Шнекове буріння. Вибираємо шнек.

Наши партнеры ArtmMisto

Недоліком є ​​обмеження по максимальній глибині, яку можна досягти без застосування додаткового обладнання. Однак переваги роблять шнекове буріння найпопулярнішим способом створення свердловин.

Всі, хто пов'язаний з бурінням свердловин навісними гідробур, гідно цінують швидкість виконуваних робіт, універсальність застосування обладнання, фінансову доступність і відносно не складну технологію.

Шнекове буріння застосовується найчастіше для свердловин невеликої глибини (до 20 метрів) шнеками невеликих діаметрів (до 1500мм).

Перерахуємо кілька найпопулярніших напрямків робіт, при яких застосовується шнекове буріння:

• установка дорожніх огороджень, дорожніх знаків, огорож, стовпів і опор різного призначення,
• взяття проб грунту з різної глибини,
• створення буронабивних паль,
• пересаджування дерев,
• загвинчування гвинтових паль,
• лідерних буріння для забивання паль і т.п.

Найбільш часто шнекове буріння гідробур проводиться в грунтах категорій III- Х за класифікацією твердості гірських порід Протод'яконова. У грунтах категорій III-IV процес буріння більш складний і вимагає високої кваліфікації учасників, що виконують роботи, і використання найбільш надійного і професійного робочого інструмента.

Найпоширеніші методи шнекового буріння - рейсовий і потоковий.

При рейсовому способі буріння використовується шнек, який нарощується штанговими удлинителями для досягнення заданої глибини. Шнек забуривается на глибину витків, витягується з свердловини в міру наповнення витковой частини буримой породою. Порода скидається в стороні від свердловини, шнек занурюється назад за наступною порцією грунту.

Цей процес триває до досягнення необхідної глибини. Продуктивність такого методу залежить, в тому числі від довжини гвинтової частини шнека. Але тут не можна забувати про те, що, чим більше діаметр, тим важчий вантаж витягується базовою машиною зі свердловини.

Сам шнек і подовжувачі є значною металевою конструкцією, а разом з грунтом, особливо при великій глибині буріння, цей комплекс може опинитися на межі вантажопідйомності базової машини. На шнеках виробництва ТП Імпульс врахована ця особливість - кількість витків залежить від серії шнека і його діаметра, але з урахуванням максимально можливого обсягу породи, який належить цим шнеком витягти.

При поточному способі буріння вихід породи з вибою відбувається постійно на всій глибині буріння. Цей спосіб більш продуктивний, ніж рейсовий. При роботі потоковим способом не треба постійно витягати шнек з породою, тому що Бурим порода сама рухається по всій довжині шнека до гирла свердловини. Досягається така продуктивність тим, що реборда йде по всій довжині шнека і всіх подовжувачів. Поєднуючи шнек і подовжувачі таким чином, щоб на стику останній виток шнека переходив в перший виток подовжувача і так далі, в залежності від глибини, виходить шнековая колона, яка виробляє безперервне (потокове) транспортування Бурим грунту з забою на поверхню.

Вибір способу буріння залежить від поставленого завдання.

Повністю гвинтова шнековая колона завжди більш продуктивна, але коштує дорожче, ніж шнек з подовжувачами-штангами. Якщо буриться свердловина глибиною до 5 або 10 метрів, то рейсовий спосіб буріння буде комфортним, а якщо 10 метрів і глибше, найкращим буде потоковий метод.

Є види робіт, при яких потоковий спосіб не просто краще, але саме він і необхідний. Це ті роботи, які вимагають ідеально чіткі діаметр, вертикальність і рівність по всій глибині свердловини, наприклад, лідерних буріння для подальшої забивання паль або створення свердловин для виготовлення буронабивних паль.

Для досягнення найбільшої ефективності і якості буріння основна увага приділяється робочому інструменту - шнек.

Слово «Шнек» німецького походження і має такі значення, як равлик, завиток, спіраль.

