Часть III

СООРУЖЕНИЕ НЕГЛУБОКИХ СКВАЖИН С ПРИМЕНЕНИЕМ

ВРАЩАТЕЛЬНОГО, УДАРНОГО И

СПЕЦИАЛЬНЫХ

СПОСОБОВ БУРЕНИЯ

Неглубокие скважины использовались человеком с древних времен. Несложный буровой инструмент и простые приспособления позволяли сверлить отверстия в достаточно твердых породах еще в каменном веке, при строительстве египетских пирамид, а в более поздние времена — бурить скважины с использованием мускульной энергии значительной глубины (до 100 м), имеющих диаметр до 1 м, для добычи соляных рассолов.

В настоящее время к сооружению неглубоких скважин прибегают на ранней стадии изучения геологии того или иного района, при поисках и разведке полезных ископаемых, залегающих на глубине до 50—60 м, при инженерно- и гидрогеологических исследованиях (изысканиях трасс железных и шоссейных дорог, площадок под строительство гражданских, промышленных и гидротехнических объектов), а также с целью водоснабжения и решения целого ряда инженерно-технических задач.

Отличительной особенностью сооружения неглубоких скважин является непродолжительность времени, затрачиваемого на бурение, часто большие расстояния между скважинами и труднопроходимая местность — бездорожье, заболоченность, залесенность, пересеченность рельефа и т. д. Бурение неглубоких скважин осуществляется главным образом в мягких, рыхлых и слабоустойчивых образованиях, иногда с включениями пропластков или обломков (валунов) довольно твердых пород. В связи с этим при сооружении неглубоких скважин используют разнообразные способы бурения с механическим удалением продуктов разрушения: вращательный, ударный, вибрационный, способ задавливания, комбинированный и др.

Вращательный и ударный способы бурения при этом могут осуществляться как с применением мускульной энергии человека (вручную), так и с использованием механической или электрической энергии. Все остальные способы реализуются только с помощью механической или электрической энергии.

Глава 26

СООРУЖЕНИЕ НЕГЛУБОКИХ СКВАЖИН С ПРИМЕНЕНИЕМ ВРАЩАТЕЛЬНОГО И УДАРНОГО СПОСОБОВ БУРЕНИЯ

§ 1. Общие сведения

К сооружению неглубоких скважин с применением вращательного и ударного способов бурения прибегают в достаточно больших масштабах с различными целями, начиная с геологических исследований и кончая решением многих технических задач, возникающих при строительных работах. Буровые процессы при этом могут выполняться вручную, а также с частичной или полной механизацией.

К сооружению скважин вручную прибегают при выполнении небольших объемов работ, при бурении одиночных скважин, расположенных на больших расстояниях друг от друга, в труднодоступных районах при изыскательских и строительных работах: при поисках и разведке россыпей или строительных материалов, инженерно-геологических исследованиях, при решении вопросов водоснабжения и ряда инженерно-технических задач.

Вопрос замены ручного бурения неглубоких скважин механическим в свое время считался очень важным, так как объемы бурения таких скважин были огромны. Решали его по следующим основным направлениям: частичная механизация обычного ручного бурения с применением лебедок и механизацией процесса ударного бурения и спускоподъемных операций; полная механизация всех процессов вращательного и ударного бурения с применением специальных станков для вращательного бурения с промывкой или с механическим удалением продуктов разрушения шнековым квантовым транспортером; путем создания станков, действующих на принципе задавливания бурового снаряда, применением вибраторов, применением комбинированных станков ударно-вибро-вра- щательного действия. Как было отмечено ранее, бурение неглубоких скважин ведут в весьма разнообразных и часто очень сложных условиях, как геологических, так и географических. В связи с этими особенностями попытки заменить ручное бурение механическим долго не имели успеха. Решение этого вопроса шло явно по неверному пути. Конструкции буровых станков создавались в отрыве от условий их использования, без знания рациональных технологических режимов бурения в мягких и рыхлых породах. Только после проведения исследования и образования научных организаций, занимающихся вопросами бурения неглубоких скважин, были созданы достаточно работоспособные конструкции станков.