Чтобы проникнуть в грунт для добычи воды, полезных ископаемых, изучения состава породы на различной глубине или закладки заряда в скале, сооружаются скважины. Для решения этих задач используется специализированное оборудование — буровые установки. Они позволяют сделать отверстие в почве с поверхности земли под любым углом и на значительную глубину.
Установки бывают мобильными и стационарными. Большинство выпускаемых буровых машин относится к самодвижущимся видам. Оборудование монтируется на колесной или гусеничной технике. Это позволяет легко перемещать его между объектами. Стационарные установки применяют для проходки скважин большой глубины (свыше 1 км) в процессе разведки месторождений полезных ископаемых и в научных целях.
Технология бурения зависит от назначения скважины, ее глубины и свойств породы. Эти факторы определяют метод проходки, конструкцию и состав инженерного оборудования. По способу бурения установки бывают вращательного, ударного, вибрационного, ударно-вращательного, разрядно-импульсного, огнеструйного и вращательно-ударного типов.
Состав буровой установки
В зависимости от решаемых задач и конструкции агрегатов модели установок могут сильно отличаться. Однако общее назначение оборудования — сооружение скважин — позволяет выделить узлы и механизмы, которые присутствуют во всех разновидностях бурильной техники. В перечень типовых элементов входят:
- Силовой привод, который может быть электрическим, бензиновым, дизельным, электрогидравлическим, дизель-электрическим.
- Буровой инструмент для разрушения породы — коронки, шнеки, долота, забивные стаканы, — который подбирается в зависимости от технологии бурения и твердости грунта.
- Штанги — трубы, которые служат для опускания инструмента в скважину.
- Обсадные трубы, предназначенные для предотвращения осыпания грунта со стенок ствола.
В комплектации установок также присутствует оборудование для работы с бурильными и обсадными трубами, компрессоры для подачи воздуха при очистке скважины, насосы для подъема грунта и охлаждения инструмента, лебедки. Мощные устройства оборудуются вышками сборной или телескопической конструкции.
Применение буровых установок
В зависимости от назначения скважины применяется различное оборудование. Для зондирования, сейсморазведки, изучения гидрогеологии востребованы малогабаритные установки. Их широко применяют при строительстве фундаментов для извлечения образцов грунта в процессе инженерно-геологических изысканий. Бурильные работы проводятся на начальном этапе исследований с целью определения несущих характеристик пород, залегающих под подошвой возводимых зданий, уровня грунтовых вод, глубины залегания мерзлоты, торфа, выявления слоистого и сыпучего грунта. В большинстве случаев применяется колонковый метод, который позволяет извлекать керн без разрушения структуры и последовательности залегания горных пород. Малогабаритные установки мобильного типа могут использоваться при бурении скважин для водоснабжения при низком залегании водоносного слоя (до 50 м), для дренирования территорий, полива садов и орошения сельскохозяйственных полей.
Более мощная бурильная техника используется при сооружении глубоких скважин для водоснабжения питьевой водой населенных пунктов, создания вентиляционных шахт подземных объектов и обустройстве геотермальных систем.
Буровые установки применяются при прокладке линий высоковольтных электропередач и связи. Для этого их оснащают дополнительным оборудованием — краном грузоподъемностью 2 тонны для возможности монтажа опоры в скважину.
