Comment faire une foreuse de puits

Méthodes de forage de puits ↑

La méthode de forage est choisie en fonction du type de sol sur le site. Il existe deux types de mouvements d'outils qui vous permettent de sélectionner le sol : l'impact et la rotation. Le coup vous permet de "mordre" dans le sol, après quoi l'outil est retiré et nettoyé. La rotation enlève la terre progressivement. La perceuse est immergée dans le sol et pousse le sol vers l'extérieur. Les méthodes de forage peuvent être basées sur le principe de l'impact, de la rotation ou d'une combinaison des deux types de mouvement. Il existe certaines des méthodes les plus courantes :

Tarière

La méthode de forage la plus courante. Les pales de la tarière ameublissent le sol et le ramènent à la surface. Les lames elles-mêmes sont soudées au tuyau à un angle de 90 degrés. Un tel outil n'est pas très pratique, car. une partie de la terre concassée est déversée. Si l'angle d'inclinaison des pales est de 30 à 70 degrés, le sol extrait n'est pas écrasé et ne se déverse pas dans le puits.

Kolinski

L'outil de carottage est un tuyau avec une couronne spéciale équipée d'éléments de coupe tranchants. Le principe de fonctionnement est basé sur la fragmentation du sol et le soulèvement des boues à travers le tuyau. Cette méthode est bien adaptée au forage dans un sol dur. Le diamètre du puits correspond au diamètre du tuyau. Les boues, élevées dans un "verre" métallique, sont assommées à la masse. Pour que les parois du puits ne s'effondrent pas, l'eau est alimentée en argile. Le tuyau est allongé au fur et à mesure qu'il s'enfonce dans le sol, ce qui augmente les tiges supplémentaires de 1,2 à 1,5 m chacune.

Corde de choc

L'appareil pour ce type de forage est un trépied de deux mètres, sur lequel un bloc est installé avec un câble jeté dessus. Une écope est fixée à l'extrémité du câble - un outil de coupe et de préhension. L'écope «écope» la terre, puis elle est soulevée avec un câble et nettoyée à travers un trou technologique spécial. Pour simplifier le processus, de l'eau est versée dans le puits, qui est ensuite retirée.

Choc-rotatif

Le dispositif de forage à percussion rotative est presque le même que celui à corde à percussion. En plus des mouvements de percussion, l'installation effectue également des rotations. Cela vous permet de faire le travail beaucoup plus rapidement. Pour les sols durs, la méthode de rotation par choc est considérée comme la plus efficace.

Pour les puits, vous pouvez utiliser une perceuse à glace conventionnelle. Le seul problème qui peut survenir est la longueur insuffisante de la tige. Au fur et à mesure qu'il s'enfonce dans le sol, il peut être construit avec des éléments supplémentaires faits maison.

Modèles populaires

Une plate-forme de forage de petite taille, dont le prix et la qualité sont parfaitement corrélés, permet aux utilisateurs de résoudre le problème de l'aménagement d'un puits. Les installations de production nationale sont très appréciées des consommateurs.

Pour forer un puits jusqu'à 70 m de profondeur, les utilisateurs choisissent l'unité RB-50/220. Il s'agit d'un équipement à piston dont le coût est de 80 000 roubles. Si vous souhaitez créer des puits jusqu'à 100 m de profondeur, privilégiez le modèle RB100/380. La puissance du moteur est de 4,2 kW. Il s'agit d'un équipement de qualité professionnelle. Le prix de cette unité est d'environ 120 000 roubles.

Pour les petits puits jusqu'à 15 m de profondeur, vous pouvez acheter la tarière UBK-12/25. Le prix du nouvel équipement est de 200 000 roubles.

Si vous souhaitez utiliser l'installation non seulement pour créer des puits d'eau, mais également pour installer des pieux, aménager les fondations, vous devez acheter l'équipement PM-23. Le coût de l'équipement est de 110 000 roubles.

