Kuyu açma yöntemleri: ana yöntemlerin teknolojik prensipleri ve özellikleri

Bir su alma kuyusunun inşası, çeşitli sondaj yöntemlerinin kullanılmasını içerir. Gevşek ve suya doymuş topraklar bir kazan kullanılarak uzaklaştırılır. Kil ve kaya oluşumlarını delmek için dönme ve titreşim prensibine dayalı kuyu açma yöntemleri kullanılır.

Çalışma, çeşitli türlerde ve farklı derinliklerdeki toprakların gelişmesine olanak sağlayan mekanizmaları içermektedir. Su alma cihazı için kazıyı hızlı ve kusursuz bir şekilde tamamlamanıza olanak tanıyan en uygun sondaj teknolojisini nasıl seçeceğinizi size anlatacağız.

Sunduğumuz bilgileri görsel olarak sunmak için metin, faydalı diyagramlar, fotoğraf koleksiyonları ve video eğitimleriyle desteklenmiştir.

Sondaj yöntemleri türleri

Daha önce, esas olarak kişisel kullanım için su taşıyan kuyuların açılması yapılıyordu. manuel olarak. Bu emek yoğun ve uzun bir süreçti, dolayısıyla her arsa veya kır evi sahibi kendi su kaynağına sahip olmakla övünemezdi.

Sürecin önemli ölçüde kolaylaştırılması ve hızlandırılması nedeniyle, yavaş yavaş mekanize delme, manuel yöntemlerin yerini aldı.

Günümüzde hemen hemen tüm akifer kuyuları, toprağın tahrip edilmesine dayanan ve onu iki yoldan biriyle yüzeye sağlayan mekanize bir yöntem kullanılarak açılmaktadır: kuru, atık toprak kuyudan mekanizmalar kullanılarak çıkarıldığında ve hidrolik, basınç veya yerçekimi altında sağlanan su ile yıkanır.

Mekanik delmenin üç ana yöntemi vardır:

• Dönme (toprak rotasyonla geliştirilir).
• Şok (Sondaj mermisi darbelerle toprağı tahrip eder).
• titreşimli (toprak yüksek frekanslı titreşimlerle geliştirilir).

Döndürme yönteminin en yüksek verimliliğe sahip olduğu, şok yönteminden 3-5 kat daha verimli ve titreşim yönteminden 5-10 kat daha verimli olduğu kabul edilir. Ek olarak, dönme yöntemi en ucuz ve erişilebilir olanıdır, genellikle manuel delmenin ana yöntemi olarak kullanılır.

Su kuyusu açmanın mekanik dönme yöntemleri, etkisiz manuel yöntemlerin yerini aldı

Buna karşılık, su kuyularının yapımında yaygın olarak kullanılan döner sondaj yöntemi dört ana sondaj türüne ayrılmıştır:

• çekirdek;
• vida;
• şok halatı;
• döner.

Her tip döner sondajın kendine has özellikleri vardır ve bu amaç için özel olarak tasarlanmış ekipmanlarla gerçekleştirilir. Bu tür sondajlara daha ayrıntılı olarak bakalım, farklılıklarının neler olduğunu ve her özel durumda hangi yöntemin kullanılması gerektiğini belirleyelim.

Karotlu sondajın özellikleri

Karotlu sondaj, killi veya yoğun kumlu toprağın silindirik bir çekirdek şeklinde çıkarıldığı mekanik bir dönme yöntemidir. Karotlu matkap kalın duvarlı bir metal borudur.

Karotlu matkabın üst kısmında, matkap ucunun uzatılması için gerekli çubukların takılmasına yönelik bir cihaz bulunmaktadır. Aşağıda, delinecek toprağın kategorisine bağlı olarak türü seçilen bir taç bulunmaktadır.

Çekirdek yöntemini kullanarak sürerken, toprak halka şeklindeki bir taç tarafından yok edilir. Çekirdeğin iç kısmı hasarsız bir şekilde korunur. Sert ve yarı katı tınlı, kil ve kayalarda delme işlemini kolaylaştırmak için alt deliğe bir sondaj sıvısı verilir.

Karotlu sondaj sırasında toprak tahrip edilmez, ancak bir taç ile "delinir" ve karot borusu tarafından yakalanır. Delinmiş kaya, monolitik silindirik bir kaya sütunu olan bir çekirdek şeklinde yüzeye çıkarılır.

