Изготовление буровой установки для добычи воды своими руками

Оглавление:

В наше время возникают обстоятельства, когда вопрос обеспечения водой становится большой проблемой. Заказывать изготовление скважины у специализированных организаций дорого и не всегда возможно. Помочь может буровая установка своими руками для воды.

Схема ручного бурения

Схема ручного бурения скважины.

Проблема водоснабжения частных домов и загородных участков (дач) диктует необходимость подъема воды из-под земли и порой с достаточно больших глубин, на которые невозможно прорыть колодец. Бурение скважины становится единственным вариантом. Буровая установка на воду своими руками представляет собой сложную задачу, но вполне выполнимую.

Основы бурения своими силами

Выкапывание шурфа

Перед началом бурения выкапывается шурф.

Бурение скважины для добычи воды своими силами включает в себя несколько этапов: подготовка участка для бурения, изготовление бурильного станка своими руками и непосредственно процесс бурения. Перед бурением необходимо провести подготовительное обустройство участка. Для этого выкапывается широкая яма (шурф). Обычно яма выполняется в виде квадрата со стороной не менее 1,5 м. Глубина ямы зависит от сыпучести верхнего слоя грунта. Задачей такой подготовки участка является устранить вероятность самопроизвольного засыпания пробуриваемой скважины грунтом- получается, что надо максимально убрать его наиболее сыпучий слой. В связи с этим глубина ямы может достигать 2 м. При плотном грунте глубина ямы значительно меньше. Стенки ямы укрепляются деревянными щитами или кирпичом (камнем) для исключения осыпания. В центре шурфа будет буриться скважина для воды.

Процесс бурения может быть выполнен двумя способами - ударное и вращательное бурение. В первом случае бурение скважины производится путем удара остроконечным долотом о землю (долбление). Принципиально этот способ заключается в сбрасывании тяжелого острого инструмента в точку бурения, под воздействием которого происходит разрушение грунта на определенную глубину. После каждого удара поднимается разрыхленная почва наверх, удар повторяется. Эффективность удара зависит от остроты и прочности инструмента, его веса, высоты, с которой сбрасывается груз, а также плотности грунта. Ударный способ бурения хорошо себя зарекомендовал при бурении скважин в мягких и средних грунтах, а также при бурении не очень глубоких скважин для воды.

Установка для ударного бурения

Установка для ударного бурения.

Вращательное бурение - универсальный способ, подходящий для любого типа почвы и на значительные глубины. Способ основан на разрушении и срезании грунта за счет вращения специального шнека (бура) с винтовой нарезкой. При этом заостренный конец бура углубляется в почву, а срезанная земляная масса подается винтом вверх. Бурение осуществляется путем поступательного движения вращающегося бура.

Выбор конструкции бурильной установки основывается на выборе способа бурения. Установка для ударного бурения достаточно проста по конструкции и изготовлению. Главным недостатком является длительность процесса и невозможность глубокого бурения и бурения в твердых грунтах. Установки вращательного типа имеют сложную конструкцию, значительно дороже, а при их изготовлении необходимо заказывать детали у профессионалов или покупать готовые.

Добыча воды: буровая установка ударного типа

Роторное бурение

Схемы скважин при роторном бурении.

Буровая установка ударно-канатного типа представляет собой вышку с треугольным основанием и рабочим элементом. Рабочий элемент состоит из заостренного груза (желонка), который с помощью каната (троса) подается на лебедку. Вышка, как правило, представляется в виде треноги. В верхней части вышки расположены блок и направляющая рамка, через которые проходит трос с грузом.

Вышка обычно изготавливается из стальных элементов - труба, уголок или другой профиль. Три стойки свариваются в верхней части, образуя треногу. Внизу целесообразно приварить каркасное треугольное основание. Высота такой вышки 3-5 м в зависимости от длины груза и желаемой силы удара. Чем вышка выше, тем удар мощнее. Размеры основания определяются только устойчивостью конструкции и выбираются по усмотрению. Для переносной конструкции вышка выполняется сборной и все сварочные соединения заменяются на болтовые.

