Equipamento de perfuração DIY: fazendo uma furadeira caseira para perfurar poços

Perfurar um poço em um local é uma tarefa de grande escala.Nem todo dono de casa pode pagar os serviços de uma equipe profissional, e contratar “artesãos” é, na maioria dos casos, apenas jogar dinheiro fora.

É mais fácil fazer todo o trabalho sozinho: você trabalha mais para si mesmo e tem menos despesas. Além disso, se você mesmo fizer uma plataforma de perfuração, os custos parecerão literalmente ridículos em comparação com os preços reais da perfuração.

Diremos como fazer uma máquina para escavar manualmente uma tomada de água em um local. A informação que apresentamos baseia-se na experiência prática de perfuradores independentes. Para completar a percepção de um tema difícil, as informações propostas são complementadas com diagramas úteis, coleções de fotos e vídeos.

O que e como é melhor perfurar um poço?

Um perfurador novato precisa ser paciente e se preparar para realizar um trabalho que não é o mais fácil.

Você também precisará de ferramentas disponíveis e materiais baratos para fazer uma plataforma e uma plataforma de perfuração, bem como bom senso e alguns amigos para ajudar.

Perfurar poços é um trabalho semelhante à arte, pois o resultado é imprevisível e cada estrutura é única. A tarefa é fazer um poço longo e estreito no solo até o aquífero e baixar um tubo de revestimento nele para fortalecer as paredes da escavação.

No processo você terá que extrair muito solo, e esse solo pode ser bem diferente: desde pedaços de granito até areia misturada com água.

Muito depende da profundidade do aquífero. Às vezes é preciso caminhar menos de 10 metros para chegar lá, e às vezes poço do aquífero atinge várias dezenas ou mesmo centenas de metros. Tudo isso afeta os métodos e o tempo de perfuração. Para construir um poço, existem dois métodos principais: corda de choque e rotativo, na interpretação moderna do trado.

As plataformas de perfuração caseiras para perfuração manual são construídas de acordo com um único projeto. A sonda de perfuração é feita em forma de tripé

No primeiro caso perfuração em andamento usando um projétil estreito e pesado chamado bailer. Está suspenso por uma corda ou cabo, que é jogado sobre um bloco preso a um tripé. Um guincho motorizado é usado para puxar a broca para fora do eixo, embora isso também possa ser feito manualmente, se desejado.

O projétil é lançado várias vezes no fundo da mina, de uma altura de vários metros. Solta o solo, parte do qual cai na cavidade do fiador. Depois de aprofundar cerca de 0,5 m no solo, a broca é retirada do tronco. A casca é limpa e jogada de volta na mina. O processo é repetido até chegarem à água.

O método da corda de choque é muito antigo e tem sido usado há séculos, senão milênios. Fazer um bailer é relativamente fácil: você precisará de chapa de aço com espessura de 4 a 5 mm ou tubo de parede grossa de Ø 110 a 120 mm, além de habilidade para trabalhar com máquina de solda. E você pode até trabalhar sozinho com um fiador, embora com um assistente as coisas sejam muito mais rápidas.

As vantagens da perfuração por percussão não são apenas a sua disponibilidade. O fiador é confiável, passa por quase todos os solos, exceto rochas rochosas. Se for necessário superar uma camada de argila arenosa ou marga, o bailer é substituído por um vidro de tamanho adequado - um cilindro estreito sem válvula na parte inferior.

O fiador é utilizado para levantar todos os tipos de solos não coesos: areia, brita, cascalho e depósitos de seixos. É usado para limpar o fundo do poço e durante a operação da mina para remover depósitos de lodo

O vidro destrói com eficácia as rochas argilosas que, por sua própria capacidade de compactação e aderência às paredes, ficam retidas em sua cavidade.Na perfuração manual com corda de percussão, o bailer e o vidro são alternados conforme necessário.

Assim que a passagem pelo fiador for significativamente reduzida, significa que se deparou com um telhado de argila ou argila arenosa, razão pela qual foi substituído por um de vidro. Assim que a terra destruída no poço não permanecer mais na cavidade do vidro, ela é substituída por um fiador.