Складається шнек з підстави у вигляді стрижня, на якому, уздовж осі, закріплені спіральні витки. За своєю суттю це конвеєр, який доставляє по трубі сипучі матеріали.

Шнек бурової оснащений знизу ріжучої частиною, яка руйнує бурим породах, і приєднувальних хабом.

Транспортування матеріалу здійснюється одночасно з проходкою свердловини - це і є суть шнекового буріння.

Контакт шнека з породою відбувається не одночасно по всій площі свердловини. При забуріванія потужний тиск, сконцентроване в зубах, передається на породу. Відбувається вдавлення зубів в породу. Якщо порода м'яка і податлива, з вкрапленням каменів 0 - 10%, що відповідає V - X категоріям фортеці порід за шкалою Протодьяконова, зуби для абразивного буріння врізаються в грунт і, зрізуючи шар за шаром, транспортують по шнеку землю до гирла свердловини.

Якщо порода відповідає категоріям I - IVa, тобто міцна або дуже міцна, то застосовуються скельні зуби, які вдавлюючись, сколюють і подрібнюють її, посилаючи подрібнений матеріал по сталевим витків (реборди) з нижньої частини свердловини до її гирла. Трубою в цьому випадку є свердловина. Завдяки різниці коефіцієнтів тертя породи між коефіцієнтами тертя об сталеві витки і породу стінок, що піднімається маса зміцнює стінки свердловини. Коефіцієнт тертя об сталь нижче, ніж коефіцієнт тертя об грунт, тому зруйнована порода просувається по центральній частині шнека швидше, ніж на кордоні з грунтом, завдяки чому нерівності стінок свердловини утримують і ущільнюють порідну масу, зміцнюючи таким чином стінки свердловини. Збільшується через тертя надлишкову температуру шнек віддає Бурим грунту.

У всіх сферах діяльності людини неприпустимі відхилення в бік крайнощів.

У випадку зі шнеками це виражено в тому, що кількість зруйнованої ріжучими головками породи не повинно бути маленьким, тому що це скоротить продуктивність, і не повинно бути великим, тому що заб'є межвитковое простір і буде зупиняти просування породи по свердловині. Таким чином, шнеки виробництва ТП Імпульс виготовляються виходячи з того, що продуктивність шнекового транспортера повинна бути вище або дорівнює продуктивності ріжучої частини шнека.

Безпосередньо підйом породи по шнековому транспортеру можливий лише за умови, коли кут лінії спіралі менше значень тертя породи об поверхню реборди. Цим найважливішим деталям Технопарк Імпульс приділяє максимальне значення при проектуванні і виготовленні шнеків.

Михайло Михайлович Протодьяконов (1874-1930г.г. Життя) був великим російським, а потім і радянським вченим в галузі гірничої справи. Шкала коефіцієнта твердості гірських порід стала першим реальним способом, який оцінив гірські породи по буримости, вибуховості і зарубаемості. Ця шкала - лише один з багатьох глобальних праць професора Михайла Михайловича в гірничодобувній галузі.

Застосування по Бурим матеріалами.
Класифікація гірських порід за міцністю (шкала Протод'яконова):