Avantages et inconvénients des puits

Un puits dans le sable présente de nombreux avantages, notamment :

1. coûts décaissés insignifiants en raison de la présence peu profonde de l'aquifère sableux ;
2. l'installation ne nécessite pas beaucoup de temps (collecte et préparation pour le fonctionnement 1-2 jours);
3. une petite quantité de fer dissous, ce qui améliore considérablement ses propriétés;
4. il n'est pas nécessaire d'obtenir une documentation spéciale, qui est nécessaire lors du forage de puits artésiens;
5. la productivité est supérieure à celle des puits (1-1,5 m3/heure) ;
6. l'opportunité d'utiliser MBU dans un espace limité, ainsi que dans les sous-sols et les pièces où il n'y a pas d'accès à une voiture;
7. aucun dommage grave au paysage de l'arrière-cour ;

Les puits de sable ont aussi des inconvénients :

• il arrive que lors du développement d'un puits, un aquifère sableux soit absent;
• la durée de vie est de 6 à 10 ans sous réserve d'un nettoyage périodique;
• pas toujours de l'eau de haute qualité, lorsqu'elle est utilisée, il y a un besoin de filtration;
• avec un diamètre de colonne de tubage de 135 mm, l'alimentation en eau est limitée à 500 litres.

Les principaux avantages et inconvénients d'un puits pour le calcaire:

• une plus grande productivité par rapport à un puits de sable ;
• la durée de vie est de 50 à 60 ans;
• ne limonne pas, un nettoyage constant n'est donc pas nécessaire;
• l'emplacement du puits sur la parcelle n'a pas d'importance, car l'aquifère est partout;
• la profondeur de l'aquifère est importante, donc le développement du puits est coûteux ;
• l'installation nécessite plus de temps (collecte et préparation à l'exploitation au moins 3 jours) ;
• teneur élevée en fer dissous, ce qui aggrave les propriétés de l'eau potable.

Avec une installation de petite taille, il est plus pratique de forer un puits dans le sable, mais il est également possible d'effectuer un forage plus profond. Un puits d'eau sur un aquifère sableux peut être à une profondeur maximale de 40 mètres et un calibre de 125-135 mm. Il ne présente pas de fortes différences avec la source artésienne, sauf que l'intérieur du puits de sable est toujours constitué d'un seul tuyau (généralement en plastique, PVC). Afin de protéger la gaine PVC des pressions du sol à grande profondeur, une gaine métallique de protection est réalisée dans les puits artésiens.

Inconvénients et avantages

Une foreuse de puits d'eau artisanale présente des avantages et des inconvénients, comme toute autre technique. Les avantages sont les suivants :

• • Haut degré de maintenabilité. Chaque pièce est remplaçable, ce qui rend la durée de vie assez longue.
  • Dimensions compactes, poids léger.

• Les appareils faits maison sont beaucoup moins chers.
• Polyvalence et efficacité.Possibilité d'appliquer dans une zone limitée.
• Installation et démontage rapides, une perceuse de bricolage de petite taille peut être transportée dans une remorque de voiture.

Les principaux inconvénients sont la nécessité de changer régulièrement les tuyaux pour des tuyaux plus longs si la profondeur d'immersion atteint plus de 10 mètres, ainsi que la nécessité de consacrer du temps à sa fabrication.

La fabrication d'une plate-forme de forage d'eau permettra au propriétaire de créer un système d'approvisionnement en eau autonome sans l'intervention de spécialistes. La conception technique n'est pas difficile, de sorte que chaque personne peut la créer sans compétences ni expérience particulières.

Division par type de travail effectué

Conformément à ce critère, les appareils de forage de puits sont :

• Opérationnel. Les machines sont utilisées au stade de l'exploration des roches sur le terrain. Leur objectif principal est de prélever des échantillons de sol pour clarifier les données sur la géologie.
• Intelligence. Cette technique est utilisée pour prélever des échantillons de sol sur le terrain. Sur la base des résultats de ses recherches, il est nécessaire de déterminer la valeur de l'installation industrielle.
• Pour le forage de puits techniques. Les trous sont nécessaires dans la construction de bâtiments et de structures à des fins diverses, pour la construction de fondations. Ils peuvent également être classés comme un type d'appareils de forage pour le pétrole et le gaz.

