Ударно-канатне буріння – це технологічний процес, що дозволяє отримати свердловини для видобутку води в умовах нескладної геологічної обстановки (наприклад, в близько залягають водоносних пластах). Даний метод буріння вважається одним з найдешевших, хоча за швидкістю виробництва поступається роторного способу.

Устаткування і його особливості

Даний спосіб вважається одним з найбільш доступних, адже він дозволяє проводити роботи без застосування складної техніки. У процесі створення свердловини методом ударно-канатного буріння використовується проста конструкція, що складається з:

  • лебідки та блоку,
  • забивного склянки, желонки або долота (в залежності від виду грунту), троса,
  • бурової штанги, закріпленої на каркасі установки (бурильної вишки).

Такого роду інструмент настільки простий, що його під силу виготовити своїми руками.

Основним пристосуванням для руйнування і підйому грунту на поверхню є стакан. Він може бути різного діаметру і мати різну форму (конічну, циліндричну і ін.). У верхній частині пристосування знаходиться ковадло, в яку вдаряє штанга. З кожним ударом інструмент заглиблюється в грунт, і тим самим робить в ній отвір. Стакан може мати загострену кромку або виточені різці.

Видозміненим склянкою вважається желонка – пристосування циліндричної форми, що має знизу клапан плоскої форми. Він відкривається, коли забивний стакан проникає в грунт, і закривається під навантаженням, створеної масою набраної зруйнованої землі, в момент підйому пристосування на поверхню.

Порядок робіт при ударно-канатному бурінні

Робота пристосування полягає в опусканні і підйомі заповненого землею склянки, а послідовність створення свердловини при використанні ударно-канатного методу наступна:

Підготовка місця для розміщення бурильної установки і вибір ділянки для гирла свердловини. У більшості випадків для цього достатньо 2,5 м2 вільного простору.

  1. Перше буріння. Воно виконується спецінструменту, і не може бути вироблено глибше 1,5 м.
  2. Підйом зруйнованої породи на поверхню і одночасний монтаж обсадної труби.
  3. Кріплення бурового склянки (або будь-який його модифікації в залежності від виду землі) і подальше забивання його в грунт. Кожен удар повинен бути такої сили, щоб інструмент не йшов глибше 0,5 м.
  4. Підйом склянки, наповненого землею, і його очищення.

Дві останні операції повторюють багаторазово до знаходження водоносної жили.

Проведення робіт в різних грунтах

Основний процес буріння свердловини буде залежати від грунту, в якій залягає водяне русло. так:

  1. Для створення водозабору в пісковиках або пливкого породах може використовуватися ударники з плоскими судинами для збору землі. Такого роду грунт слід опрацьовувати дуже повільно, а отриманий отвір обов’язково обсаджувати трубою по всій довжині. З огляду на те, що м’який і рухливий ділянку землі легко йде, всі дії робітників повинні бути дуже обережними.
  2. Якщо основа складається з гальки або ж з гравію, то основним інструментом для виготовлення свердловин буде двотавровий долото. Виймати пророблений шар землі потрібно буде плоскою желонкою з клапаном. Для збільшення ширини стовбура рекомендується використовувати розширювач, який обвалює стінки стовбура і збільшує прохід, а також полегшує виїмку обрушилася породи з максимальною швидкістю.
  3. Глиняні або болотисті землі, а також грунт утворену сумішшю різних порід, можна пройти тільки вдосконаленою конструкцією, що складається з укріпленого хрестовиною двотаврового долота. З огляду на стійкості і липкості обсадні труби монтуються тільки у гирла.

Найскладнішим підставою, яке можна пройти ударно-канатним методом, вважаються скельні породи. При роботі з такими пластами застосовується обтяжені долото, а весь процес супроводжується зміцненням стовбура.

Якщо в процесі роботи виявляються тріщинуваті нижні шари або ж зсуви, то застосовують долото з округлими наконечниками або ж хрестовинами. У найскладніших випадках, коли виникає ризик защемлення інструменту або передбачається збій, роботи зупиняють.

Переваги і недоліки

Серед переваг використання ударно-канатного способу для видобутку води, що знаходиться на невеликій глибині, виділяють:

  1. Можливість початкового буріння з застосуванням бурів, діаметром від 500 мм.
  2. Використання відразу після завершення основного етапу робіт.
  3. Можливість створення свердловин в галечниково-валунні прошарках ґрунту, а також в грунтах, які відрізняються високою гігроскопічністю (що робить неможливим використання інших способів розробки родовищ води, наприклад, роторного буріння з використанням промивних рідин).

Крім того, застосування даної методики не порушує кількісно-якісний склад водних горизонтів, і після розробки вони залишаються в тому ж вигляді, що і до проведення робіт.

Серед недоліків проведення бурильних робіт з застосуванням ударно-канатного способу виділяють неможливість створення свердловин:

Під кутом. Даний спосіб передбачає виготовлення отворів строго перпендикулярних поверхні, тобто вертикальних. Це пов’язано з тим, що забити конструкцію в землю (а вже тим більше вийняти її, не порушивши форму отвору!)

  1. Під нахилом, нереально. У щільних породах, які неможливо зламати ударом, тому що сили впливу установки не вистачає для руйнування таких порід.
  2. До мінусів застосування даної технології можна віднести досить повільну опрацювання пластів. Це пов’язано з особливостями технології, адже вийняти пристосування, наповнене важкою землею, не так-то вже й просто. Це займає багато часу і вимагає великих зусиль.

На сьогоднішній день даний метод видобутку води залишається одним з найбільш затребуваних у всьому світі, адже він не вимагає застосування складної техніки і великого ресурсу робочої сили. Він є найбільш дешевим з усіх відомих варіантів і може застосовуватися в умовах обмеженого простору (в приватних домогосподарствах, дачних ділянках і т.д.).