Em uma “sessão” você pode aprofundar o eixo em um metro, embora na maioria das vezes esse número seja mais modesto, cerca de 20-40 cm.Esta é a desvantagem do método da corda de choque - leva muito tempo para funcionar. Em solos argilosos e plásticos, é mais eficaz usar uma broca ou uma broca helicoidal.

Na perfuração manual, na maioria das vezes é necessário combinar métodos de corda de percussão com métodos rotativos, por isso é melhor estocar o conjunto mínimo de projéteis mostrado no diagrama

A ferramenta de trabalho de uma instalação de sem-fim é uma coluna de hastes com uma broca na extremidade inferior. A ferramenta é literalmente aparafusada ao solo, que é parcialmente sustentado pelas lâminas.

Periodicamente, a broca junto com o solo solto é removida para a superfície, e a face com o lixão desabado é limpa com um fiador. Então de novo perfurar com uma broca, penetrando mais profundamente no solo a cada volta.

As hastes aumentam gradualmente à medida que o eixo se aprofunda. Primeiro, o comprimento da coluna de perfuração é aumentado fixando-se uma haste. Quando a parte superior estiver quase nivelada com a cabeça do poço, fixe o segundo, depois o terceiro, etc.

A furadeira pode ser girada manualmente ou por meio de rotor de motor elétrico.Para manter a haste na posição vertical correta, as plataformas de perfuração móveis industriais usam uma estrutura vertical fixada na base. Usando este princípio, você pode fazer sua própria máquina.

O diagrama mostra uma versão de uma sonda de perfuração caseira, bem como o resultado: um dispositivo relativamente compacto para perfuração de poços

Simultaneamente ao aprofundamento, o poço é revestido, ou seja, um tubo é instalado na abertura perfurada, cujo diâmetro é 1-2 cm maior que o mesmo tamanho do projétil. Os elos da carcaça são conectados em uma única estrutura por meio de aparafusamento ou soldagem.

Se uma grande quantidade de água for fornecida a um poço revestido sob pressão, o fundo poderá ser limpo sem o uso de um balde. Este método tem sido utilizado com sucesso por equipes profissionais. A água corrói o solo solto e o leva à superfície.

O fluido de perfuração acelera várias vezes o trabalho, mas tudo ao redor ficará inundado com água misturada com sujeira. E você não pode passar por solos rochosos dessa maneira. Tudo isso deve ser levado em consideração antes de começar a fabricar sua própria plataforma de perfuração. Além disso, você precisa decidir sobre suas metas e objetivos.

Se você precisa de uma unidade para construção de apenas um ou dois poços, não precisa se preocupar muito com o rigor da execução. Mas uma plataforma de perfuração sólida e durável pode ser um bom motivo para iniciar seu próprio negócio de perfuração de poços.

Você encontrará informações detalhadas sobre métodos de perfuração de poços de captação de água em um dos Artigos populares nosso site.

Fabricação de plataforma de perfuração com cabo de percussão

Um tripé com fiador tem um design simples, como tudo que é engenhoso.Suas dimensões podem ser estimadas “a olho nu”, aqui não são necessários cálculos de engenharia particularmente precisos. Por exemplo, a altura do tripé no qual o bailer será fixado deve ser cerca de um metro maior que esta broca.

Se trabalho de perfuração são realizadas na cave da casa, as dimensões da estrutura serão limitadas pela altura do teto.

A perfuração com corda de impacto é realizada usando um projétil pesado - um bailer. Ele é jogado de uma altura, o solo desmorona e preenche a cavidade dentro do fiador, após o que o dispositivo é removido e limpo

Em um espaço aberto, o bailer pode ser pendurado mais alto para aumentar a força de impacto. Mas não aumente muito, não é eficaz. O fiador em si deve ser bastante pesado. Para soltar o solo com eficácia, é melhor fazer entalhes na sola ou desbastar uma ponta afiada.

O comprimento ideal para perfuração é considerado entre 1,8 e 2,2 metros, para que o perfurador possa alcançar livremente o topo da broca para prender ou desconectar o cabo. Porém, na perfuração manual, o melhor comprimento do bailer é considerado de 1,0 a 1,2 m, esse tamanho permite chegar ao fundo do projétil com a mão caso ele não esvazie quando a argila gruda, por exemplo.

