Jos maalaistaloa ei voida yhdistää keskitettyyn vesihuoltoon, sinun on organisoitava autonominen järjestelmä. Useimmat omistajat mieluummin järjestävät sen kaivon perusteella, jonka kehittämisessä käytetään erilaisia menetelmiä. Tarkastelemme pyörökaivojen poraamista - erittäin lupaava, mutta toistaiseksi vain vähän tunnettu vaihtoehto.
Artikkelissamme kuvataan yksityiskohtaisesti roottoritekniikan monimutkaisuudet ja käytetyt työkalut. Tämän tekniikan etuja ja haittoja tutkitaan ja esitetään menetelmiä sen toteuttamiseksi käytännössä. Vinkumme ovat hyödyllisiä yksityisten tonttien harkituille omistajille, jotka haluavat valvoa kaivurien työtä.
Määritelmä pyörivä poraus
Aluksi analysoimme mitä kaivojen pyörivä poraus tarkoittaa ja mitkä ovat sen vaihtoehdot? Kairaporaus on edelleen tunnustettu yhdeksi yleisimmistä tavoista vedenottoon.
Ruuvitekniikka ei kuitenkaan salli kallioperän kulkemista. Ruuviporauksessa käytetty ruuvipora ei pysty tuhoamaan kalkkikiveä. Mutta usein tapahtuu, että sinun täytyy porata se, koska päällekkäiset kerrokset eivät ole vakaita ja riittäviä toiminnan virtausnopeudelle.
Ydin- ja ruuviporaustekniikka ei tarjoa mahdollisuutta kulkea kivimuodostelmia. Kun asennetaan kaivo kalkkikivelle, on tehokkaampaa ja taloudellisempaa käyttää pyöröporausmenetelmää
Siksi kiertotekniikka, jota aikaisemmin käytettiin vain kaivosteollisuudessa, alettiin ottaa käyttöön yksityisten vedenottolaitosten alaan. Sen työelementti sijaitsee vähän kaivon pohjareiässä. Taltalla hävitetään koheesio- ja epäjohdonmukaiset maaperät, kivinen kallioperä murskataan.
Tuhotun kiven louhinta suoritetaan nesteellä, joka syötetään pintaan työpylvään tai rengasmaisen tilan kautta. Nämä ovat 2 erilaista porausmenetelmää, joista kutakin käsitellään yksityiskohtaisesti alla.
Terän halkaisija ylittää työpylvään halkaisijan, mikä mahdollistaa:
- vähentää koko porausprosessin energiakustannuksia (teho kulutetaan täällä vain kääntymiseen terän voimalla edessä, ja työlangan kitkahäviöt porausreiän seinämää vastaan minimoidaan);
- suojaa suurin osa työlangan elementteistä vaurioilta, samoin kuin poratun kaivon seinät tuhoutumiselta;
- luo vaikuttavia halkaisijaltaan porareikiä (esimerkiksi jopa 70 cm) erittäin vaikuttavilla syvyyksillä.
Tällä tavoin voidaan muodostaa pohjakerroksia, joiden syvyys on vähintään 300 metriä, ts. Poraa vedenottoa veden syöttämiseksi kesämökeihin ja kyliin.
Joten määritelmä: pyörivä poraus on sellainen tapa kehittää kaivo, jossa edessä olevaan terään kohdistuva voima siirretään kiertokiertäjältä työlangan läpi. Se on koottu sauvoista - kapeista teräsputkista, jotka on kytketty toisiinsa peräkkäin muuttamalla syvyydet maahan.
Mutta kaivoksen rungon puhdistamisessa ja lietteessä teurastuksessa käytetään paineenalaista vettä. Tämän päätöksen ansiosta poralankaa ei tarvitse purkaa ja koota sydämen poistoa varten, kuten sydämen porauksessa.
Tuotantoon injektoitu neste ratkaisee välittömästi kaksi tärkeää tehtävää: se vapauttaa poran tien jatkotöiden suorittamiseen ja huuhtelee kaivon, joka on tarpeen vedenoton valmistelua varten.
Rotary-tekniikan edut
Mitkä ovat rotaatioporauksen edut mahdollisiin vaihtoehtoihin nähden? Niitä on useita.
ensiksiPyörivän terän avulla on mahdollista luoda suurhalkaisijaisia kaivoja, jotka tyydyttävät täysin useiden kotitalouksien veden tarpeet kerralla.
Ei ole mikään salaisuus, että poraus ei ole kallis prosessi: se vaatii erikoislaitteita, ja kokeneiden poraajien on hallittava ja hallittava prosessia. Poraustoiminta on loppujen lopuksi lisensoitu. Siksi sen korkea hinta.
