Бур - это... Алмазный бур. Бур шнековый

С давних времен человек пользуется всеми благами природы, в т. ч. и земными недрами. Сначала для работы с землей использовали самые примитивные инструменты: кирку, лопату и т. д. С развитием прогресса потребности человека увеличивались, и понадобилось более совершенное оборудование. Теперь пробурить самую глубокую скважину для добычи воды и нефти - не проблема. Это делается с помощью специального оборудования. Здесь используется бур. Это устройство, которое посредством вращения делает углубление в земле.

История бурения

Любой инструмент имеет прошлое. Бур – это древняя вещь. Археологические раскопки свидетельствуют о том, что еще 25 тысяч лет назад его использовали для сверления отверстий в различных первобытных устройствах.

Древние египтяне для постройки пирамид применяли вращательное бурение. В Китае известный сегодня Конфуций упоминал о сверлении скважин в 600 г. до н. э. Их глубина достигала 900 м. А это, в свою очередь, свидетельствует о хорошем уровне развития подобной техники уже тогда. Известно, что в России бурение начало развиваться в IX веке. В основном, оно применялось для добычи поваренной соли.

Конечно же, первые технологии бурения были примитивными и несовершенными. Стенки скважин часто разрушались и обваливались. Чтобы избежать подобного, внутрь закладывались различные крепления: полые стволы деревьев, сплетенные из коры или листового железа трубы и т. д.

Была и еще одна значительная проблема – остатки породы при сверлении нужно было постоянно поднимать наверх. Для этого останавливали земляной бур и поднимали использованный материал. Все это очень тормозило процесс. Но в 1846 году инженер Фовель предложил эффективное решение данной проблемы. Для этого начали использовать промывку скважин. С поверхности земли по специальным трубам закачивалась обычная вода, выносящая породу наверх. Данный метод стал особенно популярен, т. к. обеспечивал практически бесперебойную работу буровой установки.

Что касается инструментов, то первоначально процесс осуществлялся специальным долотом, приводящимся в движение забойным двигателем. Кроме того, в конструкцию входили трубы, транспортирующие воду и породу.

Современный вид электробура сформировался в 1938 году. Создали его отечественные инженеры Александров и Островский.

Виды буров

Инструмент, у которого столь давняя история и широкая сфера использования, имеет и множество модификаций.

В зависимости от конструкции, все буры можно разделить на механические и электрические. При этом первый приводится в действие силой человека, а второму нужна энергия тока. Электрический бур состоит из электродвигателя, шнека и рукоятки. Преимущество механического инструмента заключается в полной независимости от каких-либо источников питания. Поэтому он более мобилен и стоит дешевле. К тому же такую конструкцию имеет и самодельный бур.

В зависимости от строения различают:

• Бур-долото.
• Бур-ложка.
• Змеевик.
• Желонка.

Садовый бур ручной также можно разделить на:

• Шнековый разборный инструмент. Он имеет ту же конструкцию, но состоит из отдельных частей. Его удобно транспортировать и хранить.
• Шнековый неразборный. Один из самых распространенных. Работает только с фиксированной глубиной скважин.
• Кольцевой неразборный бур.

Сфера применения инструмента

Современный бур – это устройство для разрушения различных пород в процессе сооружения углублений цилиндрической формы.

Сверление скважин просто необходимо для разведки и поиска различных полезных ископаемых. Также бур необходим для непосредственной их добычи.

Есть еще несколько областей, требующих применения такого сверления:

1. Производство взрывных работ. С помощью бура делаются отверстия необходимой глубины и диаметра. Сюда закладывают заранее подготовленную взрывчатку и катализатор. Чтобы процесс был направленным, необходим очень четкий и осторожный расчет.
2. Прокладка различных подземных коммуникаций. Это непосредственно телефонная связь, электричество и многое другое. Через проделанные отверстия они подаются практически на любую глубину. Особенно важно это для строительства метро, жизнеобеспечения шахт и рудников.
3. Выемка твердых полезных ископаемых. Для таких случаев чаще всего используется специальный алмазный бур. Таким инструментом проделывается отверстие, откуда аккуратно вынимают необходимую породу.
4. Осушение заболоченных районов. Это производится посредством дренажа. С помощью бура проделывается множество отверстий, через которые вода уходит сама. Этот способ использовался с древних времен.
5. Искусственное закрепление горных пород. Обычно это делается на глубине до 30 м. Грунты закрепляются посредством инъекторов-тампонов, которые устанавливаются с помощью буров.