Ударно канатное бурение

Схемы скважин при ударно канатном бурении.

Рабочий элемент (груз) изготавливается из толстостенной стальной трубы диаметром 80-120 мм. На нижнем конце трубы закрепляется желонка (сварка или резьбовое соединение), представляющая собой конусообразную полую конструкцию с заостренным (в виде долота) продолговатым концом. Конусная часть имеет отверстия с клапанами для сбора грунта. Желонка является стандартным инструментом, и лучше приобрести ее в готовом виде. В противном случае она изготавливается на токарном станке. Вес рабочего элемента не менее 80 кг. Длина трубы составляет 1-1,5 м. В верхней части трубы просверливаются отверстия для крепления на тросе.

Рабочий элемент надежно закрепляется на тросе, который пропускается через направляющую рамку (калибр) и блок в верхней части вышки и поступает на лебедку. Может использоваться ручная лебедка, но для облегчения подъема тяжелого груза лучше предусмотреть электрическую. При выборе длины троса следует учитывать его длину в устройстве и глубину бурения скважины.

Буровая установка вращательного типа

Буровая установка вращательного типа

Буровая установка, для бурения скважины, вращательного типа.

Буровая установка вращательного типа состоит из следующих основных элементов: вышка- лебедка для подъема рабочего инструмента- электродвигатель для вращения рабочего элемента- муфта в виде замка (или вертлюг) для передачи крутящего момента от электродвигателя к штанге- разборная штанга с соединительной муфтой- каретка для крепления электродвигателя- рабочий инструмент. Рабочий инструмент представляет собой винтообразный (спиральный) бур и соединяется с первой секцией штанги. В процессе бурения штанги с помощью муфты собираются из необходимого количества секций. Бур вместе с собранной штангой представляет собой бурильную колонну.

Каркас вышки изготавливается аналогично вышерассмотренному случаю. Высота вышки определяется длиной секции бурильной колонны. Блок в верхней части вышки выполняет функцию элемента для подъема бурильной колонны.

Изготовление буровой колонны

Самый ответственный элемент конструкции - бур. Он должен изготавливаться из высокопрочных сортов стали. Бур можно изготовить из стальной трубы диаметром 100 мм с толщиной стенок не менее 5 мм. На верхнем конце трубы нарезается резьба для соединения со штангой. На нижнем конце трубы необходимо изготовить винтовой шнек с количеством витков не менее 2. К нижнему торцу трубы прикрепляются с помощью сварки два высокопрочных ножа, наклоненных к плоскости торца для придания ввинчивающего движения. Диаметр нижней части бура составляет около 200 мм. Общая длина бура достигает 1,5 м.

Шнек можно сформировать из стальной полосы толщиной 8-10 мм.

Изготовленный своими руками бур необходимо закалить.

Виды буров

Виды буров для бурения водяной скважины.

Если изготовление винтового участка вызывает осложнение, можно приспособить на этом участке ледовый бур или отрезок стандартного винтового шнека, приварив к трубе.

Каждая секция штанги изготавливается из высокопрочной стальной трубы диаметром 100 мм с толщиной стенок 5-8 мм. Длина каждой секции обычно составляет 1,5-1,8 м. Первая секция должна иметь на нижнем конце внутреннюю винтовую резьбу для крепления бура. На верхнем конце выполняется прямоугольная или трапециевидная внешняя резьба для соединения секций между собой. Все последующие секции имеют на обоих концах одинаковую резьбу, аналогичную верхнему концу первой секции. Аналогичные параметры резьбы, но внутреннего исполнения, имеют соединительные муфты для сборки штанги из секций.

Вращательное движение буровой колонне придает электродвигатель через муфту в виде замка для трубы, входящую в систему мощного электропривода. Вся эта система крепится на каретке (металлической полке), способной перемещаться по вертикали при подъеме или спуске колонны в скважину.

Подъем и спуск буровой колонны осуществляется с помощью лебедки через трос. На тросе колонна закрепляется замком.