Types d'installation

Les appareils de forage sont utilisés non seulement sur terre, mais aussi dans l'eau. Ils peuvent souvent effectuer plusieurs types de travaux. Pour forer un certain puits, une plate-forme est sélectionnée en fonction de la charge admissible sur le crochet. La charge ne doit pas dépasser le poids (dans l'air) de la colonne de tubage la plus lourde. Lors du choix du modèle et de la taille de l'équipement, il est nécessaire de prendre en compte les conditions climatiques, géologiques, de trafic et énergétiques.Conformément à ces données, le type d'entraînement (électrique ou diesel) et le schéma d'installation sont sélectionnés. Il existe de nombreuses approches de classification des appareils de forage. Ils peuvent être subdivisés selon :

Luxations : flottantes et terrestres. Flottant sont :

• PBBU (semi-submersible);
• PME (stationnaire marine);
• SPBU (auto-submersible)

Mode de déplacement : non automoteur et automoteur.

Type de travail:

• pour le développement des gisements : gaz, pétrole et eaux souterraines ;
• pour la recherche géologique profonde.

Ces derniers, à leur tour, sont divisés en pliables et non pliables. Les pliables (petit bloc et gros bloc) sont utilisés pour la construction de puits jusqu'à 10 000 m de profondeur.

Les structures de forage varient en taille. Il peut s'agir de petites machines qui peuvent être utilisées et installées par deux personnes, ou d'énormes équipements montés sur des tours en acier et entretenus par une équipe de spécialistes.

Les plates-formes de forage sont également divisées en fonction du type de roche forée. Dans les zones couvertes par une strate sédimentaire épaisse et des roches dures, le forage de puits est réalisé à l'aide des équipements suivants :

• tarière (pour sol mou);
• shock-rope (il est utilisé très rarement, uniquement pour les forages exploratoires);
• rotationnel (dans les gisements improductifs);
• machines "Empire" (lors de l'exploration de gisements de bauxite pour forer à une profondeur de 9 à 12 m de gisements meubles).,

Peut être classé selon la méthode de forage. Mais le principal paramètre de classification est la capacité de charge, qui détermine la conception et les caractéristiques de l'équipement d'alimentation et de forage entrant. La capacité de levage dépend des charges lors de la montée et de la descente de la colonne de forage et de tubage et des charges.

Il existe deux caractéristiques des perceuses :

1. Capacité de charge nominale, qui est déterminée par la durée d'utilisation de l'équipement.
2. La capacité de charge maximale est déterminée par les surcharges à court terme de l'installation.

La différence entre la capacité de charge maximale et nominale augmente avec la profondeur du puits. En raison du fait qu'une surcharge à court terme est possible lors du forage d'un puits profond, l'équipement doit être plus grand que lors du travail avec un puits peu profond.

Selon la capacité de levage de l'installation nominale pour le forage de production et d'exploration, ils sont divisés en cinq classes. En présence d'une grande variété de conceptions et de profondeurs de puits, d'objectifs et de conditions divers, il est impossible de se satisfaire d'une taille standard de l'installation. Par conséquent, selon GOST, l'équipement diffère par la charge admissible sur le crochet.

Types de travaux effectués

Selon les paramètres des tâches effectuées, l'équipement exploité comporte des sous-catégories :

• équipement opérationnel;
• appareils de reconnaissance;
• machines pour processus techniques et auxiliaires.

Types de puits

Des complexes opérationnels sont utilisés lors de l'échantillonnage préliminaire des roches pour des travaux ultérieurs et des recherches sur les sols. Lors des travaux d'ingénierie, le paramètre du puits a une profondeur insignifiante.

Les véhicules de reconnaissance sont utilisés pour la prospection géologique des minéraux. Dans l'exploration géologique, ils sont utilisés pour trouver du pétrole et du gaz.

Dans les mêmes procédés pour l'étude des retenues d'eau et le forage des puits artésiens.

L'équipement auxiliaire est utilisé pour faire des trous pour les pieux dans la construction lors de la pose de fondations de différentes profondeurs et fins.

Comment forer des puits ?

Le passage vers l'aquifère situé en eau peu profonde peut se faire à la main en utilisant l'un des trois types de forage :

1. manuel;
2. corde de choc;
3. choc.

La méthode de fabrication du puits est choisie en fonction du type de sol et de la profondeur du passage.