Yüzeydeki çamur bazen üretim şaftına büyük miktarda su enjekte edilerek yıkama yoluyla giderilir. Çoğu zaman, yıkama işlemi, borunun içindeki bir kompresör tarafından sağlanan basınçlı havanın üflenmesiyle değiştirilir.Bu sondaj türü, 1000 metreye kadar derinliğe ve 8 ila 20 cm çapa kadar kuyu açmanıza olanak sağlar.

Mekanik karotlu sondaj, KAMAZ, KrAZ, kaydırıcılar vb. araçlara monte edilen ZIF, UGB, UKB gibi sondaj kuleleri kullanılarak gerçekleştirilir. için versiyonda manuel delme Çekirdek boru kısaltılır ve çan veya cam olarak adlandırılır. Çekirdek boru yapısal olarak son baş aşağı ev eşyasına benzer.

Karotlu delme aşağıdaki durumlarda kullanılır:

• maden kaynaklarının jeolojik keşfi;
• keşif kuyularının sondajı;
• Kayalardaki filtresiz kuyular da dahil olmak üzere, her derinlikte su taşıyan kuyuların inşası.

Cihaz için özel su kuyuları Bazı durumlarda, burgu veya döner sondaja başlamadan önce karot yöntemi kullanılır ve aynı anda bir keşif ve hazırlık rolü yerine getirilir.

Özel kuyuların yapımında karotlu sondaj, darbeli halatlı sondajla birlikte kullanılır. Kil katmanları bir çekirdek borudan geçirilir. Çekirdek borusunda kalmayan gevşek kum, çakıl ve kum dolgulu çakıl taşları zelonizasyon ile şafttan uzaklaştırılır.

Verimlilik açısından, çekirdek yöntemi, su alma kuyularının açılması için burgu yönteminden biraz daha düşüktür. Burgu daha hızlı deler ancak şaftın delinmiş kayadan tamamen kurtulmasına izin vermez. Nadiren çift olarak kullanılırlar. Ve eğer bu gerçekleşirse, ilk birkaç metre bir burgu ile kapatılır.

Kronlar toprağı tahrip etmez, ancak çevresini dikkatlice keserek, sitenin hidrolojik bir bölümünü oluşturabileceğinizi inceleyerek "sütunlar" - çekirdekler oluşturur.

Kullanılan ekipman ve araçlar

Karot delme için aşağıdaki aletler kullanılır:

• elmas veya diğer karbür malzemeden (çelik, tungsten, pobedit) yapılmış matkap uçları;
• çekirdek boru;
• çamurun giderilmesi için boru;
• sondaj ipini uzatmak için gerekli çubuklar;
• kaplin bağlantıları, borular arasındaki adaptörler, yıkama rakoru.

Kaya oluşumlarında sondaj yaparken matkap ucu hızla aşınır ve değiştirilmesi gerekir. Taç malzemesi pahalıdır ve çok büyük yüklere dayanabilir; elmas delme seçenekleri en yaygın olanıdır.

Delme işlemi sırasında kullanılan tüm aletler hizalanmalıdır; tam olarak delme eksenine göre yerleştirilmelidir.

Çekirdek delme teknolojisi

Karotlu sondajın ana özelliği, kayanın karot borusunda tamamen korunarak geçmesidir. Onlar. Sondaj ekipmanı çalışırken taç, daha derine indikçe çekirdek boruya itilen ve kendi yoğunluğu nedeniyle içinde tutulan bir halkadaki toprağı yok eder.

Doldurulan boru maden kuyusundan çıkarıldığında balyozla vurularak çekirdekten kurtarılır.

Adım adım karot delme işlemi aşağıdaki gibidir:

• matkap ucu çekirdek boruya bağlanır;
• çekirdek boru, derinleştikçe artan çubuklara bağlanır;
• üst çubuk sondaj kulesine sabitlenmiştir;
• sondaj makinesi matkap ipini döndürür ve yavaş yavaş yere "vidalar";
• çekirdek borusu yavaş yavaş çekirdekle doldurulur - boşluğunda sıkışmış toprak;
• 50 - 70 cm delik açıldıktan sonra sondaj ipi yüzeye çıkarılır, çubuklar çekirdek boru çıkana kadar tek tek çıkarılır;
• boru delinmiş kayadan arındırılmıştır;
• boşaltılan mermi tekrar dibe indirilir ve sondaj ipi çubuklarla uzatılır.