Na perfuração por percussão de cabo, é usado um bailer com comprimento de cerca de 1,2 a 2,0 metros. O projétil deve ser pesado o suficiente para quebrar o solo e puxá-lo para a superfície em grandes quantidades

Um bailer geralmente é feito de um pedaço de tubo de metal; a espessura desejada do metal é de 4 a 6 mm.

Para fazer tal dispositivo de perfuração, as seguintes operações devem ser realizadas:

1. Prepare um pedaço de tubo de tamanho adequado.
2. Faça uma válvula na parte inferior do projétil.
3. Solde uma malha protetora por cima.
4. Ferva a alça ou “orelhas” para prender a corda.
5. Afie o fundo do projétil ou solde vários “dentes” de pedaços de metal ou arame grosso.
6. Faça um tripé com tubos de metal.
7. Instale um bloco, guincho e motor para levantar o projétil do eixo.
8. Amarre uma corda no fiador e monte a estrutura.

A válvula bailer merece atenção especial. Projéteis de pequeno diâmetro usam uma válvula esférica. Uma bola de metal com diâmetro ligeiramente maior que metade do diâmetro do bailer é adequada para sua função.

Se uma bola adequada não for encontrada, ela pode ser feita com materiais improvisados. Por exemplo, para esses fins, costuma-se usar uma mistura de chumbo e resina epóxi, o papel do molde de fundição é desempenhado por algum tipo de bola infantil feita de plástico ou borracha.

A válvula de palheta de um bailer consiste em uma peça redonda de metal que fecha a fenda no fundo do vidro, bem como uma mola que o mantém fechado.

Uma arruela com furo cujo diâmetro é menor que o tamanho da bola é soldada na parte inferior para que não voe. Para os mesmos fins, é colocada uma rolha no topo, a alguma distância da grade de proteção - peça de metal que limita o movimento ascendente da bola. Uma grade de arame evita que grandes pedaços de solo caiam do fiador.

A esfera da válvula não deve cair abaixo do nível da borda pontiaguda ou dos dentes de metal, caso contrário absorverá a força do impacto. Por outro lado, os “dentes” não devem ser muito longos, caso contrário não permitirão que parte da terra entre no fiador.

Uma janela é cortada no terço superior do corpo do fiador. Será necessário quando um fiador completo precisar ser limpo da sujeira acumulada em seu interior.

Para fazer uma válvula esférica para um bailer, você precisa de uma esfera de metal com diâmetro de cerca de 60 mm.Tal elemento pode ser removido de um rolamento grande

Outra opção de válvula é uma válvula pétala. É feito de um pedaço de metal. A válvula de palheta parece uma porta redonda presa a uma mola na parte inferior do bailer. Quando o projétil se move para baixo, a válvula abre sob a pressão do solo e então a mola a fecha e mantém o solo em seu interior. Às vezes, essa válvula é vedada com um pedaço de borracha, mas isso não é necessário.

Se durante a perfuração fiador caseiro Acontece que ele captura muito pouco solo, talvez o desenho só precise ser um pouco corrigido. Às vezes é necessário abrir um pouco a folga na parte inferior do aparelho. Se o projétil for muito leve, ele deverá ser pesado.

Para fazer isso, a parte superior do fiador às vezes é preenchida com concreto. Mas você pode simplesmente anexar uma carga adicional em cima de uma junta móvel.

Um tripé para perfuração com corda de impacto pode ser feito de um tubo de metal, mas para uso de curto prazo, madeira durável, por exemplo, madeira de 150-200 mm, também é adequada

Em solos viscosos, um tipo de balde sem válvula pode ser eficaz. Solo denso é embalado dentro do projétil e mantido ali naturalmente. Esse dispositivo é limpo através de um orifício vertical estreito na lateral.

Se possível e necessário, você deve fazer dois fiadores diferentes para utilizá-los em solos diferentes. O bailer também é usado para limpar o poço acabado de areia e sujeira. Mas nesta situação não há necessidade de fazer um projétil tão grande: um dispositivo com cerca de 0,8 a 1,0 metros de comprimento servirá.