Muoto ja rakenne antavat pyörivän poranterän muodostaa kaivoja, joiden halkaisija on huomattavasti suurempi kuin kairaporat ja ydinputki
Useiden kotitalouksien yhdistäminen kerralla yhden yhteisen kaivon rahoittamiseksi vierekkäisissä kohteissa on kustannustehokas hanke. Mutta tämä vaatii merkittävän veloituksen. Useimmissa tapauksissa kvaternääristen sedimenttien (hiekka) pohjavesikerrokset eivät pysty tarjoamaan niitä.
Luonnollisesti yhteistä käyttöä varten vedenotto tulisi asettaa kalkkikivelle. Siitä uutetulle pohjavesille on ominaista parempi veden liikkuvuus ja puhtaus. Sademäärällä ei ole pienintäkään vaikutusta kaivojen virtaukseen kalkkikiveen. Mitä ei voida sanoa hiekan kaivoista.
toiseksivakuuttaa suhteellisen pienet energiakustannukset. Pyörivän porauksen työelementti on taltta. Mutta toisin kuin kaira- ja syväporaus, poraustyökalu ei ole vuorovaikutuksessa poratun kaivon seinämien kanssa
Toisin sanoen vain pieni osa, jonka korkeus on vähäinen suhteessa koko poranterän korkeuteen, on suorassa kosketuksessa maaperään. Tämän seurauksena tämä kaivojen muodostamismenetelmä on nopein - jopa 1000 lineaarimetriä kuukaudessa!
Kolmanneksi, kollektiivisia asiakkaita houkuttelee porauksen syvyys. Ainoastaan pyörivällä menetelmällä voidaan porata alkuperäiskantaisissa muodonmuutos- ja muinaiskivioissa kaivettu kaivo, jonka halkeamia voidaan pumpata vedestä, jonka koostumus sopii parhaiten juomiseen.
Yleensä vain teollisuusvettä uutetaan saannista, jonka syvyys on alle 30 m. Sen koostumukseen vaikuttavat lähellä olevat vesimuodostumat, roskien täynnä joet, sateet ja vain maahan vuotaneet tekniset nesteet. Ruuvi ja ydinputki auttavat saamaan vain tällaisen sisääntulon.
Koko porauslaitteiden sarja on helppo asentaa yhdelle keskipitkälle hyötyajoneuvoalustalle. Tämä tekee pyörivästä porausprosessista huomattavasti teknisesti edistyneemmän ja siten halvemman.
Lisäksi pyörivä poraus antaa sinun suorittaa kehitystyön täyteen syvyyteen vaihtamatta toiseen porausmenetelmään. Kun esimerkiksi kehitetään kaivoa ruuvilla, jos on tarpeen porata lohkare, ne siirtyvät iskuköysi tekniikkaan.
Tätä varten tynnyristä poistetaan ruuvikuori ja terä heitetään kasvoihin, kunnes lohkare rikkoutuu. Sitten kasvot puhdistetaan kaapimella. Sitä käytetään, jos on tarpeen nostaa vedellä kyllästettyä hiekkaa pintaan, joka ei ole paksumpaa ydinputkessa.
Käytäntö osoittaa, että kiertomenetelmällä porattujen kaivojen käyttöikä on pidempi. Teknisesti tämä johtuu siitä, että porausreikien seinät muodostavan vaippajohdon asentamisen jälkeen rengas vahvistetaan edelleen.
Kaivolaitteet
Ensinnäkin kaivon yläpinnalle asennetaan pystysuora konsoli työlangan pystysuorien nivelten kiinnittämistä varten. Tämän poran akselin ensimmäinen lenkki on varustettu työelementillä - bitillä, jolla voi olla erilainen muoto riippuen porattavan kallion luokasta.
Tietenkin pohjavesikerrosten poraamiseen käytetään pienempiä laitteita, ja tietyn tornin muodostamista ei yleensä tarvita
Poran työkalusarja
Kun syvennetään ensimmäistä linkkiä, siihen kiinnitetään seuraava kynttilä, jota kutsutaan tankoksi ja niin edelleen. Kunkin tällaisen putkilohkon pituus voi vaihdella 20-50 m. Työpylvään muodostumisen yksinkertaistamiseksi kukin sauva on varustettu kartiolla kierteellä, jolla on lukko.
Seurauksena on poran muodostuminen, joka koostuu:
- työterä;
- lyijypalkki;
- kolonnit tavallisista sauvoista, jotka on kytketty toisiinsa kytkimillä.
