井戸掘削リグの作り方

井戸掘削方法↑

掘削方法は、現場の土壌の種類に応じて選択されます。地面を選択できるツールの動きには、衝撃と回転の2種類があります。打撃により、地面に「噛み付く」ことができます。その後、ツールを取り外して清掃します。回転は徐々に土を取り除きます。ドリルは地面に浸され、土を押し出します。穴あけ方法は、衝撃、回転、または両方のタイプの動きの組み合わせの原理に基づくことができます。最も一般的な方法がいくつかあります。

オージェ

最も一般的な穴あけ方法。オーガーの刃が土をほぐし、表面に運びます。ブレード自体は90度の角度でパイプに溶接されています。そのようなツールはあまり便利ではありません。砕いた土の一部を流し込みます。ブレードの傾斜角度が30〜70度の場合、抽出された土壌は粉砕されず、井戸に戻されません。

コリンスキー

コアドリルツールは、鋭利な切削要素を備えた特殊なクラウンを備えたパイプです。動作原理は、土を砕き、パイプを通してスラッジを持ち上げることに基づいています。この方法は、硬い地面での穴あけに適しています。井戸の直径はパイプの直径に対応します。金属の「ガラス」で持ち上げられたスラッジは、ハンマーでノックアウトされます。井戸の壁が崩れないように、水は粘土で供給されます。パイプは地面に深くなるにつれて長くなり、それぞれ1.2〜1.5mのロッドが追加されます。

ショックロープ

このタイプの掘削用の装置は2メートルの三脚で、その上にケーブルが張られた状態でブロックが取り付けられています。ベイラーはケーブルの端に取り付けられています-切断および把持ツール。ベイラーは地球を「すくい取り」、それからケーブルで持ち上げられ、特別な技術的な穴を通して掃除されます。プロセスを簡素化するために、水が井戸に注がれ、後で除去されます。

衝撃-回転

ロータリーパーカッションドリルの装置は、パーカッションロープの場合とほぼ同じです。打楽器の動きに加えて、インスタレーションは回転運動も行います。これにより、作業をはるかに速く行うことができます。固い土の場合、衝撃回転法が最も効果的であると考えられています。

井戸には、従来のアイスドリルを使用できます。発生する可能性のある唯一の問題は、ロッドの長さが不十分なことです。それが地面に深くなるにつれて、それは自家製の追加要素で構築することができます。

人気モデル

価格と品質が完全に相関している小型の掘削リグにより、ユーザーは井戸の配置の問題を解決することができます。国内生産のインストールは、消費者の間で非常に人気があります。

深さ70mまでの井戸を掘削する場合、ユーザーはRB-50/220ユニットを選択します。これはピストン装置で、その費用は8万ルーブルからです。深さ100mまでの井戸を作成する場合は、RB100/380モデルを優先する必要があります。モーター出力は4.2kWです。これはプロ仕様の機器です。このユニットの価格は約12万ルーブルです。

深さ15mまでの小さな井戸の場合は、オーガードリルUBK-12/25を購入できます。新しい機器の価格は20万ルーブルからです。

井戸の作成だけでなく、杭の設置や基礎の配置にも使用したい場合は、PM-23機器を購入する必要があります。設備費は11万ルーブル。

井戸の長所と短所

砂の井戸には、次のような多くの利点があります。

1. 砂質帯水層の発生が浅いため、現金コストはわずかです。
2. インストールに長い時間は必要ありません（収集と操作の準備は1〜2日）。
3. 少量の溶存鉄。これにより、その特性が大幅に向上します。
4. 掘り抜き井戸を掘削するときに必要な特別な文書を入手する必要はありません。
5. 生産性は井戸の生産性（1〜1.5 m3 /時間）よりも優れています。
6. 限られたスペースだけでなく、車にアクセスできない地下室や部屋でMBUを使用することの便宜。
7. 裏庭の風景に深刻なダメージはありません。

砂の井戸にも欠点があります。

• 井戸を開発するとき、砂質帯水層がないことが起こります。
• 耐用年数は6〜10年で、定期的な清掃が必要です。
• 必ずしも高品質の水であるとは限りません。使用する場合は、ろ過する必要があります。
• ケーシングストリングゲージが135mmの場合、給水量は500リットルに制限されます。