Eylemler, kuyu akifere nüfuz edene ve alttaki su geçirmez kayanın 50 cm içine girene kadar açıklanan sırayla gerçekleştirilir.

Kazının amacı üst akiferin sabitlenmesi değilse, üst katmanlar kızarma ile matkap. Bu durumda pompa, yıkama solüsyonunu bir hortum aracılığıyla borulara satar. Çözelti daha sonra çıkarılan toprağı yüzeye çıkarır.

Kuyu inşaatının amacı kumlu çökeltilerde bir akifer değilse, kaya oluşumlarına ulaşana kadar sondaj, yıkama ile yapılabilir.

Güçlü avantajlar ve dezavantajlar

Vurmalı halat ve döner mekanik delme yöntemleriyle karşılaştırıldığında, karotlu delme oldukça hızlı bir şekilde gerçekleştirilerek çalışma süresini önemli ölçüde azaltır. Ana dezavantajı gevşek toprakları ve suya doymuş çakıl taşlarını kaldıramamaktır. Kayaların içinde yavaşça hareket eder ve kayalara nüfuz etmek için bir keski gerekir.

Karotlu sondajın avantajları şunlardır:

• yüksek verimlilik ve 100 m'nin üzerinde derinliğe sahip kuyu açma yeteneği;
• kil kayasının tahrip olması nedeniyle sondaj ekipmanı üzerindeki yüklerin, kesilmesiyle karşılaştırılabilir şekilde azaltılması;
• kompakt boyutlarda mobil bir sondaj kulesi kullanma imkanı.

Karotlu sondaj, su alma çalışmalarını geliştirmenin en hızlı yöntemlerinden biridir. Bir iş günü içinde kum kuyusu açılabilir. Geliştiriliyor manuel su girişi çok daha fazla zaman alacaktır.

Burgu sondajının özellikleri

Günümüzde bu tür sondaj en çok özel evlerde su taşıyan kuyular inşa edilirken kullanılmaktadır. Burgulu sondajın özel bir özelliği, çıkarılmakta olan kayanın, ilave ekipman kullanılmadan kuyu sahasından tamamen çıkarılmasıdır. Yöntem vidalamaya benzer ve derinlemesine delmenize ve aynı anda gereksiz toprağı temizlemenize olanak tanır.

Delmek için kullanılan alete burgu denir. Bıçakları olan metal bir çubuktur. Zemine vidalanan burgu, bıçaklarının üzerinde kalan kayayı yok eder. Burgu özel tasarımından dolayı, yüzeyi çöplükten tamamen kurtarmak mümkün değildir. Bu nedenle esas olarak üst katmanlara nüfuz etmek için kullanılır.

Bir burgu ile delme, sıvıyı yıkamak için bir rezervuarın düzenlenmesini gerektirmeyen hızlı ve ucuz bir yöntemdir.

Bir burgu kullanarak sondaj yapmak fazla çaba ve finansal maliyet gerektirmez, bu nedenle bu yöntemin uygulama kapsamı oldukça geniştir: jeolojik keşif kuyuları, iletişimin döşenmesi, açılmış kuyuların inşası ve kısmen su sondajı.

İğneyi yoğun toprağa tamamen sokmamak, ancak şaftı daha önce tahrip olmuş kayaya batırma işlemini biraz kolaylaştırmak için artık Habeş kuyularının inşasında aktif olarak kullanılıyor.

Yöntem, yumuşak ve gevşek topraklarda 30 m derinliğe kadar, orta yoğun topraklarda ise 20 m derinliğe kadar su taşıyan kuyuların geliştirilmesi için uygundur. Bir burgu ile deldikten ve muhafazayı taktıktan sonra, kuyu deliği bir kazan ile çıkarılmamış kayalardan temizlenmelidir.

Burgu kesinlikle kayalık alanlarda çalışmaya uygun değildir! 120 m'ye kadar kuyuların kısmi sondajı için kullanılırken, bu yöntem diğerleriyle birleştirilir: döner, şok halatı, çekirdek.