Construção de uma furadeira helicoidal

A estrutura de tal instalação pode ser feita em forma de tripé, mas mais frequentemente é feita de guias verticais montadas em um suporte e conectadas na parte superior por uma estrutura horizontal. A estrutura da máquina deve segurar firmemente a coluna de trabalho broca e hastes extensíveis ao extraí-los de seus poços.

O diagrama mostra claramente a estrutura de uma perfuratriz sobre uma estrutura metálica com um suporte giratório, uma furadeira, um guincho elétrico e um motoredutor (+)

A broca é feita da seguinte forma:

1. Algumas voltas de uma tira de metal são soldadas a uma seção de um tubo de metal estreito com cerca de 1,5 metros de comprimento para criar algo como uma rosca de parafuso.
2. As facas são fixadas nas bordas da broca, cujas bordas cortantes devem estar em ângulo com a horizontal.
3. As facas são afiadas.
4. Um T com rosca interna é aparafusado ou soldado na borda superior da broca.
5. São preparadas seções de tubo de metal do mesmo diâmetro. bem como o tubo do sem-fim, para aumentar ainda mais o comprimento da coluna de perfuração. Estes são halteres.
6. Roscas são cortadas nesses pedaços de tubo para conectá-los ou é feito um furo para fixação com um pino de travamento.

No entanto, para aumentar o comprimento da haste de perfuração, uma conexão de acoplamento ou travamento também é usada com bastante sucesso. A torre de perfuração pode ser feita de tubos metálicos, canais ou madeira. O principal é que ele segura a coluna de perfuração com segurança.

Na parte superior da estrutura é instalado um bloco que é conectado a um guincho para levantar a coluna de tubos com a broca. Acredita-se que uma torre só é necessária quando perfuração de poços mais de oito metros de profundidade. Uma pequena estrutura pode ser perfurada sem ela, mas o trabalho ainda será difícil.

Aumentar o comprimento da haste de perfuração torna a coluna significativamente mais pesada, então um motor elétrico com guincho é usado para levantá-la. Se você planeja realizar perfuração “úmida”, a broca também é girada por meio de um motor elétrico.

Os especialistas consideram a melhor opção para esses fins um dispositivo padrão com potência de 2,2 kW a 60-70 rpm, que pode ser alimentado por uma tomada normal de 220 V. Modelos como 3MP 31,5, 3MP 40 ou 3MP 50 podem ser adequados .

Um suporte giratório é um elemento com o qual o momento de acionamento é transmitido do motor elétrico para a haste de perfuração. Através dele, o fluido de perfuração também é fornecido à mina. As hastes de perfuração são fixadas na parte móvel deste dispositivo. Um tubo selado especial é projetado para fluido de perfuração.

O diagrama mostra o projeto de uma peça giratória para uma plataforma de perfuração de pequeno porte. Através do tubo lateral, o líquido de lavagem é fornecido ao eixo (+)

Como a peça giratória se move constantemente durante a perfuração, se for mal executada, ela pode quebrar muito rapidamente. Para evitar que isso aconteça, duas regras devem ser seguidas: utilizar apenas aço de alta resistência para sua fabricação e garantir uma folga mínima entre os elementos estáticos e móveis do dispositivo.

Como já mencionado, não existem regras superestritas na construção de plataformas de perfuração de poços feitas por você mesmo. Na maioria das vezes, é construída uma estrutura híbrida, que permite a utilização simultânea do método de corda de percussão e da perfuração rotativa.

Neste design, o mesmo quadro é organizado, permitindo alternar de um método para outro sem fazer nenhuma alteração no design.

Esta é uma variante de uma plataforma de perfuração de tipo combinado, pode ser usada tanto para perfuração por percussão de cabo quanto para perfuração por trado

Se você quiser se envolver profissionalmente perfuração de poços, então é melhor comprar todas as peças externamente, em vez de fazer você mesmo ou alugá-las. Você pode encomendar todos esses elementos de um torneiro experiente. Você precisará comprar um motor elétrico confiável com caixa de engrenagens e uma motobomba, mangueira e mangueira se planeja realizar trabalhos com pressão hidráulica.

