Колонковое бурение скважин: технология и нюансы проведения работ

В данной статье мы посмотрим, что такое колонковое бурение для скважин, какие технологии и нюансы проведения работ существуют. Узнаем, в каких сферах применяется колонковое бурение, какие технологии работ существуют и из каких этапов состоят. Расскажем, про достоинства и недостатки технологии и когда она просто незаменима.

Сфера применения колонкового бурения

Сфера применения колонкового бурения достаточно широкая, как и у роторного обзор технологий и нюансы применения мы уже разбирали, за счет того, что это один из самых мало затратных и эффективных способов для формирования горных выработок. Такой способ используют даже для проведения геологических и инженерных исследований. При помощи данного метода можно получить доступ к подземным водам и обеспечить бесперебойное водоснабжение. Колонковое бурение имеет свою специфику, о которой мы и поговорим. Самое важное, что определяет данный способ – глубинную отметку зеркала грунтовых вод.

Но используют его не только в частной сфере для бурения скважин на воду, а при проведении геологоразведочных мероприятий для горнодобывающей промышленности. Он позволяет оказывать точеное воздействие на грунт, при прохождении породы, по радиусу вращения. Также колонковый метод используют в строительстве. Такие исследования важны для изучения особенностей грунтов, на которых будут возводиться постройки.

К тому же при данной технологии можно легко сделать отверстие в почве, в которое легко монтировать железобетонные конструкции. При колонковом бурении извлекается керн, фактически – это столбик грунта, который отличается целостной структурой, что позволяет изучить породу с естественной структурой, перед проведением работ по проектированию и строительству водопровода в Москве и других городах. Такой способ помогает точно определить глубину залегания необходимого слоя.

Технология проведения работ и оборудование

Есть две технологии проведения работ и оборудование выбирается исходя из применяемого метода. В первом – жидкость подается на забой, а во втором работы проводятся на сухую, т.е . буровой совсем не используется. Второй способ используется на грунтах, которые характеризуются достаточной естественной влажностью, которой достаточно для проходки и извлечения разрушенных пород. Рабочая жидкость не используется при прохождении ствола по слоям глины и суглинкам, а также по твердым и пластичным супесям. При работе на скальных и полускальных породах промывочную жидкость применяют в обязательном порядке.

Если не использовать рабочий раствор при бурении, то скорость работ значительно снизится, а при условии большой глубины скважины работать без воды будет совеем невозможно. При работе на рыхлых и несвязанных грунтах воду необходимо подавать под высоким напором, что позволит эффективно очистить ствол выработки от разрушенного грунта. При колонковом методе важной деталью является коронка – это режущая часть, которая позволяет проходить даже скальные породы, в особенных случаях их оснащают алмазными резцами.

Такие коронки помогают пройти даже слой известняка, при устройстве скважин на воду – это очень важно. Т.к. именно под этим слоем формируются наиболее чистые подземные воды. Буровой элемент вращается на очень высоких оборотах. Скорость определяется плотностью грунта его составом особенностями и видом, особенность использования коронки в том, что она врезается только по краю, образуя цилиндр. Для того чтобы извлечь керн, его нужно просто вынуть из цилиндра. Его можно выдуть струей воздуха. Колонковые буры отличаются высокой производительностью, да и забой можно очистить в один подход, в отличии от других способов, когда содержимое скважины вычерпывается.

Этапы колонкового бурения

Вся работа колонкового бурения проходит несколько этапов. Первый этап – изучение местности, для этого можно воспользоваться кадастровым планом. Второй этап – подготовка площадки для проведения буровых работ. Необходимо обеспечить подъезд техники и очистить территорию. Техника в данном случае необходима с жидкостью для промывки и бурильная установка. Для того чтобы обустроить место для места слива выкапывают яму, но ее размер должен быть не меньше 2 кубометров. С таким объёмом дополнительный резервуар не потребуется.

Яму можно использовать не только для слива грунтовых вод, но и отработанной рабочей жидкости, в которой содержаться присадки. Следующий этап – соединение коронки и буровой колонны. В этот момент можно начинать подбор обсадных труб. Необходимо проследить за устойчивостью конструкции, если все в порядке установку можно запускать. По мере проведения работ колонковый бур будет заполняться, его необходимо периодически поднимать на поверхность и прочищать от грунта.

Если в скважине не нужно отбирать образцы слоев, то можно использовать промывку, как при вертикальном и горизонтальном бурении в Москве и других регионах. В данном случае самое важное – освободить ствол от шлама. Если не требуется жидкость для промывки и вполне достаточно обычной воды, то ее можно взять в любом водоеме или речке, если такие есть радом. В случае, если утраивается скважина на песок, то можно проводить колонковое бурение на сухую. Но парой ведер с водой все же лучше запастись, они понадобятся для охлаждения бура.

Достоинства и недостатки колонкового метода

Колонковый метод обладает как достоинствами, так и недостатками. Для исследовательской деятельности он дает возможность аккуратно получить срез грунта за счет точечного воздействия коронкой. При помощи такого бурового оборудования можно работать как перпендикулярно, так и под углом. Важное достоинство технологии в том, что она обеспечивает высокую скорость работ. При использовании воды или раствора для промывки объем бурения составит 85 процентов.

При использовании метода легко оставить стенки скважины в первоначальном состоянии. Для этого достаточно добавить лишь активные эмульсии. Данная технология менее энергозатратная, чем другие. При необходимости проведения работ в труднодоступных местах можно использовать мобильную буровую установку. Но у данного метода есть и минусы. Если работы проводить на трещиноватых породах, то может произойти заклинивание керна.

Коронка при использовании колонкового бурении быстро затупляется, если необходимо пройти твердые породы, поэтому часто придется использовать охлаждающую жидкость, как при прокладке канализации методом ГБН в Москве и других регионах, чтобы этого избежать. Сечение для бурения очень небольшое, что не дает возможности применять мощные погружные насосы.