İlgili ekipman ve araçlar

Burgu sondajı, ana elemanı yüksek mukavemetli metalden yapılmış vidalı bir delme aleti olan bir sondaj kulesi kullanılarak gerçekleştirilir. Delme ipi derine indikçe eşit büyüklükteki burgularla genişletilir.

Kit bazen gevşek kayaların geçişi için gerekli olan bıçak uçlarının yanı sıra sert kayaların geliştirilmesi için kullanılan yuvarlak veya koni şeklinde başlı uçlar içerir.

Güçlü bir motorla donatılmış bir araca dayalı sondaj kulesi, ulaşılması zor ve uzak yerlerde sondaj yapmak için en iyi seçenektir

Çoğu modern sondaj makinesi, aletin ters yönde hareket etmesini önleyen ters çevrilebilir kilitlerle donatılmış içi boş düzeneklerle donatılmıştır.

Delme işlemi sırasında burgunun kesici kısımları gelişmiş toprak tarafından soğutulur ve geliştirilen kaya spiraller halinde yukarıya doğru yükselir. Bu, sondajın durmadan gerçekleştirilmesine olanak tanır ve su taşıyan bir kuyu oluşturmanın zaman ve enerji maliyetlerini önemli ölçüde azaltır.

Burgu delme teknolojisi

Derinliği 1,5 - 2,0 m olan penetrasyon tamamlandıktan sonra burgu çıkartılır ve kasa. Burgu kullanılarak açılan su alma kuyusunun çapı 50 - 200 mm'dir ve kullanılan aletin boyutuna bağlıdır.

Muhafaza boruları ile kuyu duvarlarının çökmesi önlenir. Bu özellikle gevşek, yapışkan olmayan topraklar için önemlidir, bu nedenle delicilerin bir kuralı vardır: kumlu tınlı ve tınlıları delerken, bıçakları 30 - 60° açıyla konumlandırılmış burguları kullanın ve yoğun kumu delerken açılı bıçakları olan aletler kullanın. 90°.

Burgu spiralinin dönüşlerinin daha küçük bir eğimi ile, bağlantısı kesilmiş bıçağın daha fazlası, burgu tarafından yüzeye taşınır.

Burgulu sondaj, sondaj sıvısı kullanılmasını gerektirmez; matkap kullanılarak geliştirilen kaya, aletin bıçakları üzerinde yüzeye taşınır.

Bir burgu kullanmanın artıları ve eksileri

Burgu delme yöntemi, burgu boyutunun ve ucun eğim açısının doğru seçilmesi koşuluyla, mümkün olduğu kadar hızlı bir şekilde bir kuyu inşa etmenize olanak sağlar.

Burgulu delmenin avantajları şunlardır:

• sondaj işlemi sırasında toprak hemen yüzeye çıkar;
• teknolojik duraklamalar olmadan zemine yüksek hızda derinleşme;
• kuyu deliğini temizlemeye gerek yoktur;
• Evin içinde (bodrum katında) delik açmak için kompakt bir burgu ünitesi veya manuel bir burgu kullanılabilir;
• Çekirdek yönteminde olduğu gibi ilk bağlantıyı yüzeye kaldırmaya ve sondaj ipini sökmeye/birleştirmeye gerek yoktur.

Burgulu sondajın ana dezavantajı, gevşek ve çok sert topraklarda çalışılamaması olarak düşünülebilir, ancak aynı zamanda burgu, tınlı, karışık (killi ve kumlu tınlı) ve yumuşak killi topraklarda sondaj yapmak için ideal bir araçtır.

Su taşıyan kuyuların inşasında burgu kullanımını sınırlayan diğer bir dezavantaj, kuyuyu dökülen kayalardan temizlemek için şok halatı yönteminin kullanılması gerekliliğidir.

Benzerlik burgu - bobin Manuel delmede yaygın olarak kullanılır. Aynı şekilde kayayı yok eder ve onu bıçaklarıyla yakalayarak yukarıya doğru çıkarır.

Döner sondajın özellikleri

Döner sondaj, sondaj kulesinin rotoru tarafından kuyunun dibinde tahrik edilen bir matkap kullanılarak toprak tahribatının gerçekleştirildiği bir döner titreşimli sondaj yöntemidir. Rotor, bir araba motorundan veya ayrı olarak monte edilmiş bir elektrik motorundan bir tahrik mili aracılığıyla döner.