石灰岩の井戸の主な長所と短所：

• 砂井と比較して生産性が高い。
• 耐用年数は50〜60年です。
• 沈泥しないので、定期的な清掃は必要ありません。
• 帯水層はいたるところにあるため、プロット上の井戸の位置は重要ではありません。
• 帯水層の深さは重要であるため、井戸の開発には費用がかかります。
• インストールにはより長い時間が必要です（少なくとも3日間の操作のための収集と準備）。
• 溶存鉄の含有量が高く、飲料水の特性を悪化させます。

小規模な設備では、砂に井戸を掘削するのが最も実用的ですが、より深い掘削​​を実行することも可能です。砂質帯水層の井戸は、深さが40メートル以下、口径が125〜135mmである可能性があります。砂の井戸の内側が常に1本のパイプ（通常はプラスチック、PVC）でできていることを除いて、それは職人の源との大きな違いはありません。深部での接地圧からPVCシースを保護するために、金属製の保護スリーブが自噴井戸で作られています。

短所と長所

自家製の井戸掘削機には、他の技術と同様に長所と短所があります。利点は次のとおりです。

• • 高度な保守性。各部品は交換可能であるため、耐用年数が非常に長くなります。
  • コンパクトなサイズ、軽量。

• 自家製のデバイスははるかに安いです。
• 汎用性と効率。限られたエリアに適用する能力。
• 迅速な設置と解体により、小型のDIYボール盤を自動車トレーラーで輸送できます。

主な欠点は、浸漬深度が10メートルを超える場合に定期的にパイプを長いパイプに交換する必要があることと、その製造に時間を費やす必要があることです。

水掘削リグの製造により、所有者は専門家の関与なしに自律給水システムを作成することができます。エンジニアリング設計は難しくないので、特別なスキルや経験がなくても誰でも作成できます。

実施した作業の種類による分割

この基準に従って、井戸掘削リグは次のとおりです。

• 運用。機械は、野外での岩石探査の段階で使用されます。彼らの主な目的は、地質学に関するデータを明らかにするために土壌サンプルを採取することです。
• 知能。この手法は、畑から土壌サンプルを収集するために使用されます。彼の研究結果に基づいて、産業施設の価値を決定する必要があります。
• テクニカルウェルの掘削用。基礎の建設のために、さまざまな目的のために建物や構造物の建設に穴が必要です。それらはまた、石油およびガス用の掘削リグの一種として分類することができます。

インストールの種類

掘削リグは、陸上だけでなく水中でも使用されます。彼らはしばしばすることができます いくつかの異なるタイプの作業を実行します。特定の井戸を掘削する場合、フックの許容荷重に応じてリグが選択されます。荷重は、最も重いケーシングストリングの重量（空気中）を超えてはなりません。機器のモデルとサイズを選択するときは、気候、地質、交通、エネルギーの状態を考慮する必要があります。これらのデータに基づいて、ドライブのタイプ（電気またはディーゼル）と設置スキームが選択されます。掘削リグの分類には多くのアプローチがあります。それらは、以下に従って細分化することができます。

転位：浮遊および地面。フローティングは次のとおりです。

• PBBU（半潜水艇）;
• SME（マリンステーショナリー）;
• SPBU（水中）

移動方法：非自走式および自走式。

仕事の種類：

• 鉱床の開発用：ガス、石油、地下水。
• 地層処分のため。

後者は、順番に、折りたたみ可能と折りたたみ不可能に分けられます。折りたたみ式（スモールブロックおよびラージブロック）は、深さ10,000mまでの井戸の建設に使用されます。

掘削構造のサイズはさまざまです。これらは、2人で操作および設置できる小型の機械でも、鉄塔に取り付けられて専門家のチームがサービスを提供する巨大な機器でもかまいません。

掘削リグも、掘削する岩石の種類に応じて分類されます。厚い堆積層と硬い岩で覆われた地域では、以下の機器を使用して井戸掘削が行われます。

• オーガー（軟弱地盤用）;
• ショックロープ（非常にまれに、探索的掘削にのみ使用されます）;
• 回転（非生産的な堆積物）;
• 機械「帝国」（ボーキサイト鉱床を探索して、ゆるい鉱床の9〜12 mの深さまで掘削する場合）。

穴あけ方法により分類できます。しかし、主な分類パラメータは環境収容力であり、これは入力電力と掘削装置の設計と特性を決定します。吊り上げ能力は、ドリルとケーシングストリングを昇降するときの荷重と荷重に依存します。