Необходимый инструмент

Для изготовления буровой установки потребуется следующее оборудование и инструмент:

  • сварочный аппарат;
  • электродрель;
  • болгарка;
  • долото;
  • зубило;
  • ключи гаечные;
  • ключ разводной;
  • отвертка;
  • плоскогубцы;
  • нож;
  • метчик;
  • лерка;
  • напильник;
  • штангенциркуль;
  • рулетка.

Изготовить буровую установку, чтобы поднять воду своими руками, сложно, но выполнимо. Если условия бурения облегченные, то лучше применять более простое устройство. Многочисленное бурение требует буровой установки сложной конструкции, но и ее можно создать, приложив усилия.

Table of contents:

Nowadays, there are circumstances where the issue of water is becoming a big problem. To order the production of the well at the specialized organizations is expensive and not always possible. Help can rig their hands for water.

Driving a manual drilling

Driving a manual borehole drilling.

The problem of water supply of private houses and suburban areas (cottages) calls for lifting water out of the ground, and sometimes with a fairly great depths to which it is impossible to dig a well. Drilling of the well becomes the only option. Drilling rig in the water with his own hands is a complex task, but doable.

Fundamentals of drilling on its own

Excavation pit

Before the start of the drilling hole is dug.

Drilling of wells for the extraction of water in the home involves several stages: site preparation for drilling, production drilling machine with their own hands and directly to the drilling process. Before drilling is necessary to hold a preparatory site arrangement. To do this, dug wide pit (hole). Usually pit made in the form of a square with sides not less than 1.5 m. The depth of the hole depends on the flowability of the upper layer of soil. The objective of the training area is to eliminate the likelihood of spontaneous sleep well being drilled gruntom- it turns out that it is necessary to remove most of its bulk layer as much as possible. Therefore the well depth can be up to 2 m. Dense ground pit depth is considerably less. The walls of the pit are strengthened with wooden boards or bricks (stones) to prevent fraying. In the center of the pit is drilled wells for water.

The drilling process can be done in two ways - the hammer and rotary drilling. In the first case the drilling is done by hitting the ground with a pointed chisel (chiselling). In principle, this method is a heavy sharp instrument dropping in drilling point under the influence of which is the destruction of the soil to a certain depth. After each stroke rises loosen the soil up, the kick is retaken. The effectiveness depends on the severity of impact and the strength of the tool, its weight, the height at which the cargo is discharged, and the density of the soil. Percussion drilling method worked well when drilling in soft and medium soils, as well as drilling is not very deep wells for water.

Churn drilling rig

Installation for hammer drilling.

Rotary drilling - a universal method suitable for any type of soil and the considerable depth. The method is based on the destruction and cutting the ground by rotation of the special screw (auger) screw-threaded. This pointed end of the drill deep into the soil, and clippings earthen mass is fed up with the screw. Drilling is carried out by the forward motion of the rotating drill.

Selecting design drilling device based on the selection of drilling method. Installation for hammer drill is pretty simple in design and manufacturing. The main drawback is the length of the process and the impossibility of deep drilling and drilling in hard soils. rotary-type plants have a complex structure, much more expensive, and in their manufacture should be ordered parts from professionals or buy ready-made.

Water extraction: Drilling Rig impactor

hydraulic rotary drilling

Well regimens for rotary drilling.

Rig cable-type is a tower with a triangular base and the operating element. A work item consists of a dart (bailer), which by means of a rope (the rope) is supplied to the winch. The tower, as a rule, appears in the form of a tripod. At the top of the tower and are located block guide frame through which the cable passes with a load.

The tower is usually made of steel elements - pipe, a corner or a different profile. Three strut welded at the top, forming a tripod. Below it is advisable to weld skeleton triangular base. The height of a tower of 3-5 m depending on the load and the length of the desired impact force. The tower is, the more powerful blow. Base dimensions are determined only by the structure and stability are selected at the discretion of. To design a portable rig runs the team and all the welding connections are replaced by the bolt.

Shock cable drilling

Schemes wells with rope percussion drilling.

