Буровые установки обрели широкое применение в строительстве, нефтегазодобывающей, горнодобывающей промышленности, при проведении инженерных изысканий, в геологоразведке, а также при бурении скважин на воду. Под эту категорию оборудования попадает огромный перечень техники. Это самоходные буровые установки, на колесном шасси и на гусеничном ходу (с повышенной проходимостью). Большинство из них — целевые, то есть применяются для определенного спектра работ. Существуют и универсальные, которые могут применяться в разных сегментах.

В приобретении буровых установок преимущественно заинтересованы:

• строительные компании;
• горнодобывающие предприятия;
• геологоразведочные компании;
• а также компании, которые бурят скважины на воду для частного водоснабжения.

Буровая установка — это комплексное оборудование. Точный состав узлов, их конструктивные особенности подбираются исходя из целевого назначения будущей скважины, а также места дислокации, где осуществляется бурение. 

Принцип работы буровой техники

Современные буровые установки обеспечивают различные технологии бурения:

1. Вращательное колонковое бурение «всухую»/ с промывкой/ с продувкой. Данная технология применяется для отбора проб грунта. Подходит для геологразведки.
2. Вращательное бескерновое бурение с промывкой/продувкой. Данную технологию часто применяют для бурения скважин на воду для частного водоснабжения.
3. Ударно-канатное бурение. Применяют в инженерной геологии.
4. Ударно-вращательное. В качестве породоразрушающего инструмента применяют пневмоударники и специальные долота. Данная технология применяется при проходке грунтов с VII по IX категорию по буримости.
5. Вибрационное бурение. Группа компаний Геомаш и ОЗБТМ ив В.В. Воровского разработала вибромодуль КВБМ, который применяется в составе с буровыми установками УГБ серии 587 произвоства «Геомаш».
6. Шнековое бурение.

Классификация буровых установок

Буровые установки делят на следующие категории:

• Со шпиндельным вращателем. Вращение передается через ведущую бурильную трубу, с прямым соединением.
• С подвижным вращателем. Совмещает в себя функции вертлюга и ротора. Позволяет выполнять бурение без подъема бура. То есть его «наращивают» по мере углубления.
• С роторным вращателем. Здесь усилие передается через ротор без прямого воздействия на бурильную трубу.

В отдельную категорию относят стационарные установки. Их монтируют на местности из составных частей, а далее «консервируют» для последующего хранения и использования. Понятный пример — это буровые установки на платформе, которые используются в море для добычи нефти, газа. Но они относятся к специализированным, в большинстве случаев изготавливаются под заказ, исходя из конкретных технических требований определяемой для обрабатываемой скважины.

Ручные

Самые простые в конструктивном плане. Имеют привод от бензинового двигателя. Отличительная их черта в том, что они переносные, мобильные, легко и быстро разбираются на части, которые в дальнейшем можно транспортировать на любые расстояния. Преимущественно мобильные буровые установки используются для выполнения следующих работ:

• проведение инженерных изысканий в труднопроходимой местности,
• картирование местности;
• простейшие строительные работы (например, установка столбов при монтаже ограждений).

Популярные модели таких буровых установок: УКБ-12/25, УКБ-12/25-01, УКБ-12/25-02. Они подходят для бурения на глубину до 10 метров (до 15 метров при использовании колонкового бурения). Главные их преимущества — это небольшие размеры и возможность использовать внутри помещения, в других местах с ограниченным пространством.

Малогабаритные

Преимущественно малогабаритные буровые установки используются для бурения скважин под воду или для формирования технических скважин как из первого водоносного слоя, так и с последующих. Они компактные, могут использоваться в стесненных пространствах и даже внутри помещения. Для их транспортировки допускается размещение на самоходном шасси малой грузоподъемности либо же в качестве прицепного оборудования (классификация, как у простых прицепов для легковых авто или тягачей, что не требует получения дополнительного разрешения на их транспортировку и эксплуатацию).