Geliştirilen toprak, doğrudan veya ters yıkama kullanılarak kuyu şaftından yıkanır. Yıkama çözeltisi yerçekimiyle veya bir pompa istasyonuyla sağlanabilir.

Çoğu artezyen kuyusu, döner sondaj yöntemi kullanılarak açılır: bir rotor tarafından döndürülen bir matkap ucu kullanılarak, ardından kuyu yıkanır ve muhafaza boruları bağlanır.

Döner sondaj, 150 m'ye kadar derin kuyular inşa ederken kayalık ve yarı kayalık toprakları geliştirmek için kullanılır.Düzgün seçilmiş bir uç ve ağırlıklı sondaj borularına sahip bir döner sondaj kulesi, kaya oluşumlarıyla iyi başa çıkabilir.

Sondaj uzmanları bu delme yönteminin aşağıdaki koşullara bağlı olarak kullanılmasını önermektedir:

1. Sahanın hidrojeolojik bölümü oldukça iyi incelenmiştir. Kayaların delinmesi gerekeceği biliniyor. Akifer zonunun ana kayadaki oluşum düzeyi bilinmektedir.
2. Yeraltı suyu artezyen kuyularının basınç özelliğine sahiptir
3. Kuyu yıkamak için kesintisiz teknik su temini imkanı vardır.

Güney bölgelerde döner sondaj tüm yıl boyunca yapılabilir ancak kuzey ikliminde sondaj sıvısının donma ihtimali nedeniyle bu yöntemin kullanımı sınırlıdır.

Kullanılan ekipman ve araçlar

Su taşıyan kuyuların döner sondajı, üzerinde kaldırma ekipmanının ve sondaj kulesinin diğer elemanlarının bulunduğu bir çerçeve veya kafes kulesi kullanılarak gerçekleştirilir. Derrick sondaj iplerinin kuyuya yükseltilip indirilmesini mümkün kılar.

Döner tip sondaj kulesi şunları içerir:

• çerçeve veya kafes kulesi;
• motor sürmek;
• rotor ve matkap dizisi;
• pompalama ekipmanı ve yıkama sıvısı arıtma sistemi;
• kaldırma ekipmanı, basınç hattı, fırdöndü, contalar vb.

Kundağı motorlu sondaj kuleleri, sondaj kompleksinin bulunduğu temelde bir aracın içten yanmalı motorunu motor olarak kullanır. Bu durumda motor gücü delme aletinin hızını düzenler.

Döner sondaj makinesinin enerji kaynağı, sabit veya hareketli bir elektrik motoru, bir arabanın içten yanmalı motoru veya jeneratörler olabilir.

Rotor, bir dişli cihazı kullanarak dönüşü tahrik borusuna iletir ve bu da onu ana delme aletine - uca iletir.Keski farklı şekillerde olabilir ve yüksek mukavemetli malzemelerden yapılmıştır: kompozitler, elmas kaplı çelik vb.

Her toprak türü için özel bir boyut ve şekil seçilir, böylece yüksek verimlilik ve nüfuz etme hızı sağlanır.

Rotor teknolojisinin benzersizliği

Su kuyularının döner sondajı üç aşamada gerçekleştirilir:

1. Keski kullanarak kayanın tahrip edilmesi.
2. Yıkılan kayanın enjekte edilen su akışıyla yüzeye çıkarılması.
3. Kuyu duvarlarının muhafaza boruları ile güçlendirilmesi.

Tahrip edilen toprağın uzaklaştırılması ters veya doğrudan yıkama ile gerçekleştirilir. Yıkama yönteminin seçimi belirli koşullara bağlıdır: kuyu derinliği, toprak tipi, gerekli miktarda yıkama suyunun mevcudiyeti.

Kural olarak, özel çiftlikler aşağıdaki adımları içeren doğrudan sirkülasyonlu sondaj teknolojisini kullanır:

• büyük çaplı bir ucun yere çakılması;
• bitin rotorun etkisi altında dönmesi;
• sondaj borularının montajı ve bunlarla matkap arasına ağırlıklı boruların montajı;
• atık toprağın bir pompa kullanılarak sıvı basıncıyla uzaklaştırılması;
• toprağın kuyuya düşmesini önlemek için bir muhafaza borusunun montajı;
• biraz daha küçük çapta delme ve tüm döngüyü tekrarlama.