I надзвичайно міцні породи Найбільш міцні, щільні і в'язкі кварцити і базальти. Ісключітель- ні по фортеці інші породи 20 Для буріння порід категорій I - IIIa, а також порід зі змістом кам'янистих включень понад 30%, шнеки всіх серій не застосовуються, зважаючи на підвищений зносу ріжучих частин, а так само високу ймовірність поломок. II дуже міцні породи Дуже міцні гранітні породи. Кварцовий порфір, дуже міцний граніт, кремнистий сланець. Менш міцні, ніж зазначені вище кварцити. Найміцніші пісковики та вапняки 15 III міцні породи Граніт (щільний) і гранітні породи. Дуже міцні пісковики та вапняки. Кварцові рудні жили. Міцний конгломерат. Дуже міцні залізні руди 10 IIIa міцні породи Вапняки (міцні). Неміцний граніт. Міцні пісковики. Міцний мармур. Доломіт. Колчедани 8 IV досить міцні породи Звичайний пісковик. Залізні руди 6 Скала S6
PA Скельні шнеки застосовуються для буріння м'якою скельної породи і грунтів, з вмістом кам'янистих включень до 30%. IVa досить креп- кі породи Піскуваті сланці. Сланцеватие пісковики 5 Скала S6
PA V досить креп- кі породи Міцний глинистий сланець. Некреп- кий піщаник і вапняк, м'який конгломерат 4 Скала
абразив S5
S6
PA Абразивні шнеки застосовуються для буріння пісків, землі, глини, суглинків, грунтів, з вмістом кам'янистих включень до 10%. Va середні по- пологи Різноманітні сланці (неміцні).
Щільний мергель 3 Скала
абразив S5
S6
PA VI досить м'які породи М'який сланець, дуже м'який вапняк, крейда, кам'яна сіль, гіпс. Мерзлий грунт, антрацит. Звичайний мергель. Зруйнований пісковик, зцементована галька, кам'янистий ґрунт 2 Скала
абразив S5
S6
PA VIa досить мяг- кі породи щебенево грунт. Зруйнований сла нець, злежала галька і щебінь. Міцний кам'яне вугілля. Отвердев- Шая глина 1,5 Скала
абразив S4
S5
S6
PA VII м'які породи Глина (щільна). М'який кам'яне вугілля. Міцний нанос, глинистий грунт 1 Абразив

S4
S5
S6
PA

VIIa м'які породи Легка Піскуваті глина, лес, гравій 0,8 Абразив

S4
S5
S6
PA

VIII землисті по- пологи Рослинна земля. Торф. Легкий суглинок, сирий пісок 0,6 Абразив
земля S4
S5
S6
PA Земляні шнеки застосовуються для буріння пісків, землі, глини, суглинків, грунтів з відсутністю каме- ність включень. IX сипучі по- пологи Пісок, осипи, дрібний гравій, насип- ная земля, видобуте вугілля 0,5 Абразив
земля S4
S5
S6
PA X пливкого по- пологи пливуни, болотистий грунт, разжі- ваний лес і інші розріджені грунти 0,3 Абразив
земля S4
S5
S6
PA

Технопарк Імпульс виготовляє для Компанії Традиція-К шнеки і подовжувачі всіх типів і розмірів для обох способів буріння.

ці шнеки призначені для використання в комплекті з відповідними моделями гідровращателей Delta , Або Імпульс, або будь-який інший марки для буріння в грунті свердловин заданого діаметра на задану глибину при температурі навколишнього повітря від -40 ° С до + 40 ° С.

Шнеки, виготовлені Технопарком Імпульс, підібрати досить просто, тому що вони розбиті на серії, кожна з яких має свої обмеження по максимальному крутному моменту.

Шнеки різних серій мають свої посадочні розміри, що, в більшості випадків, дозволяє уникнути помилки при установці невідповідних шнеків на гідровращателі Delta або Імпульс.

22- річний досвід виробництва навісного обладнання і робочого інструмента до нього дає впевненість в тому, що продукція, вироблена ТП Імпульс, виконає всі роботи, які від нього очікує замовник. На момент написання статті (19.10.2016) реалізовано 10 061шт. шнеків власного виробництва, це в середньому 140шт. / міс.

Успішна історія виробництва шнеків почалася з того, що в 2010 році компанії Традиція-К і Auger Torque дійшли взаємної згоди про те, що виробництво шнеків для ринків РФ і країн СНД необхідно перенести в Росію, а саме передати компанії Традиція-К.

На першому етапі для підготовки до виробництва було виділено кілька мільйонний бюджет. Далі була проведена ретельна підготовка, під час якої пророблялися всі нюанси виготовлення цього, на перший погляд, не складного вироби. В процесі настройки верстатних ліній проводилося навчання робітників.