掘削機には2つの特徴があります。

1. 機器の使用期間によって決定される定格負荷容量。
2. 最大収容力は、設備の短期間の過負荷によって決まります。

最大負荷容量と公称負荷容量の差は、ウェルの深さとともに増加します。深い井戸を掘削する場合は短期間の過負荷が発生する可能性があるため、浅い井戸で作業する場合よりも設備を大きくする必要があります。

生産および探査掘削用の公称設備の吊り上げ能力に応じて、それらは5つのクラスに分類されます。多種多様な坑井の設計と深さ、さまざまな目的と条件が存在する場合、1つの標準サイズの設備で満足することは不可能です。したがって、GOSTによると、フックの許容荷重は機器によって異なります。

実行される作業の種類

実行されるタスクのパラメータに応じて、操作される機器には次のサブカテゴリがあります。

• 運用機器;
• 偵察装置;
• 技術的および補助的なプロセスのための機械。

井戸タイプ

運用複合体は、さらなる作業と土壌研究のための予備的な岩石サンプリングで使用されます。エンジニアリング作業中、坑井パラメータの深さはわずかです。

偵察車は、鉱物の地質調査に使用されます。地質探査では、石油やガスを見つけるために使用されます。

貯水池の研究と自噴井戸の掘削のための同じプロセスで。

補助装置は、さまざまな深さや目的の基礎を敷設するときに、建設中の杭に穴を開けるために使用されます。

井戸を掘る方法は？

浅瀬にある帯水層への通過は、次の3種類の掘削のいずれかを使用して手作業で行うことができます。

1. マニュアル;
2. ショックロープ;
3. ショック。

井戸の作り方は、土の種類や通路の深さによって決まります。

手動井戸掘削

追加の機器、掘削三脚（タワー）、およびブロックのシステムを使用しない場合、「井戸」を最大20mの深さまで掘削できます。

掘削技術：

• 選択した通路に三脚を取り付けます。タワーの高さは、ドリルロッドセクションの長さより1〜2m高くする必要があります。
• シャベルは、ドリルの刃先の通路を中央に配置してガイドするために、1つまたは2つの銃剣用のくぼみを作ります。
• 1メートル以上の深さでドリルを深くするには、パートナーの助けが必要になります。一人は山の下で掘削を続けることができません。
• 穴からのドリルの取り外しが困難な場合は、ドリルの反対方向に2〜3回転させて取り外す必要があります。
• 500mmの深さごとに、ドリルを取り外して土壌からきれいにする必要があります。
• 掘削リグのハンドルが地面の高さに達するまで、掘削プロセスが繰り返されます。
• ドリルロッドはドリルと一緒に運ばれ、追加のセクションで延長されます。
• 帯水層に突入するまで、すべての操作が繰り返されます。これは、抽出される土壌の種類によって決まります。
• 水で貯留層に到達した後、固体（耐水性）層への掘削を継続する必要があります。これにより、ウェルが最大量の水で満たされます。
• 土壌を含む水の揚水は、手動または水中タイプのポンプを使用して実行できます。
• 3〜4バケツの泥水を汲み出した後、きれいな水が現れるはずです。澄んだ水がなくなっていない場合は、開発の深さを1.5〜2メートル増やす必要があります。

ヒント：これは時間のかかる作業であるため、リグの設計オプションを使用して、できるだけ多くの土を掘削します。

ツール：

• 三脚;
• ボーア;
• 水を汲み上げるためのホース;
• 複合ドリルロッド;
• ポンプまたはポンプ。

パーカッションドリル

この掘削方法で作られた井戸は、80年以上の長い耐用年数を持ち、水の供給と流入が増加します。作業のプロセスは、特別なインパクターを使用して、閉じたサイクルで岩を破壊および粉砕することです。

掘削プロセス：

1. 掘削リグは、駆動ガラス（シュート、ドリルビット）を深くするためのポイントの上に配置されます。
2. ランプの通過のためにガイドのくぼみが作られています。
3. 井戸の最初のメーターのパンチングは手動で行うことができます。
4. 次に、ガラスの直径よりも大きな直径の鋼管の形でガイドが取り付けられます。
5. 衝突時にウインチを解放することで斜面がパイプに投げ込まれ、土が破壊されて押しつぶされ、それによってガラスが満たされます。特別なバルブの存在は、土が発射体からこぼれるのを防ぎます。
6. その後、ガラスが浮き上がり、壊れた土が発掘されます。
7. 帯水層に到達するまで、このサイクルが再び繰り返されます。