Työkolonni pidetään kiinni kääntölaitteilla, joiden pyöriminen tapahtuu roottorin avulla. Riippuen siitä, kuinka syväksi sen porataan ja millaisia maaperän fysikaalisia ja mekaanisia ominaisuuksia, vakio- tai painotettuja sauvoja käytetään johtavan linkin muodostamiseen.
Vetovarsi on pääsääntöisesti painotettu putki, koska sillä on tärkeä tekninen tehtävä. Sen läpi huuhteluliuos tulee terään kasvot, jonka tehtävänä on pestä murskattu kivi. Ja tämä puolestaan asettaa vaatimuksia kytkentäliitoksille, joiden tehtävänä on tiivistää nivelten väliset liitokset.
Muista, että nestepaine riippuu suoraan muodostuneen pylvään korkeudesta (eikä putken poikkileikkauksesta). Lisäksi vaikka vettä käytettäisiin pesuliuosena, paine kasvaa 10 metrin välein yhdellä ilmakehällä.
Vertailun vuoksi on syytä antaa esimerkki. Talon kotitalousputkistojen työpaine on 10 atmosfääriä, ja kestävimmät putket on suunniteltu 20 ilmakehän paineelle.
Ainoa, jos kotitalousjärjestelmät ovat paikallaan eivätkä liiku, silloin paine on yhtä suuri kuin vetoaisalla olevan porakoneen paino. Mutta hänen on edelleen välitettävä kiertovoima ja voima bittiin.
Kytkimet ovat sauvan tärkeimpiä elementtejä, koska juuri ne vastaavat viereisen sauvan koko alaosan painoa sekä moottorin aiheuttamaa dynaamisen tärinän ja pyörimisliikkeen aiheuttamaa kuormitusta
Seuraavat vaatimukset asetetaan kytkimille poralangan rakenneosina, ne ovat:
- on varmistettava tankojen liitosten tiukkuus ja kestettävä nesteen paine 100 atmosfäärin saakka (painevirran pohjan puhdistamiseksi);
- niiden on oltava kulutuskestäviä, jotta ne eivät tule käyttökelvottomiksi hankaamalla kaivon seiniä vastaan;
- on kyettävä välittämään vääntömomentti työpylvään yläosasta alapäähän ja lopulta terään.
Kytkimien on ehdottomasti oltava asianmukaisesti valmistettuja. Jos ainakin yksi niistä ei kestä kuormitusta ja työköysi katkeaa, on erittäin vaikeaa saada sen alaosa yhteen terän kanssa. Investointien suhteen on joskus helpompaa porata uusi kaivo lähellä kuin saada irrotettu lyijy sauva.
Veden käyttö porauksen aikana
Kasvoille syötetty neste on yleensä tavallista vettä. Toisinaan löysien epäjohdonmukaisten kivien (hiekka, sora, sora ja kivimartiat) läpi kulkevan rungon stabiloimiseksi kaivoon johdetaan porauslisäaineilla varustettu ratkaisu. Tämä on välttämätöntä, koska koteloa ei aseteta tunkeutumisen ensimmäisiin vaiheisiin.
Vesi tulee tuotantoon joko paineen alaisena käyttötavan sisällä (ja pumppaus sitten renkaan läpi) tai painovoiman avulla renkaan läpi, ja poisto tapahtuu jo työpylvään kautta imupumpulla.
Nämä ovat 2 erilaista pyöröporausmenetelmää, joiden ominaisuuksista keskustellaan jäljempänä.
Rotaryporaukselle on ominaista vesikaivon korkein kehitysaste. Porauksen kanssa tynnyri huuhdellaan ja kehitys valmistellaan tulevaa käyttöä varten
Minkä tahansa menetelmän mukaan tahansa, porauksessa käytetty neste on kuitenkin puhdistettava (jatkokäyttöä varten).
Käytä tätä seuraavilla laitteilla:
- Porausnestesäiliö. (Jos aiot porata matalan kaivon - muutaman kymmenen sisällä voidaan järjestää suoraan maahan, ja tavallista vettä käytetään huuhtelunesteenä). Navetta toimii nesteen huuhteluakuna.
- Vibrosieve. Kaivosta nostettu huuhteluliuos sisältää murskatun kiven hiukkasia, jotka on poistettava. Tehokkain tapa on mekaaninen menetelmä, jossa käytetään väriseviä seuloja.