Working element (load) is made of thick-walled steel pipe with a diameter of 80-120 mm. At the lower end of the pipe is fixed bailer (welding or threaded connection), which is a tapered hollow structure with a sharpened (in the form of bits) end of the oblong. Cone part has holes for soil collection valves. Bailer is a standard tool, and it is better to buy ready-made. Otherwise it is made on a lathe. Weight operating element is not less than 80 kg. Pipe length is 1-1.5 m. The top of the pipe drilled holes for mounting on a cable.

Working element securely attached to the cable, which is passed through the guide frame (gauge) and a block at the top of the tower and is fed to the winch. hand winch can be used, but in order to facilitate the heavy lifting to provide better electricity. When selecting the length of the cable should be considered in the apparatus its length and depth of drilling.

The rig rotary type

The rig rotary type

Drilling rig for drilling, rotary type.

Rotary drilling rig type consists of the following elements: vyshka- winch for lifting the working instrumenta- motor for rotating the working elementa- clutch in the form of the castle (or swivel) for transmitting torque from the motor to shtange- collapsible rod with connecting muftoy- carriage for mounting elektrodvigatelya- tool. The working tool is a helical (spiral) and the drill rod connected to the first section. In the process of drilling rods using coupling gather the required number of sections. Bur assembled together with the rod is a drill string.

tower frame is made similarly to the case considered above. The height of the tower is determined by the length of the drill string section. Block at the top of the tower element performs the function of lifting the drill string.

Manufacturing drillstring

The most crucial design element - drill. It must be made of high-strength steel. Bourg can be made of steel pipes with a diameter of 100 mm with wall thickness of not less than 5 mm. At the upper end of the tube is threaded for connection to the pole. At the lower end of the tube to be produced with helical screw windings of at least 2. The lower end of the tube attached by welding two high blade inclined to the plane of the end face is screwed to impart movement. The diameter of the lower part of the drill amounts to about 200 mm. Total drill length is 1.5 m.

The screw may be formed from steel strip 8.10 mm thick.

Manufactured their own hands the drill must be tempered.

Types of Boers

Types of drills to drill water wells.

If the production of the screw portion is a complication, can be adapted in this area ice drill or cut a standard screw screw, welded to the pipe.

Each section of the bar is made of high-strength steel pipe with a diameter of 100 mm with wall thickness of 5-8 mm. The length of each section is typically 1.5-1.8 m. The first section must be at the lower end of the inner screw thread for fastening the drill. At the upper end, the tool is rectangular or trapezoidal external thread for connecting the sections together. All subsequent sections are the same on both ends of a thread similar to the upper end of the first section. The same thread parameters, but domestic enforcement are couplings for assembly of the rod sections.

The rotational movement of the drill string attached to the motor through a coupling in the form of the castle for a pipe that is included in a powerful drive. The whole system is mounted on a carriage (metal shelf) capable of vertically moving upward or downward in the column in the well.

Raising and lowering of the drill string is carried out by using a winch cable. On the fixed rope column lock.

Required tools

For the manufacture of the rig will need the following equipment and tools:

  • welding machine;
  • electric drill;
  • Bulgarian;
  • bit;
  • chisel;
  • spanners;
  • Adjustable wrench;
  • screwdriver;
  • pliers;
  • knife;
  • tap;
  • chaser;
  • file;
  • calipers;
  • roulette.

Produce rig to pick up the water with his own hands, it is difficult, but doable. If drilling conditions are lightweight, it is better to use a simple device. Numerous drilling rig requires a complex structure, but it can be created by applying force.

Зміст:

У наш час виникають обставини, коли питання забезпечення водою стає великою проблемою. Замовляти виготовлення свердловини у спеціалізованих організацій дорого і не завжди можливо. Допомогти може бурова установка своїми руками для води.

Схема ручного буріння

Схема ручного буріння свердловини.

Проблема водопостачання приватних будинків і заміських ділянок (дач) диктує необхідність підйому води з-під землі і часом з досить великих глибин, на які неможливо прорити колодязь. Буріння свердловини стає єдиним варіантом. Бурова установка на воду своїми руками являє собою складну задачу, але цілком здійсненне.

Основи буріння своїми силами

викопування шурфу

Перед початком буріння викопується шурф.