Forage de puits manuel

Si un équipement supplémentaire, un trépied de forage (tour) et un système de blocs ne sont pas utilisés, un «puits» peut être foré jusqu'à une profondeur de 20 m.

Technologie de forage :

• Un trépied est installé sur la zone de passage sélectionnée. La hauteur de la tour doit être supérieure de 1 à 2 m à la longueur de la section de la tige de forage.
• Une pelle fait un logement pour une ou deux baïonnettes pour centrer et guider le passage du tranchant du foret.
• Pour approfondir la foreuse à plus d'un mètre de profondeur, vous aurez besoin de l'aide d'un partenaire. Une personne n'est pas en mesure de continuer à forer sous les pieux.
• S'il y a des difficultés avec le retrait du foret du trou, il est nécessaire de le tourner dans le sens opposé du forage de 2 à 3 tours et de le retirer.
• Tous les 500 mm d'approfondissement, il est nécessaire de retirer le foret et de le nettoyer du sol.
• Le processus de forage est répété jusqu'à ce que la poignée de la foreuse atteigne le niveau du sol.
• La tige de forage est emportée avec le foret et prolongée d'une section supplémentaire.
• Toutes les opérations sont répétées jusqu'à ce que vous pénétriez dans l'aquifère. Ceci est déterminé par le type de sol extrait.
• Après avoir atteint le réservoir avec de l'eau, vous devez continuer à forer jusqu'à une couche solide (résistante à l'eau). Cela remplira le puits avec le volume d'eau maximum.
• Le pompage d'eau contenant du sol peut être réalisé à l'aide d'une pompe de type manuel ou submersible.
• Après avoir pompé 3 à 4 seaux d'eau boueuse, de l'eau propre devrait apparaître. Si l'eau claire n'est pas partie, il est nécessaire d'augmenter la profondeur de développement de 1,5 à 2 mètres.

Astuce : Utilisez les options de conception de la plate-forme pour creuser autant de sol que possible, car il s'agit d'une opération qui prend du temps.

Outils:

• trépied;
• Boer;
• tuyaux pour pomper l'eau;
• tige de forage composite;
• pompe ou pompe.

Forage à percussion

Un puits réalisé par cette méthode de forage a une longue durée de vie de 80 ans ou plus, un approvisionnement et un afflux d'eau accrus. Le processus de travail consiste en la destruction et le broyage de la roche en cycle fermé avec un impacteur spécial.

Processus de forage :

1. L'appareil de forage est placé au-dessus du point d'approfondissement du verre de conduite (goulotte, foret).
2. Un évidement de guidage est réalisé pour le passage de la pente.
3. Le poinçonnage du premier mètre du puits peut se faire manuellement.
4. Ensuite, un guide est installé, sous la forme d'un tuyau en acier d'un diamètre supérieur au diamètre du verre.
5. La pente est projetée dans le tuyau en relâchant le treuil lors de l'impact, le sol est détruit et écrasé, remplissant ainsi le verre. La présence d'une valve spéciale empêche le sol de se répandre hors du projectile.
6. Après cela, le verre se lève et le sol brisé est excavé.
7. Le cycle se répète jusqu'à ce que vous atteigniez l'aquifère.

Cette méthode de forage est laborieuse et dure jusqu'à plusieurs semaines. Par conséquent, il est préférable de l'utiliser pour forer des puits sur les types de sol suivants :

• argile;
• sur limons;
• sur un sol mou (arrosé);

forage à percussion

Le principe du passage de choc comme shock-rope. La différence est que les mèches à percer sont dans le visage et que le coup est porté dessus à l'aide d'un percuteur.De cette façon, vous pouvez aller à des profondeurs de plus de 100 m.

Le forage peut être réalisé sur de nombreux types de sols :

1. sol mou - un ciseau en forme de coin est utilisé;
2. sol visqueux - un ciseau en forme de I;
3. roches dures - forme en croix du foret ;
4. rochers - une forme pyramidale d'un ciseau.