Для того що б передати свій тридцятирічний досвід з Англії приїхали робітники і конструктори Auger Torque, а так же господар компанії Алістер Райнер.

В результаті багатоденного навчання були передані всі технології та секрети виробництва шнеків Auger Torque. У процесі навчання і виробництва перших шнеків було освоєно безліч нюансів і фірмових секретів, про які навіть не здогадується кустарний виробник.

Виробляються шнеки поетапно на кількох виробничих майданчиках, що входять в єдину мережу. Метал і труби для підстав приходять на склад. Після розвантаження і сортування матеріал відразу потрапляє (ні тіні сумніву!) В виробничий процес.

Чому немає нічого скільки-небудь цікавого про етап «зберігання»?

Тому що виробництво шнеків і подовжувачів - процес безперервний, часто цілодобовий. Як тільки запущений техпроцес, починається виготовлення комплектуючих шнека. У міру виготовлення вони переміщаються на ділянку виробничої комплектації: підстава, реборди, ріжучакромка, власники зубів, самі зуби, пілот / забурнік і хаб.

Коли комплект зібраний, його переміщують на збірку, де, використовуючи редуктор, полуавтоматом зварюють комплектуючі в виріб - майже готовий шнек.

Щоб уникнути навіть мінімальних відхилень, ми використовуємо лазерний контроль під час збирання і безпосередньо перед виходом зі складального цеху.

Заготівля шнека зібрана і спрямована на дробемет, який подає дріб до 1000кг / хв. За рахунок спрямованого потоку абразиву майбутній шнек очищається від окалини. Далі проводиться чистова мехобработка і назад в дробемет для підготовки поверхні до фарбування. У малярської камері проводиться забарвлення шнека і сушка. Тепер він надійно захищений від корозії.

До того, щоб вони остаточно стало шнеком, залишилося дві операції - установка ріжучих елементів і фінальний контроль якості. Установка зубів і пілота-забурнікі - найпростіше, що відбувається в виробництві шнека, тому що установка ріжучих елементів неймовірно легка за рахунок запатентованої системи кріплення, і це дуже цінують наші замовники: заміна зношених елементів на нові проводиться «в полях» швидко без будь-яких спец. пристосувань. Повністю зібраному шнеку при проходженні через ОТК присвоюється індивідуальний серійний номер і «видається» власний паспорт, який одночасно є і інструкцією по використанню.

Все, шнек готовий і переміщений на склад готової продукції в очікуванні важкої роботи.

Епілог

Досвід, якість, технології - шлях до успіху.

Кустарний шнек не просто зменшує продуктивність буріння або має менший ресурс. Все не так безневинно. В результаті використання невірних геометричних параметрів забурнікі на вал гідровращателя передаються як надмірна момент опору, так і руйнівні для зубчастих елементів планетарного механізму вібрації. В результаті механізм планетарного редуктора перегрівається, а зуби шестерень передчасно зношуються. Також це додаткові витрати палива екскаватора і навантаження на гідросистему.

На обивательському рівні шнек можна порівняти з победітовим свердлом. Фірмове свердло і перфоратор зажене в бетон, як в масло, за секунди. І якщо його не перегрівати, то послужить воно вірою і правдою.

А можна купити свердло на ринку дешевше. Виглядають майже однаково, але через пару отворів його можна просто викинути. Забурник перегрівся, затупився і замість сантиметрів в бетоні ви, обливаючись потом, стоїте на місці і згадуєте прислів'я «скупий платить двічі».

З неоригінальним шнеком це може бути і тричі, і гірше в разі виходу з ладу гідровращателя.

Це те, чому ми не тільки не рекомендуємо використовувати кустарні шнеки, а й знімаємо гідробур з гарантії в цьому випадку. І, запевняю вас, це не просто бажання продавати тільки власний продукт. Це досвід і здоровий глузд.