É melhor fazer a moldura e a furação depois de adquiridos o suporte giratório, o motor elétrico e o guincho. Isso permitirá que você encaixe correta e rapidamente todas as partes da instalação entre si. Para poder estender hastes mais longas na furadeira, recomenda-se fazer uma moldura com margem de cerca de 3,3 m.

Para a confecção dos giros e travas deve-se utilizar aço de alta qualidade, pois essas partes da estrutura suportam as maiores cargas durante o processo de perfuração.

Você também pode fazer um suporte giratório para uma plataforma de perfuração caseira, mas será mais fácil e confiável usar um modelo industrial de tal dispositivo

O aço temperado não é muito adequado para a fabricação de perfuratrizes caseiras, pois após o processamento requer retificação adicional, é melhor usar aço comum. É melhor usar roscas trapezoidais em vez de roscas cônicas nas hastes.

Possui características de resistência suficientes e qualquer torneiro pode manusear esses fios. Mas para fazer uma haste com rosca cônica, você terá que procurar um especialista.

Para perfurar a uma profundidade superior a 30 metros, recomenda-se fazer hastes de tubos com parede de 5 a 6 mm de espessura.Tubos comuns com parede de 3,5 mm podem não suportar tais cargas. Para fazer uma broca, é melhor usar não aço-liga, mas aço comum, para que não haja problemas durante o processo de soldagem.

Para perfurar solos duros, faz sentido usar uma broca industrial de alta resistência. Um bom efeito é conseguido usando um projétil com três lâminas. Durante sua operação é utilizada a rotação cíclica, que permite soltar o solo da forma mais eficiente possível.

As ferramentas de perfuração para trabalho manual vêm em diferentes designs. Existem modelos de colher e bobina, além de broca. As brocas de colher são eficazes em solos plásticos: franco-arenoso, franco-argiloso, argiloso. O cortador dessa broca geralmente é feito na forma de um balde. Você mesmo pode fazer essa broca com um tubo de diâmetro adequado.

Em margas densas você também pode usar uma broca helicoidal. Este dispositivo tem o formato de um saca-rolhas, e o elemento de corte é bifurcado, a chamada cauda de andorinha. Uma alternativa à broca de cobra é a broca de gelo, mas pode não ser tão eficaz.

Em rochas duras, uma broca com um ângulo de ponta de 110-130 graus tem melhor desempenho. O cinzel pode ter formatos muito diversos, pois é projetado para destruir rochas de diversos graus de dureza.

A broca é adequada para trabalhar em solos duros e macios. Essa broca pode ser feita a partir de materiais improvisados

Para perfurar seções geológicas complexas, às vezes é melhor usar dois estágios de perfuração com duas perfurações diferentes. Primeiramente a perfuração é feita com uma broca estreita, com cerca de 80 mm de diâmetro.Após essa perfuração exploratória, o trabalho é realizado com uma broca de maior diâmetro para obter um poço com o tamanho necessário.

A capacidade de elevação do guincho deve ser de pelo menos uma tonelada. Além do guincho elétrico, alguns artesãos instalam imediatamente outro mecânico. Ele funciona de forma mais eficaz em alguns casos, por exemplo, se o tubo de revestimento estiver preso. Recomenda-se a utilização de dois painéis de controle diferentes para o motor elétrico e o guincho.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Vídeo nº 1. Uma visão geral de uma plataforma de perfuração feita por você mesmo:

Vídeo nº 2. Opção de equipamento de perfuração de tipo combinado para perfuração com cabo de percussão e sem-fim:

Vídeo nº 3. Usando um bailer para perfuração por percussão de cabo:

Uma sonda caseira para perfuração de poços não é uma unidade muito complexa, deixando espaço para trabalhos de engenharia. Mas deve ser lembrado que os componentes e mecanismos de tal dispositivo sofrem cargas significativas durante o processo de perfuração. Portanto, os materiais devem ser duráveis ​​e o trabalho deve ser feito da melhor maneira possível.

Gostaria de compartilhar sua experiência pessoal na montagem e uso de uma plataforma de perfuração na prática? Você tem dúvidas sobre o tema do artigo ou deseja esclarecer pontos pouco claros? Por favor, escreva comentários no bloco abaixo.