
Зерновой шнек предназначен для транспортировки большого количества зерна. Зерновой шнек состоит из большой трубы, содержащей сплошной вал, вокруг которого против часовой стрелки закручивается спираль.
Оттуда зерно подтягивается и проталкивается в вал, а затем выбрасывается с другого конца. Как правило, зерно помещается в бункер или силос или, в некоторых случаях, непосредственно в грузовик для транспортировки.
Ручной бур
Ручной бур обычно используется для рытья более мелких ям.
Они обычно используются для таких работ, как:
- Сбор проб почвы
- Изготовление отверстий для столбов
- Экологическое строительство
- Горнодобывающая промышленность
- Прочистка стоков
- Поиск подземных материалов, которые могут помешать бурению и повредить механические инструменты
Садовый бур
Садовый бур очень похож на промышленный бур; однако они обычно портативны, легки и значительно более доступны по цене. Они используются для рытья отверстий для столбов забора, посадки луковиц / пробок для травы и других целей в саду / ландшафтном дизайне.
Садовый бур гораздо более экономичен по времени, чем лопата, а также обеспечивает улучшенный контакт растений с почвой и корнями.
Часто задаваемые вопросы о шнеках и буровых долотах
Насколько глубоко можно сверлить шнеком?
Бур может бурить скважины глубиной до 95 футов и неглубоко до 3 футов.
Однако, как только глубина превысит 95 футов, вы можете добавить к буру удлинитель.
В чем разница между буром и буром?
По сравнению с другими сверлами, шнекам легче сверлить любой материал, для которого они необходимы.
Шнеки обладают следующими преимуществами по сравнению со стандартными бурами:
- Большая глубина бурения
- Гладкость и однородность отверстий
- Более легкое растачивание (не требуется большого давления вниз)
- Предотвращает засорение отверстий (благодаря более эффективной эвакуации стружки материала)
Можно ли использовать сверло в электродрели?
Некоторые сверла можно использовать в дрели, но они должны применяться только для определенных целей. Лучше всего убедиться, что дрель, которую вы собираетесь использовать, способна работать со шнеком и выполнять соответствующую работу, чтобы избежать травм или повреждения ваших инструментов.
