В много региони, ако е невъзможно да се свърже с централизирано водоснабдяване, те прибягват до пробиване на водни кладенци от подземни хоризонти.
Подземните води, изолирани от повърхностни източници на замърсяване със скални маси, по правило отговарят на санитарните норми, установени за битови води. С допълнително пречистване, преминавайки през филтърното устройство, те придобиват високо качество за пиене.
Какво трябва да знаете
Определящите критерии за избор на метод за пробиване на воден кладенец са дълбочината на нивото на подпочвените води и скалите на геоложкия участък, който ще се пробива. Правилната технология за пробиване на водни кладенци ще ви позволи бързо да пробиете кладенец и да избегнете инциденти по време на пробиване. В резултат на това това ще позволи да се получи най-високият дебит на водоприемника при тези условия.съоръжения.
Какво предполага технологията за пробиване на кладенци под вода? Това е методът и начинът на разрушаване на различни скали, почистване на сондажа и фиксиране на стените му, оборудване на водоприемника.
Методи за пробиване
За изграждането на дълбоководни кладенци обикновено се използва ротационно и ударно сондиране. Технологията за пробиване на кладенци за вода по тези начини е различна. Характеристиките на всеки не им позволяват да се използват без ограничения при никакви условия. Технологията за пробиване на кладенци за вода с сондажно устройство с въртене на инструмент за рязане на скали (бит) е дадена в тази статия с примера на шнеков и ротационен метод.
Технология за пробиване със шнек
При пясъчни и глинести скали, които не съдържат големи включвания, пробиването се използва с набор от битове и шнеки, които транспортират пробитата скала от дъното нагоре. От двата вида шнеково пробиване, за изграждане на воден кладенец в район с добре проучена геоложка структура, по-често се използва непрекъснато клане с непрекъснат ход, прекъсвания и завинтване. Когато е необходимо да се получи висококачествена информация за скалите и техните дълбочини, се използва методът на пръстеновидните дупки.
Непрекъснат ход (пробиване на поток) - пробитата скала се изнася от винтова колона към дневната повърхност. Тъй като сондажната колона се задълбочава, тя се изгражда с допълнителни шнеки. Използват се за пробиване на хомогенни пясъци без прослойки от тиня или други слаби скали. Честота на въртеневинтове 250-300 об/мин. Ненужно бързото потапяне е неприемливо, за да се избегне препълване на лопатките с камък и заглушаване на снаряда в кладенеца поради тази причина. Достатъчно натоварване - собственото тегло на шнековите и теглото на спинера.
При пластични и твърдопластични глинести формации се използват редовни прекъсвания - в скалата се пробиват бит и шнекова колона с последващо извличане за почистване на фланеца от пробитата маса. Стойността на гмуркането е в рамките на 1 метър. Честота на въртене от 100 и не повече от 300 rpm. Зареждане 500 N.
При слаби скали се използва спирален бит върху винтова струна - те се завинтват на определена дълбочина и след това се отстраняват без въртене с лебедка.
Пръстеновидното клане се извършва със специални шнеки, които позволяват извличане на ядрото (колона от пробита скала) без повдигане на сондажната колона на повърхността. Режим на пробиване: 60-250 об/мин, разстояние на движение от 0,4 до 2,0 м. Тази технология за пробиване на водни кладенци се използва рядко, главно от геоложки организации, занимаващи се с проучване и едновременно пробиване на водни кладенци.
Технология за роторно пробиване
Този метод постига висока степен на проникване и големи изходи на тръбни колони. Недостатъците включват запушване (замазване) на водоносния хоризонт, високи разходи за приготвяне на глинен разтвор, големи обеми вода за промиване на кладенеца за възстановяване на загубата на флуид от хоризонта, глинен по време на сондиране.
По-често използван ротационендиректно измиване: разрушената скала от дъното се извежда на повърхността чрез глинен разтвор, изпомпван в кладенеца чрез помпа през сондажните пръти. Необходимо е да се поддържа скоростта на възходящия поток в диапазона от 0,5 - 0,75 m / s. Циркулацията на промивния разтвор е нарушена в зони с висока степен на пукнатини - той влиза в пукнатините заедно с утайката. Сондажът трябва внимателно да следи режима на пробиване, да намали аксиалното натоварване, ако е необходимо, и непрекъснато да подава промиване, за да избегне залепването на снаряда.