この穴あけ方法は面倒で、数週間続きます。したがって、次の種類の土壌で井戸を掘削するために使用することをお勧めします。

• 粘土;
• ロームに;
• 柔らかい（水をまく）土壌;

パーカッシブドリル

ショックロープとしてのショック通過の原理。違いは、穴あけ用のビットが正面にあり、ストライカーの助けを借りてそれらに打撃が行われることです。このようにして、100メートル以上の深さまで行くことができます。

掘削は、多くの種類の土壌で実行できます。

1. 柔らかい地面-くさび形のノミが使用されます。
2. 粘性土-I字型のノミ。
3. 硬い岩-ビットの十字形;
4. 岩-ノミのピラミッド型。

穴あけの仕組み：

• 掘削リグが設置されています。
• ノミが顔に挿入され、特定の土壌用に選択されます。
• 発射体は、300から1000 mmの高さから、500から2500kgの重さで降下します。
• 衝撃の後、土は裂け、ノミは土に穴を掘ります。
• 発射体が上昇し、サイクルが繰り返されます。
• サイクル周波数-45-60ビート/分;
• 200〜600 mmごとに通過した後、ビットは面から取り外され、地面から取り除かれます。

回転式掘削リグの作り方

油圧式掘削リグには、モーターを上下に移動できるフレームが必要です。このフレームには、スイベルを介してドリルが接続されています。水もスイベルを介してカラムに供給されます。

ドリル構築の原則

自分の手で掘削リグを作成する場合は、次の手順をお勧めします。

• まず、スイベルとロッドが必要です。資格のあるターナーでない場合、またはターナーを念頭に置いていない場合は、これらの部品を購入することをお勧めします。それらの製造には高精度が要求され、それは高い資格で達成することができます。さらに、スイベルとロッドのネジ山は同じである必要があります。そうでない場合は、アダプターが必要になります。ロッドの糸はより良いです-台形、それ以来、ターナーのいくつかは円錐形のものを作ることができます。
• モーター減速機を購入します。電力が220Vからの場合、その特性は次のとおりです。電力2.2 kW、回転数-60〜70 /分（最適：3MP31.5または3MP40または3MP50）。より強力なものは380Vの電源がある場合にのみ供給でき、より強力なものが必要になることはめったにありません。
• ウインチを購入します。手動または電動のどちらでもかまいません。収容力は少なくとも1トンであることが好ましい（可能であれば、多ければ多いほどよい）。

• これらのコンポーネントがすべて揃ったら、フレームを調理してドリルを作ることができます。結局のところ、この機器はすべてそれに取り付けられており、取り付けの種類は異なる可能性があり、推測することは不可能です。

ミニ掘削リグのフレームは、次の3つの部分で構成されています。

• 水平プラットフォーム;
• 垂直フレーム;
• モーターが固定されている可動フレーム（キャリッジ）。

ベースは厚肉パイプから調理されます-壁の厚さ4mm、最小-3.5mm。より良い-40*40 mm、50 * 50 mm程度のプロファイルセクションからですが、丸いものも適しています。小型掘削リグのフレームの製造では、精度は重要ではありません

ジオメトリを観察することが重要です。必要に応じて、垂直性と水平性、同じ傾斜角度。そして、サイズは実際には「カスタマイズ」されています

まず、下のフレームを調理して測定します。利用可能な寸法の下で、垂直フレームが作られ、その寸法に応じてキャリッジが作られます。

あなたは自分で簡単なドリルフォートを作ることができます-それらは普通の鋼から作られています（下の写真に描かれています）。高合金鋼を使用する場合、ロッドに溶接するのは困難です。複雑で岩だらけの土壌の場合は、特別なキャンペーンでドリルを購入することをお勧めします。それらは複雑な形状をしており、さまざまな種類があります。

ドリルドローイング159mm

作業を簡単にするために、逆回転の可能性がある2つのリモコンを接続します。 1つはモーターに、もう1つはウインチに取り付けられます。実際、それがすべてです。

ロータリーまたはオーガー掘削用の掘削リグの設計では、主なものはスイベルですが、経験なしに製造することは非現実的です。自分で作りたい方のために、写真とその絵を掲載します。