Буріння свердловини для видобутку води самотужки включає в себе кілька етапів: підготовка ділянки для буріння, виготовлення бурильного верстата своїми руками і безпосередньо процес буріння. Перед бурінням необхідно провести підготовче облаштування ділянки. Для цього викопується широка яма (шурф). Зазвичай яма виконується у вигляді квадрата зі стороною не менше 1,5 м. Глибина ями залежить від сипучості верхнього шару грунту. Завданням такої підготовки ділянки є усунути ймовірність самовільного засипання бурять свердловини грунтом- виходить, що треба максимально прибрати його найбільш сипучий шар. У зв'язку з цим глибина ями може досягати 2 м. При щільному грунті глибина ями значно менше. Стінки ями зміцнюються дерев'яними щитами або цеглою (каменем) для виключення осипання. У центрі шурфу буде буритися свердловина для води.

Процес буріння може бути виконаний двома способами - ударне і обертальний буріння. У першому випадку буріння свердловини проводиться шляхом удару гострим долотом про землю (довбання). Принципово цей спосіб полягає в скиданні важкого гострого інструменту в точку буріння, під впливом якого відбувається руйнування грунту на певну глибину. Після кожного удару піднімається розпушена грунт наверх, удар повторюється. Ефективність удару залежить від гостроти і міцності інструменту, його ваги, висоти, з якої скидається вантаж, а також щільності ґрунту. Ударний спосіб буріння добре себе зарекомендував при бурінні свердловин в м'яких і середніх грунтах, а також при бурінні не надто глибоких свердловин для води.

Установка для ударного буріння

Установка для ударного буріння.

Обертальний буріння - універсальний спосіб, що підходить для будь-якого типу грунту і на значні глибини. Спосіб заснований на руйнуванні і зрізанні грунту за рахунок обертання спеціального шнека (бура) з гвинтовою нарізкою. При цьому загострений кінець бура заглиблюється в грунт, а зрізана земляна маса подається гвинтом вгору. Буріння здійснюється шляхом поступального руху обертового бура.

Вибір конструкції бурильної установки грунтується на виборі способу буріння. Установка для ударного буріння досить проста по конструкції і виготовленню. Головним недоліком є тривалість процесу і неможливість глибокого буріння і буріння в твердих грунтах. Установки обертального типу мають складну конструкцію, значно дорожче, а при їх виготовленні необхідно замовляти деталі у професіоналів або купувати готові.

Видобуток води: бурова установка ударного типу

роторне буріння

Схеми свердловин при роторному бурінні.

Бурова установка ударно-канатного типу являє собою вишку з трикутним підставою і робочим елементом. Робочий елемент складається з загостреного вантажу (желонка), який за допомогою каната (троса) подається на лебідку. Вишка, як правило, представляється у вигляді триноги. У верхній частині вежі розташовані блок і спрямовуюча рамка, через які проходить трос з вантажем.

Вишка зазвичай виготовляється із сталевих елементів - труба, куточок або інший профіль. Три стійки зварюються в верхній частині, утворюючи триногу. Внизу доцільно приварити каркасне трикутне підставу. Висота такої вишки 3-5 м залежно від довжини вантажу і бажаної сили удару. Чим вишка вище, тим удар могутніше. Розміри основи визначаються тільки стійкістю конструкції і вибираються на розсуд. Для переносний конструкції вишка виконується збірної і все зварювальні з'єднання замінюються на болтові.

Ударно канатне буріння

Схеми свердловин при ударно канатному бурінні.

Робочий елемент (вантаж) виготовляється з товстостінної сталевої труби діаметром 80-120 мм. На нижньому кінці труби закріплюється желонка (зварювання або різьбове з'єднання), що представляє собою конусоподібну порожнисту конструкцію з загостреним (у вигляді долота) довгастим кінцем. Конусна частина має отвори з клапанами для збору грунту. Желонка є стандартним інструментом, і краще придбати її в готовому вигляді. В іншому випадку вона виготовляється на токарному верстаті. Вага робочого елемента не менше 80 кг. Довжина труби становить 1-1,5 м. У верхній частині труби просверливаются отвори для кріплення на тросі.