Не преследвайте високата механична скорост, постигната чрез увеличаване на броя на оборотите: това е изпълнено с инциденти. Теглото на накрайника и скоростта на въртене се регулират в зависимост от преминаваните образувания, диаметъра на долната и сондажните тръби, количеството сондажен флуид.
Оборотът трябва да бъде намален на:
- увеличение на битов параметър;
- намаляване на диаметъра на сондажната колона;
- увеличаване на здравината на скалите;
- при редуване на слоеве с ниска дебелина (до 1,5 m).
На ротационните агрегати от тип URB и BA те работят основно при II-III скорости. Потъването на глинести и глинесто-песъчливи скали се извършва при 300-400 об/мин (III-IV скорост). За скали с умерена якост (пясъчници, варовици, мергели) границите на въртене на ротора са от 200 до 300 об/мин. Твърдите скали се пробиват с бит при скорост на въртене 100-200 об/мин.
Пробивачът внимателно следи режима на пробиване, като намалява аксиалното натоварване и непрекъснато промива, за да избегне залепването на снаряда. Моментът на отваряне на водоносния хоризонт определявнезапно падане на кал и увеличаване на натоварването на двигателя. Циркулацията на кал е нарушена в зони с висока степен на счупване - изрезките и калта влизат в пукнатини.
Ако водоносните скали са скали с малки пукнатини, отварянето на хоризонта се извършва с висококачествен глинен разтвор със задължителен изход на повърхността.
Технологията за пробиване на водни кладенци с малка сондажна платформа е подобна на тази при пробиване с мощни платформи.
Свързани работи
Фиксирането на стените на кладенеца с тръби се извършва след пробиване. Използват се метални, азбестоциментови и пластмасови тръби. Видът на филтъра (перфориран или мрежест) се избира в зависимост от водоносните скали.
Преди монтиране на филтъра разтворът се заменя с по-лек, желателно е специфичното тегло не повече от 1, 15. След монтиране на филтъра кладенчето веднага се измива с вода. След това се извършва желиране на кладенеца - изпомпване на колоната на течността от кладенеца с балон. Когато измиването се избистри и в него се появи пясък, започва изпомпване с еърлифт. С прекратяване на производството на пясък и пълно избистряне на водата се монтира потопяема помпа.
Свободно падаща ударна енергия
Дебелите водоносни хоризонти (по-малко от 1 м) се отварят безпроблемно по метода на ударно въже. Възможно е да се получи максимален дебит - водоносните скали не са глинести. Не се изисква дълго изпомпване.
Използвания метод:
- в малко проученитетерен;
- в безводни райони, където доставката на вода за приготвяне на хоросан не е възможна;
- ако е необходимо, отделно вземане на проби от няколко хоризонта;
- за кладенци с големи начални диаметри.
Недостатъци на ударното пробиване:
- ниска ROP;
- висока консумация на тръби за кожух;
- ограничена дълбочина на пробиване (до 150 m).
Изчислява се нормалната честота на удара на свободно падащ снаряд. Той е обратно пропорционален на квадратния корен от височината на падане: с увеличаване на височината на битката над дъното честотата на ударите намалява и, обратно, с намаляване на височината, броят на ударите се увеличава.
Необходими са сила и изобретателност
С плитка повърхност на подземните води (по правило това са подземни води) и геоложки разрез, съставен от насипни скали, в тесни условия на застроена площ може да се пробива кладенец с помощта на мускулната сила на хората - 2 души са достатъчни.
Технологията за ръчно пробиване на водни кладенци е проста. Можете да използвате метода на шофиране или винт.