Comment fonctionne le forage :

• une plate-forme de forage est installée ;
• un ciseau est inséré dans le visage, sélectionné pour un certain sol;
• un projectile descend, poids de 500 à 2500 kg, d'une hauteur de 300 à 1000 mm ;
• après l'impact, le sol se fend, le ciseau s'enfonce dans le sol;
• le projectile monte et le cycle se répète ;
• fréquence de cycle - 45 - 60 battements / min.;
• après avoir passé tous les 200 à 600 mm, le trépan est retiré du front et dégagé du sol.

Comment faire une foreuse rotative

La foreuse hydraulique doit avoir un châssis qui vous permet de monter / descendre le moteur, auquel la perceuse est reliée par un émerillon. L'eau est également fournie par le pivot dans la colonne.

Principes de construction d'une perceuse

Lors de la fabrication d'une plate-forme de forage de vos propres mains, la procédure suivante est recommandée:

• Il doit d'abord y avoir un émerillon et des tiges. Si vous n'êtes pas un tourneur qualifié ou si vous n'en avez pas en tête, il est préférable d'acheter ces pièces. Dans leur fabrication, une grande précision est requise, ce qui peut être obtenu avec des qualifications élevées. De plus, les filetages de l'émerillon et des tiges doivent être identiques, sinon un adaptateur sera nécessaire. Le filetage sur les tiges est meilleur - un trapèze, car peu de tourneurs peuvent en faire un conique.
• Achetez un réducteur de moteur. Si la puissance est de 220 V, ses caractéristiques sont les suivantes: puissance 2,2 kW, tours - 60-70 par minute (le meilleur: 3MP 31,5 ou 3MP 40 ou 3MP 50).Les plus puissants ne peuvent être fournis que s'il y a une alimentation de 380 V, et les plus puissants sont rarement nécessaires.
• Achetez un treuil, il peut être manuel ou électrique. La capacité de charge est de préférence d'au moins 1 tonne (si possible, plus c'est mieux).

• Lorsque tous ces composants sont à portée de main, vous pouvez cuire le cadre et faire une perceuse. Après tout, tout cet équipement y est attaché, et les types d'attachement peuvent être différents, c'est impossible à deviner.

Le châssis de la mini foreuse se compose de trois parties :

• plate-forme horizontale ;
• cadre vertical;
• châssis mobile (chariot) sur lequel est fixé le moteur.

La base est cuite à partir d'un tuyau à paroi épaisse - épaisseur de paroi 4 mm, minimum - 3,5 mm. Mieux - à partir d'une section profilée de 40 * 40 mm, 50 * 50 mm environ, mais une section ronde convient également. Dans la fabrication du cadre d'une petite foreuse, la précision n'est pas importante

Il est important de respecter la géométrie : verticalité et horizontalité, les mêmes angles d'inclinaison, si nécessaire. Et les tailles sont "sur mesure" en fait

Tout d'abord, le cadre inférieur est cuit, mesuré. Sous les dimensions disponibles, un cadre vertical est fabriqué et, selon ses dimensions, un chariot.

Vous pouvez fabriquer vous-même un foret simple - ils sont en acier ordinaire (dessin sur la photo ci-dessous). Si vous prenez de l'acier fortement allié, il est difficile de le souder aux tiges. Pour les sols complexes et rocheux, il est préférable d'acheter une perceuse dans une campagne spécialisée - ils ont une forme complexe, il en existe de nombreux types différents.

Dessin de perçage 159 mm

Pour faciliter le travail, connectez deux télécommandes avec possibilité de marche arrière. L'un est mis sur le moteur, le second sur le treuil. C'est en fait tout.

Dans la conception d'une plate-forme de forage pour le forage rotatif ou à tarière, l'essentiel est un émerillon, mais il est irréaliste de le fabriquer sans expérience. Pour ceux qui veulent le fabriquer eux-mêmes, nous posterons une photo et son dessin.

Dispositif pivotant pour l'installation de gravats

Dessin d'un émerillon pour une petite plate-forme de forage

Caractéristiques du forage pneumatique à percussion

Le forage à percussion appartient aux technologies de forage à percussion rotative et est le plus largement utilisé dans le domaine de l'ingénierie et des études géologiques, ainsi que pour le forage de puits d'eau. À l'aide d'un forage avec un outil pneumatique, il est possible de réaliser des travaux miniers de puits verticaux et directionnels dans le sol jusqu'à la 10ème catégorie de forabilité.