- Sedimentointisäiliö. Suurten kivihiukkasten poistamisen jälkeen neste kulkeutuu öljypohjaan päästäkseen eroon saostuneista suspendoituneista hiukkasista. Käytettäessä vettä pesunesteenä, öljypohja rakennetaan joskus myös suoraan maahan. Lisäksi vesisyklonia käytetään nestemäisten aineiden erottamiseen ja lietteen erottamiseen.
- Mutapumppu. Se on hän, joka tarjoaa pesuliuoskierron.
- Kourujärjestelmä. Niitä tarvitaan veden siirtämiseen kaivoksen muodostumispaikasta puhdistuspaikkaan.
Kaiken kaikkiaan tarvitaan seuraavat mekanismit ja välineet pyörivää tekniikkaa käyttävän kaivon kehittämiseksi:
- Torni tai konsoli poralangan kokoamiseksi tankoista ja sen purkamiseksi porauksen lopussa, samoin kuin pujotusjärjestelmän.
- Moottoritarjoamalla roottorin pyörimisen.
- Nestemäiset laitteet. Mekanismit ja välineet pesunesteen kiertämiseksi ja puhdistamiseksi (pumppu; värisevä seula; astiat ja / tai hydrosykloni; pesula pesunesteen varastointia varten; putki- ja kourujärjestelmä).
Matalien kaivojen pyörivää porausta varten koko lueteltu laitekokonaisuus on erittäin kompakti (esimerkiksi konsolivarsi taittuu). Tämän avulla porauslaitteet on helppo sijoittaa mihin tahansa paikkaan, joka on sopiva poraus- ja sitä seuraavien toimintojen suorittamiseen.
Kaksi pyörivää porausvaihtoehtoa
Riippuen menetelmästä, jolla huuhteluneste syötetään kasvoille, on 2 tyyppiä kiertävää porausteknologiaa:
- suora rehu;
- käänteisellä syötöllä.
On huomattava, että kasvoille syötetty neste ei ole tarkoitettu vain murskatun kiven huuhteluun ja poistamiseen. Se myös jäähdyttää terää, mikä on erittäin kuuma kitkalta. Nesteen suoran syötön tapauksessa pumppu luo ylipaineen.
Vesi kulkee kasvoihin terän teknisten reikien kautta, “poimii” murskatun kiven ja virtaa sitten painovoiman avulla kaivon (ts. Renkaan läpi johtavan sauvan suhteen) pintaan, josta se tulee puhdistuskompleksiin (värisevä seula, hydrosykloni).
Huuhtelu voi olla suoraa tai käänteistä, josta käytetyn laitteen laadulliset ominaisuudet riippuvat, mutta kytkentäkaavio pätee molemmille tekniikoille
Käänteinen syöttötekniikka tarkoittaa, että huuhteluneste virtaa pohjaan painovoiman avulla laskeutuen kaivon läpi, mutta takaisin pintaan puristettu materiaaliliuos virtaa lyijytangon putken läpi. Mutapumppu luo tässä tapauksessa negatiivisen paineen.
Huolimatta molempien tekniikoiden näennäisestä yksinkertaisuudesta, on paljon enemmän vivahteita kuin miltä voi näyttää ensi silmäyksellä. Siksi näyttää aiheelliselta olla kumpikin näistä poraustekniikoista yksityiskohtaisemmin.
Suora huuhteluporaus
Tätä tekniikkaa kutsutaan joskus "suoraksi vesistöksi". On suositeltavaa käyttää sitä hiekkaisessa, soraisessa, soraisessa maaperässä. Sitä käytetään myös, jos pohjakerroksen syvyys ei ylitä 30 m. Juuri tässä nesteeseen lisätään lisäaineita, jotka lisäävät sen tiheyttä ja rungon vakautta.
Pyörivälle poraukselle on ominaista asteittainen pienentyminen porattavan kaivon halkaisijassa. Toisin sanoen, ensin porataan suurin halkaisijainen kaivo, sitten putki koteloi sen, ja putken ulkopinnan ja kaivon seinämän välinen rengasmainen tila täytetään sementtilaastilla teknologisten reikien läpi.
Lisäporausta jatketaan pienemmällä taltalla. Sitten taas kotelo ja uuden osan halkaisija on vielä pienempi jne. Mitä harvemmin sinun on "kiinnitettävä huomiota" sementoimalla kaivo, sitä suurempi on porauksen tuottavuus, mikä lopulta tarkoittaa prosessin ja kaivon kokonaiskustannuksia.