Классификация буровых установок

Известно, что для более эффективной работы необходимо использовать специальные инструменты. Но в особо сложных промышленных случаях применяются целые комплексы. Поэтому человек научился использовать бур как основу целой производственной линии. При этом инструменты можно не только купить, но и соорудить самостоятельно.

В зависимости от типа бурения выделяют:

1. Ударные инструменты. Это, например, бур-долото из особо твердого металла. Чаще всего применяется для суперпрочных пород.

2. Вращательные инструменты. Здесь применяется спиральный бур. Это устройство используется для более мягких или рыхлых пород.

3. Комбинированные буры. Сочетают в себе положительные качества всех инструментов.

По характеру разрушения горных пород:

1. Сплошное бурение. При этом проводится разрушение по всей площади забоя.

2. Колонковое бурение. Используется зачастую при исследовательских работах. Порода разрушается исключительно по кольцу.

По виду рабочего инструмента буровые механизмы подразделяются на:

1. Дробяще-скалывающие. Для этого в инструменте предусмотрены специальные зубья.

2. Режуще-скалывающие. Работают на основе лопастей.

3. Режуще-истирающие. Здесь используются алмазные и твердосплавные части.

По способу воздействия на породу:

1. Механический бур. Принцип действия использует и вращательную, и ударную технологии. Классический пример – бур для столбов ручной. Он незаменим на даче и в частном жилом доме.

2. Немеханический бур. Это гидравлический, электрофизический или термический инструмент. На сегодняшний день такие устройства широко не применяются и находятся на стадии разработки и усовершенствования.

Буровая техника СССР и России

Довольно большой промежуток времени в отечественной истории приходится на советский период. Именно тогда промышленность, наука и сельское хозяйство получили наибольшее развитие. Наследие этих времен до сих пор используется во многих отраслях. А некоторые образцы и сейчас являются гордостью отечественной промышленности.

В историю нашей буровой техники вошли такие установки:

1. БКМ-303. Эта машина используется для установки различных опор и свай в мерзлых грунтах. Диаметр бура составляет около 80 см, грузоподъемность до 1,5 т.

2. БМ-251. Этот опытный образец был представлен в 1969 году. Его назначение – работа по подготовке скважин под взрывы. Глубина бурения этих машин составляет 2,5 м. Устройство состоит из 2 рабочих органов с диаметром 1,1 м.

3. Навесное бурильное оборудование. Эта мобильная установка была впервые выпущена в 1982 году. Назначение – бурение в мерзлом грунте.

4. Машина для термомеханического бурения. Это экспериментальный образец для проведения подрывных работ.

5. БМ-1001. Данный земляной бур с помощью ударно-вращательного бурения проводит работы по геологической разведке.

Из чего и как сделать бур самостоятельно?

В любом частном загородном доме есть множество проблем, которые можно решить только с помощью специальных инструментов. Это может быть и организация водоснабжения, и установка всевозможных опор, и посадка и уход за растениями и т. д.

Конечно же, все необходимое можно легко найти в любом строительном магазине. Но гораздо дешевле и практичнее сделать инструмент своими руками. Это не займет много времени и сил.

Самодельный бур делается при помощи элементарных инструментов, которые есть практически в каждом доме или гараже. Для этого понадобятся абразивный круг для обточки режущих элементов и сварочный аппарат.

Устройство будет состоять из самого бура, металлического шеста и специальной крутящей ручки. В работе также могут понадобиться арматура длиной около 2 м и металлический лист.

Пошаговая инструкция по сборке

Бур - довольно простое устройство. Но даже в этом инструменте есть несколько особенностей. Поэтому, прежде чем приступить к делу и сконструировать, например, самодельный бур для столбов ручной, требуется тщательно изучить инструкцию.

Выделим несколько этапов:

1. Сборка и закрепление рабочего лезвия. Для этого понадобится лист прочного металла. Причем нужно заранее определиться с видом работ, для которых будет использоваться бур. Заготовки должны быть на 5-10 мм больше необходимого диаметра отверстий.

2. Подготовка главного основания. Для этого берется прут, который прочно закрепляют в тисках. Затем в нем делают пару отверстий. Сюда будут закручены гайки с готовыми лезвиями. Следует учитывать, что эти отверстия должны быть больше на 1-2 мм.

3. Придание нужной формы лезвиям. Для этого понадобится болгарка. Чтобы придать лезвиям вид своеобразного винта, делается радиальный надрез. Затем затачивается нижняя их часть.