К таковым буровым установкам относят МБУ ZBT-100 Белка, МБУ ZBT-200 Белка, МБУ ZBT-250 Стрелка. Они уже адаптированы для размещения на шасси популярных российских грузовиков, в числе которых ГАЗ, КАМАЗ. Но они также могут использоваться с автомобилями Next, Silant, то есть являются универсальными. Средний вес малогабаритных буровых установок — всего около 500-1000 кг, в зависимости от используемого комплекта оборудования.

Именно такая техника сейчас пользуется наибольшим спросом, потому что она подходит для широкого спектра работ в гражданском строительстве, обустройстве частных участков. Спрос на такие услуги — уверенно высокий. Но приобретая такую технику, обязательно следует учитывать совместимость с дополнительным оборудованием, а также наличие доступа к запасным комплектующим для технического обслуживания, для ремонта. В этом плане техника от российских производителей — лучший вариант по большинству критериев.

Самоходные

Отличительная особенность таких установок — наличие шасси, которые является частью общей конструкции. То есть сама буровая техника — несъемная, но может быть частично разборной для более удобной транспортировки составных частей и технического обслуживания. Преимущественно такие модели используются для бурения скважин глубиной от 100 до 1000 м. Чаще всего они задействуются в:

• бурении артезианских скважин,
• в геологоразведке на твердые рудные полезные ископаемые
• в инженерной геологии
• при буровзрывных работах и т.д.

Самоходные бурильные установки бывают механическими и гидравлическими, в зависимости от типа используемого привода. Используют электрические двигатели или ДВС. Самоходные буровые установки — получили широкое применение при бурении скважин.

На гусеничном ходу

Являются подвидом самоходных буровых установок. Они применяются в той местности, где требуется повышенная проходимость, а также есть риски проседания грунта. Популярные модели буровых установок — УРБ-2НТ, УРБ-4Т. Некоторые из этих моделей являются многофункциональными: например, УРБ-2НТ смонтирована на трелевочном тракторе, который имеет ковш, что позволяет проводить расчистку территории, ее подготовку к последующему бурению. Преимущественно используются в геологоразведке.

Буровые установки на гусеничном ходу обладают рядом преимуществ в сравнении с теми, которые располагаются на колесном шасси:

• мобильность;
• повышенная проходимость.

Для геологоразведочных работ

Для геологоразведочных работ используются бурильные установки, которые позволяют выполнять бурение под разными углами 90 и 45 градусов. Средняя глубина их бурения — около 250-350 метров. Такие установки используются для разведки новых месторождений, а также для инженерных изысканий (извлечение породы с сохранением слоев).

Привод данных установок осуществляется через КОМ от двигателя шасси. Также можно запитать гидросистему установки от палубного дизельного ДВС.

Классификация по виду выполняемых работ

По типу выполняемых работ буровые установки классифицируются:

• для эксплуатационных работ;
• для разведочных работ;
• для формирования технических скважин.

Данная классификация — условная, потому что есть многофункциональная техника. И она, в зависимости от установленного комплекта дополнительного навесного оборудования, может использоваться для разного типа работ. К примеру, многие буровые установки на воду могут быть переоборудованы для формирования технических скважин.

Для эксплуатационных работ

Это те буровые установки, которые используются для формирования скважины заданной глубины. Например, для получения доступа к водоносному слою, для установки сваи. С их помощью формируют вертикальную скважину. Разделяют на обычные и колонковые. Большинство серийных моделей относятся именно к этой категории.

Для разведочных работ

Такие установки применяются для геологоразведки на ТПИ, а также для бурения картировочных скважин. Отличительная особенность — это наличие возможности бурения под углом 45 градусов.

Принцип работы таких буровых установок такой же, как и в эксплуатационных. Но имеется дополнительное оборудование, которое позволяет менять угол вхождения бура в породу, а также набор сенсоров и датчиков для автоматизации, получения информации об обрабатываемой породе.

Для формирования технических скважин

Речь идет об установках и наборе оборудования, которое позволяет быстро сформировать техническую скважину для обеспечения технической водой без необходимости использования другой техники. То есть установка пробивает породу и сразу же выполняет забор, откачку воды. Бывают как мобильные, так и стационарные.