Lisäksi liian usein kotelointi johtaa siihen, että kaivon tehollinen halkaisija (pohjakerroksen avaava halkaisija) pienenee huomattavasti. Joten ”suoralle vesistölle” on tunnusomaista se, että kaivoa, jolla tätä muodostustapaa ei voida muodostaa, on enintään 100 metriä.
Huuhtelunesteen pääpaine syntyy lyijytangon sisällä olevan pumpun avulla, ja murskattuilla kivielementeillä painovoiman avulla täytetty rengas täyttää renkaan, tuhoamatta porareiän seinämää ylipaineella.
Porauskaavio suoralla huuhtelunesteen syötöllä. Sen kosketus pintaan tapahtuu johtavan sauvan putken läpi ja se nousee pintaan painovoiman avulla
Tällä porausmenetelmällä on kuitenkin haittoja. Erityisesti liian pitkä avoin alue johtaa siihen, että hienojakoiset savipartikkelit tulevat pohjakerroksiin, mikä voi merkittävästi vähentää ja hidastaa veden virtausta pohjakerroksen ulostuloon.
Näillä hiukkasilla on tässä erityinen huokosten ja mikrokanavien tulppien rooli kalliossa, jonka läpi vesi imee. Siksi porausprosessin aikana suoritettu kotelomenetelmä on välttämätön koko kaivon tulevaisuuden tuottavuuden ylläpitämiseksi.
Huuhtele peruutusporaus
Tällä menetelmällä nestevirtauksen ohjaamiseksi tynnyri ja pohja puhdistetaan parhaiten. Tässä oleva pumppu ei purista nestettä pohjaan, vaan päinvastoin, se imee sen takaisin, ja tämä johtaa siihen tosiseikkaan, että taltalla olevan kaivon muodostumisnopeus kasvaa suuruusluokalla ja monta kertaa enemmän kuin suora huuhtelu.
Itse kaivo ei ole saastunut sulkeumilla virtaavan pesunesteen virtauksella. Loppujen lopuksi pumppu imee kaiken, mikä siihen voi sisältyä. Muuten, lisäaineissa ei enää ole käytännöllistä merkitystä, joten samaa pesunestettä käytetään puhdasta vettä.
Takapesujärjestelmä pyörivässä porauksessa. Syöttö tapahtuu painovoiman avulla renkaan läpi, ja pumppu vetää lietteen takaisin käyttötavan putken läpi
Joten, yhteenvetona porauksen hyödyt käänteisvirralla:
- porausnopeus kasvaa (verrattuna suoraan vesistöyn) jopa 15 kertaa;
- pohjavesikerros ei ole tukossa savipartikkeleiden ja silkkisten hiekanjyvien kanssa kaivon alhaisemmilta, vielä silmättömiltä tasoilta;
- pohjakerroksen korkealaatuisen avaamisen vuoksi kaivoa ei tarvitse valmistaa lisäkäyttöön, voit asentaa heti sisäisen kotelon suodattimella ja aloittaa pumppaamisen pumpulla;
- yksinkertaista (ja siksi halpaa) vettä käytetään käyttönestenä.
Tällä menetelmällä on kuitenkin merkittävä haitta. Se vaatii kalliiden laitteiden osallistumista, mikä johtaa viime kädessä koko porausprosessin kustannusten huomattavaan kasvuun.
Siksi poraus käänteisellä vesistöllä suoritetaan vain niissä tapauksissa, joissa kaivo on suunniteltu toimimaan useiden kotitalouksien kanssa kerralla. Mutta jos kaivo on suunniteltu yksilölliseen käyttöön, on paljon järkevämpää käyttää pyöröporausmenetelmää suoralla vesivirralla.
Video # 1. Pyöröporausprosessin visuaalinen esittely vaiheittain:
Video # 2.Kiertotekniikan analyysi ja kaivojen järjestelyn periaatteet:
Video # 3. Veden kierto kiertävän porauksen aikana:
Tilanne pohjavesikerrosten läsnäololla ja syvyydellä voi vaihdella suuresti paikasta toiseen (mutta joissain niitä ei ole lainkaan, kuten Madeiran saarella).
Kaivoa suunniteltaessa ja optimaalista kiertoporaustapaa valittaessa on käytettävä olemassa olevia todistettujen pohjavesikerroskarttoja. Tämä säästää huomattavasti aikaa ja rahaa.
Kerro kokemuksestasi kaivojen kehittämisessä pyörivän tekniikan avulla. Jaa teknologiset vivahteet, joista on hyötyä sivuston kävijöille. Jätä kommentit alla olevaan lomakkeeseen, lähetä valokuva ja kysy kysymyksiä artikkelin aiheesta.