4. Острый наконечник. Это нужно для работ с различными твердыми породами и мерзлой землей. Конец можно заточить или приварить заранее приготовленное сверло. При этом обязательно должны быть винтовые канавки внизу стойки.

5. Рукоять. Ее можно приварить намертво или прикрутить болтами, что позволит регулировать глубину бурения. Заранее стоит позаботиться об износе и коррозии элементов конструкции. Поэтому бур ручной требуется обработать специальными составами и покрыть краской. И только после этого его можно полноценно использовать.

Алмазный бур: свойства и область применения

Потребности современного общества постоянно растут. Поэтому наука и прогресс не стоят на месте. Со времени создания первого бура появилась потребность делать скважины не только в различных породах и мерзлых грунтах, но и в особо твердых материалах.

Поэтому появились новые мощные инструменты, работающие в любых условиях. Одним из таких является алмазный бур. Это устройство обладает отличными рабочими характеристиками за счет специального напыления.

Как известно, алмаз – самый твердый на земле материал. По качеству он превосходит даже бетон и металл. Но технология, использующая алмазное напыление, появилась лишь в середине прошлого столетия. Применялась она исключительно в странах Запада. В России данная технология появилась и вовсе несколько лет назад. При этом в работе используется не только алмазный бур, но и алмазный канат и отрезные круги. Они отличаются сферой применения и устройством.

Алмазный бур представляет собой пустотелый цилиндр из металла. На его кромке напаяны алмазы. Этот инструмент применяется для резки таких материалов, как:

• Кирпичная кладка.
• Пенобетон, армированный и железобетон.
• Гранит.
• Мрамор и искусственный камень.
• Металл.
• Асфальтобетонное покрытие.

Алмазный бур работает по принципу измельчения, когда с помощью соответствующего напыления и впаек материал ломается и стирается. Он активно используется в строительстве и демонтаже, а также в различных видах производства и даже в научной и исследовательской деятельности.

Для чего применяется шнековый бур?

Современное оборудование активно используется не только в промышленном, но и в домашнем хозяйстве. Бур шнековый чаще всего применяется непрофессионалами в саду, на даче и в частном секторе. Он представляет собой специальную трубу, окутанную стальной лентой. Шнеки скреплены между собой резьбой и фигурным соединением. Принцип работы данного инструмента основан на вращательном бурении, при котором разрушение пород происходит с помощью разрыхления и резания. Измельченный материал доставляется наверх специальным шнеком.

Этот вид оборудования, как и многие другие, имеет ряд особенностей. Основными преимуществами можно назвать следующие:

• Простота в эксплуатации. Благодаря его конструкции использовать данный инструмент достаточно легко и удобно.
• Сокращение количества спускоподъемных операций и повышение скорости бурения.
• Универсальность. Этот инструмент подходит для самых различных работ: строительных, научно-исследовательских и др. Любая скважина ручным буром делается быстро и легко. При этом не нужно быть профессионалом.

Существуют такие виды инструментов, используемых при шнековом бурении:

• Лопастные долота.
• Непроходные и проходные строительные шнеки.
• Бурильные штанги.
• Шнеколовки, шнековые забурники и переводники.

Несколько интересных фактов

Практически каждый предмет или инструмент из нашей обыденной жизни имеет свою историю. И за это время накапливается огромное количество разнообразных фактов и интересных происшествий. Так и с привычным сегодня буром:

1. Самая глубокая искусственная скважина – это Кольская. Ее бурение началось еще в 1970 году. До 1990 года прорыли целых 12 262 метра. При этом применялся и обычный земляной бур.

Цена такого инструмента сегодня зависит от страны-производителя и сложности оборудования. Ручной инструмент стоит обычно около 1500-2000 рублей, тогда как иностранные установки - от 25 000 рублей и выше.

2. Россия обладает огромным запасом подземных пресных вод. И самым эффективным способом добычи на сегодня является бурение скважин. Но даже так используется лишь 10 % от общего объема запасов.

3. Толчок к применению алмазного покрытия для буровых установок дало изобретение синтетического алмаза. При этом впервые такие инструменты появились в Европе. А потом распространились на весь мир.

4. Алмазный канат и диски, используемые в стандартном бурильном оборудовании, появились благодаря развитию технологий, материалов и строительству. Они предназначены специально для резки особо твердых пород. Алмазное напыление может иметь и фундаментный бур. Это значительно ускоряет и упрощает работу.

5. Топливо с помощью бурения скважин стали впервые добывать в Китае. Это было на 2300 лет раньше, чем у европейцев и американцев.