Из каких частей состоит буровая установка

Большинство буровых установок имеют схожее строение. Они состоят из следующих частей:

1. Мачта
2. Вращатель
3. Талевая система
4. Компрессорное и насосное оборудование.
5. Коробка отбора мощности
6. Раздаточная коробка.

Ряд бурильных установок и комплект их оборудования прописан в ГОСТ. Преимущественно такие используются в геологоразведочных работах, при инженерных изысканиях, в горнодобывающей и нефтегазодобывающей промышленности.

Области применения буровых установок

Основные сферы, где применяются многофункциональные буровые установки:

1. Гражданское и промышленное строительство. Преимущественно — в подготовительных работах, на этапе формирования и монтирования фундаментной плиты. Но также задействуются при возведении ограждений.
2. Железнодорожное, дорожное строительство. Для разведки местности, определения оптимального пути пролегания дороги, а также для укрепления полотна, насыпи.
3. Инженерно-геологические изыскания, в том числе для обследования неразведанной местности.
4. Геологоразведка. Проводится с целью выявления бассейнов твердых полезных ископаемых. В таких работах применяются буровые установки, позволяющие менять угол бурения.
5. Геофизика. Преимущественно для бурения структурно-разведочных скважин.
6. В горнодобывающей промышленности. Чаще — для формирования шпуров и скважин для последующего проведения взрывных работ.
7. Формирование водоносных скважин. Их глубина варьируется от 10 до 300 метров, в зависимости от слоя воды, к которому требуется получить доступ.

Это только основные сферы применения. На практике разновидностей работ и технических заданий, где могут задействоваться буровые установки, намного больше. К примеру, они активно задействуются при строительстве и подготовке взлетно-посадочных линий и даже пусковых шахт для космических ракет, спутников.

О дополнительном оборудовании

Широкий спектр буровой техники позволяет использовать дополнительное оборудование. А это: миксеры для формирования строительного раствора, модули для увеличения вращающего момента (для увеличения количества оборотов вплоть до 2000 в минуту), конвейерные системы для отгрузки извлекаемой породы и так далее. Спектр предлагаемого производителями оборудования — огромный, что и позволяет буровую технику использовать для разных вариаций работ, для бурения пород любого типа.

Многие установки позволяют использовать сразу несколько типов бурения, например, УРБ-2Д3.

Что учитывать при выборе буровой установки

Выбор буровых установок сейчас на рынке — огромный. Каждый производитель старается предложить свою собственную матрицу техники, дополнительного оборудования. Предлагаются и мобильные, и ручные, и с возможной установкой на различные типа шасси установки. Это и создает определенные сложности при выборе техники. Опираться же следует на данные критерии:

• для каких задач будет использоваться техника (только формирование скважин на воду, также для строительных работ, для пробития скважин внутри помещения);
• какими дополнительными сервисными возможностями обладает приобретенная буровая установка (например, установка дополнительного оборудования, смена типа бурения, монтаж на различные шасси);
• габариты потребуется учитывать, если технику планируется использовать в ограниченном пространстве или где требуется повышенная мобильность;
• необходимый тип транспортировки (на шасси, ручной, самоход);
• мощность, какая максимально допустимая глубина скважины (при разном типе бурения);
• доступность комплектующих для технического обслуживания, ремонта.

Что касательно стоимости, то гораздо важнее обращать внимание на цену регулярного технического обслуживания, а также на то, сколько стоят расходные материалы (коронки для буров, буры).

В РФ тоже есть производители буровых установок и оборудования. Причем их техника составляет весомую конкуренцию для западного оборудования по качеству, а цена — на порядок ниже. В качестве примера можно привести продукцию заводов буровой техники имени В. В. Воровского. Они производят как сами буровые установки, так и все сопутствующее для них оборудование, инструментарий, аварийный инструмент, наборы для колонкового, ударно-канатного бурения.

Итого, буровые установки — это многофункциональная техника. Она применяется во многих сферах. Для бытовых потребителей самый востребованный вариант использования — это для получения водоносных скважин с глубиной свыше 30 метров (второй и третий водоносные слои, в зависимости от региона).