Geri yıkama sırasında sondaj ipinin boruları vasıtasıyla kuyudan toprak çıkarılır ve kuyu duvarları ile borular arasına yıkama sıvısı dökülür.

Su, yer çekimiyle önceden hazırlanmış bir rezervuara akar, burada toprak ve çamurdan arındırılır ve yeni bir atık kaya kısmı için sondaj hattına geri döner.

Bazı durumlarda, döner sondaj yapılırken doğrudan veya ters yıkama kullanılmaz, ancak bir kompresör kullanılarak oluşturulan basınç altında hava üflenir.

Döner sondajın avantajları ve dezavantajları

Döner yöntemin temel avantajı, kırık kireçtaşında su alımıyla derin kuyular açılabilmesidir.

Ayrıca bu delme yönteminin aşağıdaki avantajları vardır:

• ana kayadaki akiferin yüksek kalitede açılması;
• 200 cm'ye kadar geniş çaplı bir kuyu inşa etme imkanı;
• yüksek delme hızı, düşük enerji tüketimi.

Döner sondajın önemli bir dezavantajı, kuyu yıkamanın organize edilmesi ihtiyacıdır.

Hangi delme yöntemini seçmeliyim?

Dikkate alınan tüm mekanik sondaj yöntemleri, su taşıyan kuyuların inşasında yaygın olarak kullanılmaktadır.

Özetlemek gerekirse şunu söyleyebiliriz:

1. Plastik killi topraklara nüfuz etmek için karotlu delme kullanılması tavsiye edilir.Çekirdek yöntemi çoğu su alma yapısının inşası için uygundur; gerekirse şok halatı yöntemiyle birlikte kullanılır.
2. Burgu sondajı kapsam olarak çekirdek yöntemine benzer. Sondaj deliği temizliğinin kalitesiz olması bakımından ondan farklıdır ve çalıştırmadan önce bir kazanın zorunlu kullanımını veya kuyunun uzun süreli yıkanmasını gerektirir.
3. Döner sondaj, kayalık topraklarda kuyu açmak için en iyi seçenektir.

Belirli bir sondaj yöntemini kullanarak bir kuyu geliştirmenin maliyeti, büyük ölçüde hangi ekipmanın kullanıldığına ve ayrıca delinmiş kayaların delinebilirlik kategorilerine bağlıdır.

Doğru seçilmiş bir kuyu açma yöntemi, yalnızca sondaj için harcanan süreyi azaltmakla kalmayacak, aynı zamanda su kaynağını gelecekte sorunsuz bir şekilde çalıştırmanıza da olanak sağlayacaktır.

Kendi ellerinizle sondaj kulesinin nasıl yapıldığını başka bir yerde okuyabilirsiniz. popüler makale bizim sitemiz.

Konuyla ilgili sonuçlar ve faydalı videolar

Video #1. Su basıncı kullanılarak karot çıkarma ile klasik karot delme prensibinin gösterilmesi:

2. video. Bir burgu ile kuyu açmanın özellikleri:

Video #3. Tabanın yıkanması ve dış kısmı çelik borulardan, iç kısmı polimerden yapılmış çift kasanın montajı ile bir kuyunun karotlu sondajı:

Su taşıyan bir kuyunun açılması emek yoğun bir süreçtir. Sadece özerk bir su kaynağı kurma hızı değil, aynı zamanda finansal maliyetler de seçilen sondaj yönteminin doğruluğuna bağlıdır.

Sondaj yöntemini seçerken dikkat etmeniz gereken ilk şey toprağın türü ve akiferin derinliğidir. Bu parametrelere dayanarak, hızlı ve ucuz bir şekilde kuyu açmanıza olanak sağlayacak en iyi seçeneği seçebilirsiniz.

Kendi sitenizde kuyu açmanın geçmişini veya yazının konusuyla ilgili faydalı bilgileri paylaşmak ister misiniz? Lütfen aşağıdaki blokta yorumlarınızı bırakın. Burada bir soru sorabilir veya metindeki tartışmalı noktalara dikkat çekebilirsiniz.