がれき設置用の旋回装置

小型掘削リグ用のスイベルの描画

空気圧式パーカッションドリルの特徴

ハンマードリルは回転式パーカッションドリル技術に属し、工学や地質調査の分野だけでなく、井戸の掘削にも最も広く使用されています。空気圧工具を使用した掘削の助けを借りて、掘削性の10番目のカテゴリーまでの土壌で垂直および方向性のある井戸の鉱山作業を実行することが可能です。

このテクニックの主な特徴は、岩を破壊することです。
同時に使用される衝撃と回転動作
それぞれ空気圧ハンマーと掘削リグローテーターで。

機械の作動体はダウンホールハンマーです。バルブ装置の助けを借りて、ドリルロッドを通って流れる圧縮空気がハンマーを前後に動かし、ドリルビットシャンクに衝突します。同時に、エアハンマーはロッドと一緒に回転します。ローテーターは井戸の外にあります。ドリルチップは、圧縮空気でウェルから除去されます。

で掘削することの長所と短所
ハンマー

空気圧ハンマードリルの主な利点は高速です
井戸の作成、挿し木からの効果的な清掃、作業能力
破砕された岩石とベントナイトと輸送のコストを排除します
洗浄用の水。

次のメリットも含まれます。

• 掘削サイクルは、以前に考えられていたものの数分の1です。ハンマードリル技術により、掘削液を使用した掘削よりもはるかに高速に井戸を作成できます。主な理由は、空気の流れの速度が洗浄液の速度よりもはるかに速いことです。
• 掘削中の井戸の関連する清掃。削りくずの除去は、ドリルストリングとボアホール壁の間のギャップ内の強力な上昇気流の動きによって達成されます。
• 洗浄液を使用する必要はありません。その製造には、ベントナイトを購入し、作業場所への水の輸送を整理する必要があります。
• 穴あけ工具の迅速で便利な交換。

空気圧打撃法による掘削の不利な点は、大量の圧縮空気を必要とすることです。帯水層や破砕が増加した岩石を掘削するときに、ドリルストリングを突き刺す可能性があります。ボアホール壁の安定性を確保する必要があります。

ダイヤモンドドリルビット

ダイヤモンドドリルツールは、スチールケースに入った硬質合金のダイヤモンドベアリング作業マトリックスであり、内部に接続コーンタイプの固定ネジが装備されています。

このような穴あけ工具は、作業マトリックスの形状、使用するダイヤモンドの品質特性、および使用するフラッシングシステムが異なります。

このような金属含有粉末は、ダイヤモンドをしっかりと保持し、さまざまな硬度と耐摩耗性を備えた作業用ダイを製造することを可能にします。タングステンベースのダイヤモンドマトリックスは、強度、耐摩耗性、熱伝導率などの定性的特性の点で最高の性能を発揮します。

ダイヤモンドドリルツール用のドリルヘッドの製造では、0.05〜0.34カラットのいわゆるテクニカルダイヤモンドが使用されます。たとえば、直径188ミリメートルのこのようなビットの製造では、400〜650カラットが消費されます（2〜2.5千個のダイヤモンド粒子）。

ダイヤモンドビットの穴あけヘッドは、2つの変更で製造されています。

• 単層（タイプKR。KT、DR、DT t DK）。特定のスキームに従って、金属マトリックスの作業エッジの表面層にダイヤモンド粒子が配置されます。
• 小さなダイヤモンド粒子がマトリックス全体に均一に分布している含浸（DIタイプ）Yu。

ダイヤモンド穴あけ工具

ダイヤモンドノミには次の種類があります。

• ダイヤモンドの表面配置;
• 含浸（ダイヤモンドは最大8ミリメートルの表面に配置されます）;
• 特別なデザインのツール;
• チャネルの放射状の配置とバイコニカルタイプ（DR）の外面を備えています。
• 圧力チャネルとトロイダル突起（DK）を備えています。
• ダイヤモンド粒子の合成タイプの配置（C）;
• 含浸されたダイヤモンド粒子（I）;
• ブレード（DL）;
• 内部コーン（DV）付き。
• ブレードの尖った端（DI）を含浸させます。
• ユニバーサル（DU）。

このような岩石切削工具は、深い（3キロメートルを超える）井戸を掘削するときに使用されます。ダイヤモンド工具の耐久性は、コーン工具の耐久性の20〜30倍です。