Малогабаритная буровая установка для бурения 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.

Источник

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.

Источник