La principale caractéristique de la technique est de détruire la roche
utilisé simultanément action d'impact et de rotation effectuée
respectivement avec un marteau pneumatique et un rotateur de plate-forme de forage.

Le corps de travail de la machine est un marteau de fond. À l'aide d'un dispositif à soupape, l'air comprimé circulant dans la tige de forage met le marteau en mouvement d'avant en arrière, frappant la tige du foret. En même temps, le marteau pneumatique tourne avec la tige ; le rotateur est situé à l'extérieur du puits. Les copeaux de forage sont retirés du puits avec de l'air comprimé.

Avantages et inconvénients du forage avec
marteau

Les principaux avantages du marteau perforateur pneumatique sont la grande vitesse
création de puits, nettoyage efficace des déblais, capacité à travailler sur
roche fracturée et éliminer le coût de la bentonite et de l'expédition
eau pour le lavage.

Nous incluons également les avantages suivants :

• Le cycle de forage est plusieurs fois plus court que ceux précédemment envisagés.La technologie de forage à percussion permet de créer des puits beaucoup plus rapidement que le forage avec du fluide de forage. La raison principale est que la vitesse du flux d'air est bien supérieure à la vitesse de la solution de lavage ;
• Nettoyage associé du puits lors du forage. L'enlèvement des déblais est réalisé par le mouvement d'un puissant flux d'air ascendant dans l'espace entre le train de tiges et la paroi du trou de forage ;
• Il n'est pas nécessaire d'utiliser une solution de lavage, pour la fabrication de laquelle il est nécessaire d'acheter de la bentonite et d'organiser le transport de l'eau jusqu'au lieu de travail;
• Changement rapide et pratique de l'outil de perçage.

Les inconvénients du forage par méthode de percussion pneumatique comprennent le besoin d'un grand volume d'air comprimé, il est possible de coller le train de tiges lors du forage d'aquifères et de roches à fracturation accrue. La stabilité des parois du forage doit être assurée.

Forets diamantés

L'outil de forage au diamant est une matrice de travail diamantée en alliage dur dans un boîtier en acier, qui est équipée d'un filetage de verrouillage de type cône de connexion interne.

De tels outils de forage diffèrent par la forme de la matrice de travail, par les caractéristiques de qualité des diamants utilisés, ainsi que par les systèmes de rinçage utilisés.

De telles poudres contenant du métal retiennent bien les diamants et permettent de produire des matrices de travail avec une dureté et une résistance à l'usure différentes. Les matrices diamantées à base de tungstène présentent les meilleures performances en termes de caractéristiques qualitatives telles que la résistance, la résistance à l'usure et la conductivité thermique.

Dans la fabrication de têtes de forage pour outils de forage au diamant, on utilise des diamants dits techniques pesant de 0,05 à 0,34 carat. Dans la production d'un tel foret, par exemple, d'un diamètre de 188 millimètres, de 400 à 650 carats sont consommés (de deux à deux mille et demi grains de diamant).

Les têtes de forage des trépans diamantés sont fabriquées en deux modifications :

• monocouche (types KR. KT, DR, DT t DK), sur laquelle des grains de diamant sont placés dans la couche superficielle des bords de travail des matrices métalliques selon certains schémas;
• imprégné (type DI) Yu sur lequel de fins grains de diamant sont répartis uniformément dans toute la matrice.

Outil de forage au diamant

Les burins diamantés sont des types suivants :

• avec un arrangement de surface de diamants;
• imprégné (les diamants sont placés en surface jusqu'à 8 millimètres);
• outils de conceptions spéciales;
• à disposition radiale des canaux et à surface externe de type biconique (DR) ;
• avec un canal de pression et avec des protubérances toroïdales (DK);
• avec un type synthétique de placement de grains de diamant (C);
• avec des grains de diamant imprégnés (I);
• à lames (DL);
• avec un cône interne (DV);
• imprégné des extrémités pointues des lames (DI);
• universel (DU).

Un tel outil de coupe de roche est utilisé lors du forage de puits profonds (plus de trois kilomètres). La durabilité d'un outil diamanté est 20 à 30 fois supérieure à celle d'un outil conique.