Робочий елемент надійно закріплюється на тросі, який пропускається через направляючу рамку (калібр) і блок у верхній частині вежі і надходить на лебідку. Може використовуватися ручна лебідка, але для полегшення підйому важкого вантажу краще передбачити електричну. При виборі довжини троса слід враховувати його довжину в пристрої і глибину буріння свердловини.

Бурова установка обертального типу

Бурова установка обертального типу

Бурова установка, для буріння свердловини, обертального типу.

Бурова установка обертального типу складається з наступних основних елементів: вишка- лебідка для підйому робочого інструмента- електродвигун для обертання робочого елемента-муфта у вигляді замку (або вертлюг) для передачі крутного моменту від електродвигуна до штанге- розбірна штанга з сполучної муфтой- каретка для кріплення електродвігателя- робочий інструмент. Робочий інструмент являє собою гвинтоподібний (спіральний) бур і з'єднується з першою секцією штанги. В процесі буріння штанги за допомогою муфти збираються з необхідної кількості секцій. Бур разом із зібраною штангою є бурильну колону.

Каркас вишки виготовляється аналогічно вищерозглянутого нагоди. Висота вежі визначається довжиною секції бурильної колони. Блок у верхній частині вежі виконує функцію елемента для підйому бурильної колони.

Виготовлення бурової колони

Найвідповідальніший елемент конструкції - бур. Він повинен виготовлятися з високоміцних сортів сталі. Бур можна виготовити зі сталевої труби діаметром 100 мм з товщиною стінок не менше 5 мм. На верхньому кінці труби нарізається різьба для з'єднання зі штангою. На нижньому кінці труби необхідно виготовити гвинтовий шнек з кількістю витків не менше 2. До нижнього торця труби прикріплюються за допомогою зварювання два високоміцних ножа, нахилених до площини торця для додання угвинчуватися руху. Діаметр нижній частині бура становить близько 200 мм. Загальна довжина бура досягає 1,5 м.

Шнек можна сформувати із сталевої штаби завтовшки 8-10 мм.

Виготовлений своїми руками бур необхідно загартувати.

види бурів

Види бурів для буріння водяної свердловини.

Якщо виготовлення гвинтового ділянки викликає ускладнення, можна пристосувати на цій ділянці льодовий бур або відрізок стандартного гвинтового шнека, приварив до труби.

Кожна секція штанги виготовляється з високоміцної сталевої труби діаметром 100 мм з товщиною стінок 5-8 мм. Довжина кожної секції зазвичай становить 1,5-1,8 м. Перша секція повинна мати на нижньому кінці внутрішню кручені різьблення для кріплення бура. На верхньому кінці виконується прямокутна або трапецієвидна зовнішня різьба для з'єднання секцій між собою. Усі наступні секції мають на обох кінцях однакову різьблення, аналогічну верхнього кінця першої секції. Аналогічні параметри різьби, але внутрішнього виконання, мають з'єднувальні муфти для збірки штанги із секцій.

Обертальний рух бурової колоні надає електродвигун через муфту у вигляді замку для труби, що входить в систему потужного електроприводу. Вся ця система кріпиться на каретці (металевої полиці), здатної переміщатися по вертикалі при підйомі або спуску колони в свердловину.

Підйом і спуск бурової колони здійснюється за допомогою лебідки через трос. На тросі колона закріплюється замком.

необхідний інструмент

Для виготовлення бурової установки буде потрібно наступне обладнання та інструмент:

  • зварювальний апарат;
  • електродриль;
  • болгарка;
  • долото;
  • зубило;
  • ключі гайкові;
  • ключ розвідний;
  • викрутка;
  • плоскогубці;
  • ніж;
  • мітчик;
  • лерка;
  • напилок;
  • штангенциркуль;
  • рулетка.

Виготовити бурову установку, щоб підняти воду своїми руками, складно, але реально. Якщо умови буріння полегшені, то краще застосовувати більш простий пристрій. Численне буріння вимагає бурової установки складної конструкції, але і її можна створити, приклавши зусилля.


» » » Изготовление буровой установки для добычи воды своими руками