За задвижване на стоманена тръба с диаметър 1 инч, тя се нарязва предварително на сегменти от 2 или 3 метра. В краищата направете външна резба. Тъй като тръбите се задълбочават, те ще бъдат свързани чрез съединители с вътрешни резби. Специален стоманен накрайник (остана) е направен под формата на конус, чийто диаметър на основата е с 1 см по-голям от диаметъра на тръбата. Той е заварен към тръбата. Около метър дълга тръба отгоревърхът (60 см е достатъчно) е запазен за примитивен филтър - водоприемно устройство за проникване на вода от водоносния хоризонт в кладенеца. С 6 мм бормашина направете дупки на 5 см един от друг.
Тръбата се поставя на задвижващо устройство от две отделни части. Първият е упор с коничен отвор за тръбата. Изходът му е с 5 мм по-голям от външния диаметър на задвижваната тръба, което е достатъчно, за да се вкарат два клина в процепа отдолу - метален пресечен конус, изрязан по дължината. Диаметърът на горната част на конуса е малко по-голям от диаметъра на тръбата, но по-малък от изхода на ограничителя. Втората част е шок "жена", товар с проходен отвор за тръбата и две дръжки за повдигане над ограничителя.
При спускане на жената в момента на удара й върху упора, клиновете влизат в отвора и държат запушената тръба в "прегръдката си". След задвижване на тръбен сегмент, конусът се избива, тръбата се удължава, завинтвайки се със следващия сегмент. Те пренареждат ограничителя с клинове, обличат "жената" и продължават да запушват тръбата към водоносния хоризонт. Периодично трябва да завъртите тръбата около оста.
Появата на вода в кладенеца се определя чрез спускане вътре в тежестта му, вързана за връв. Ако е вдигнат мокър, значи кладенецът е влязъл дълбоко във водоносния хоризонт. Важно е да не "пропуснете" този слой, който дава вода. Необходимо е да оставите перфорирания край на тръбата в тази наситена с вода скала. И започнете да изпомпвате мини-кладенеца първо с ръчна помпа. Тъй като водата се избистря, те преминават към изпомпване с електрическа помпа за повърхностна вода.
Ръчно пробиване на кладенци със шнекна вода - технологията е подобна на описаната с помощта на сондажна платформа, която тук се заменя от двама души. Разбира се, те не могат да се справят с параметрите на механичния режим на пробиване. Някои майстори заменят физическата сила с механизми.
Пробиване на кладенци за вода
Технологията е проста с минимална цена на материали, усилия и време. Условия - дълбочина на кладенеца до 10 м, участъкът е изграден от рохкави почви.
Оборудване - помпа "Baby", резервоар за вода (колкото по-голям е обемът, толкова по-добре, но можете да използвате и варел от 200 литра). Яката за завъртане на тръбата е изработена от две тръби и скоба.
Материали: тръба с диаметър 120 мм, дължина до дълбочината на кладенеца. В долния край се изрязват зъби, горният край е снабден с фланец с фитинг, през който водата от цевта ще тече през маркуча под налягане, създадено от помпата "Kid". За закрепване на фланеца към ръба на тръбата са заварени 4 уши с отвори за болтове M10.
Работна сила: По-лесно е да работите заедно. Прекарано време - за 6 метра проникване на глинеста почва 1-2 часа.
Процес на пробиване: изкопайте яма с дълбочина около метър, монтирайте тръба вертикално в нея и изпомпвайте вода в нея с помпа. Водата, излизаща през долния край с фрези, ще започне да ерозира почвата, освобождавайки място за тръбата, която ще започне да се утаява под собственото си тегло. Необходимо е само, докато се разклаща, да завъртите тръбата, така че зъбите да смачкат скалата. Пробитите скални частици под налягане излизат с вода в ямата. Можете да черпите вода от него ифилтриране, повторна употреба за измиване. След достигане на водоносния хоризонт, фланецът се отстранява и помпата се потапя в кладенеца под нивото на водата, но не достига до дъното.
Видове водни кладенци
Те са разделени на безфилтърни и филтрирани. Безфилтърните кладенци са подредени във водоносни хоризонти, съставени от дребнозърнести пясъци или в стабилни натрошени скали. За други водоносни хоризонти се избира филтър в зависимост от фракциите на водоносните скали.
