Колодцы. Устройство и обслуживание

Помимо названных инструментов, необходимо иметь буровые штанги. При бурении до 25 м глубиной допустимо использовать газовые трубы с внутренним диаметром 33, 42 или 48 мм длиной 3 м (штанги длиной 1–1,5 м нужны для начального забуривания). Перед тем как пустить их в дело, надо обратить внимание на сварные швы. Дело в том, что, если они выполнены некачественно, то при бурении, когда на них будет оказываться большая нагрузка, они могут разойтись. Поэтому лучше брать цельнотянутые трубы.

В старинных руководствах указывают, что штанги можно сделать из дерева и что более всего для этой цели подходят тонкослойная ель, дуб, лиственница или ясень (понятно, что деревянными штангами бурить на большую глубину невозможно, диаметр же скважины не превышает 3 дюймов).

Для соединения труб надо заготовить специально для этого предназначенные муфты, которые не только длиннее обычных водопроводных или газовых муфт, но и имеют бочкообразную форму и гладкие концевые внутренние проточки, способные принимать и плотно удерживать концы свинчиваемых штанг, у которых отсутствует резьба (она может ослабить концевые сечения штанг и те не выдержат возникающих при бурении изгибающих нагрузок).

В процессе свинчивания и развинчивания штанги повисают в забое на подкладной вилке. Опорой им служит муфта.

Из принадлежностей штанги надо назвать фарштуль, с помощью которого тоже осуществляют подъем и спуск штанг. Его составными частями являются серьга, ушки которой надеты на цапфы траверсы. В середине последней есть вырез, предназначенный для пропуска штанг. Для фиксации выреза установлена щеколда. Когда штангу заводят в фарштуль, муфта опирается на край выреза траверсы.

При ударно-вращательном бурении могут возникать нештатные ситуации (причины – отсутствие опыта у самодеятельного бурильщика, применение материалов по принципу «что есть под рукой» и пр.), при которых из скважины требуется достать какой-либо предмет (обычно это оторвавшаяся штанга). Для таких случаев необходимо иметь специальный инструмент:

• ловильный винт (метчик), выполненный из закаленной стали в виде конуса. Его нижний конец сделан так, что он входит в отверстие штанг. На винте выбраны продольные канавки. В них помещается стружка, которая образуется, когда винт прорезает стенки штанги;

• ловильный колокол, который применяют, если отверстие оторвавшейся штанги деформировано (замято);

• ловильный штопор для подъема мелких предметов.

Чтобы поднять из глубокой шахты колонну штанг, необходимы ворот или лебедка и опора для верхнего блока. Для этого устанавливают буровую вышку (копер), которая имеет вид треноги с канатным блоком наверху, через который пропускают прочный канат или стальной трос. Ее высоту определяют глубина бурения, длина обсадных труд и др.

При ударном бурении требуется поднять инструмент со штангами примерно на 1–1,5 м и бросить его в шахту. Эту тяжелую работу облегчает балансир, изготовленный из стальной балки или деревянного бруса (подойдет и доска толщиной 60 мм), хотя более современным является фрикционная лебедка, с помощью которой удар осуществляют, оттянув канат.

Для подъема труб, зажатых породой, используют рычаги, подставив под них козелки. К трубе крепят хомут, в который упираются рычаги и который передвигают, чтобы поднять трубу.

Для того чтобы разрабатываемая скважина имела круглую форму, штанги с укрепленным долотом при каждом ударе поворачивают (отсюда и название способа бурения – «ударно-вращательный»). Для подвешивания штанг к балансиру используют штанговый вертлюг.

При ударно-вращательном бурении необходимо правильно (строго вертикально) заложить скважину, поскольку есть риск скручивания штанг, и он тем выше, чем глубже скважина. Если скважина заложена под углом, то не избежать нескольких серьезных и опасных моментов:

• помимо возникающего напряжения скручивания, наблюдается напряжение от изгиба буровой колонны;

• по мере увеличения глубины скважины тенденция отклоняться от вертикали все более усиливается, что создает проблемы как непосредственно для бурения, так и для подъема и опускания обсадных труб.

Если есть тренога, то скважину закладывают, подвесив на нее оборудование, благодаря чему обеспечивается ее вертикальность. В отсутствие треноги приходится удерживать штаги руками, поэтому в работе должны участвовать 3 человека – двое устанавливают и ввинчивают ложковый бур, третий контролирует вертикальность штанги. Как только бур погрузится на половину своей длины, его извлекают, счищают прилипший грунт, влив в скважину воду (она предотвращает осыпание стенок шахты, склеивает сухую породу, чем облегчает ее удержание, выполняет функции смазки), опускают, проверяют вертикальность и т. д.

В процессе бурения устье скважины разрабатывается, поэтому через 3–4 м проходки ее укрепляют обсадной трубой (1–2 звеньями), которая заканчивается режущим башмаком, а вверху имеет патрубок.

Необходимость применения обсадных труб диктуется несколькими причинами: