Бурение скважин на воду своими руками технология процесса

лучшие способы, особенности и технологии

Самым доступным и простым источником водоснабжения для частного дома, дачи или бани является скважина на воду.

Чтобы обеспечить земельный участок чистой водой, потребуется предварительная подготовка: анализ основных параметров грунта, расчет глубины залегания водоносных горизонтов, выбор подходящего варианта обустройства водозаборной точки. На основании полученных данных определяется эффективный способ забоя и выполняется бурение скважин на воду.

При этом обустроить скважину самостоятельно доступно любому владельцу участка, главное – грамотно применить технологию бурения.

Не забудь поделиться с друзьями!

Содержание статьи

Можно ли самому бурить скважину на воду

Бурение водяных скважин – трудоемкий и ответственный процесс, требующий правильного подхода к применению современных методов бурения. Основной комплекс работ можно выполнить самостоятельно с минимальным набором оборудования, не привлекая сторонних подрядчиков.

Это позволит сэкономить на профессиональном бурении и аренде специализированного оборудования. Важной статьей расходов на обустройство скважины станет проведение основных расчетов и сбор аналитических данных по состоянию грунта и расположению водоносного горизонта.

Самый популярный тип гидросооружения, которое можно обустроить самостоятельно, – скважина на воду с глубиной обсадки до 35 метров. Конструктивно она представлена трубой, которая устанавливается в шахту и оснащается фильтром для донной очистки воды.

Для самостоятельной разработки водозаборной точки специалисты рекомендуют выбирать метод шнекового бурения с применением электрической или бензиновой буровой установки. Это значительно упрощает сам процесс и сокращает временные затраты на обустройство скважины.

Правильный выбор места для разработки скважины

Как бурят скважину на воду? Все начинается с выбора подходящего места для обустройства водозаборной точки. Для определения водного источника на земельном участке рекомендуется учитывать такие признаки:

Скопление растительности, которая предпочитает высокую влажность почвы в определенных зонах.
Скопление мелких насекомых, а также отдых домашних животных – котов и собак – в местах пролегания водоносного слоя.
Возникновение влажного тумана и росы в вечернее и утреннее время. В зимний период появление проталин.

Вышеперечисленные признаки обнаружения водоносного горизонта считаются косвенными, поэтому для получения более точных результатов рекомендуется провести основные геологические изыскания.

Специалисты помогут определить глубину прохождения водоносных горизонтов и предоставят аналитические данные о состоянии грунта на земельном участке.

Разновидности скважин под воду

Существует несколько видов скважин для организации системы водоснабжения, которые зависят от уровня прохождения водоносных слоев.

Скважины на песок. Самый распространенный вариант гидросооружений, который отличается дешевизной и доступностью проведения работ. Конструктивно подобная скважина представлена обсадной колонной, оснащенной фильтром донной очистки. Водный дебет источника может составлять от 6 до 950 кубических метров в сутки. Скважина в песчанике обустраивается на глубину от 5 до 11 метров (при автоматическом бурении – до 25 метров). Срок службы гидросооружения – от 8 до 16 лет.
Скважины на известняк (артезианские). Самый трудоемкий и дорогостоящий вариант обустройства сооружений для подачи воды, который предусматривает обязательное наличие проектной документации и разрешения на проведение бурения. Конструкция скважины представлена двумя колоннами – обсадной и водяной. Труба для обсадки монтируется в обычный грунт, водная – в известняковые залежи, при этом подача воды осуществляется под высоким давлением. Водный дебет сооружения составляет от 8 до 42 кубических метров в час, в расчет берется диаметр трубы. Максимальная глубина прокладки обсадки достигает 300 метров. Срок службы сооружения – до 45 лет.
Скважины-иглы (абиссинские колодцы). Обустраиваются в подвижных грунтах с высоким содержанием песка и щебня, обладают невысоким водным дебетом – до 3 кубических метров в час. Максимальная глубина прокладки не превышает 12 метров. Скважина не подлежит ремонту и восстановлению, склонна к быстрому высыханию и заиливанию.

Поскольку предусматривается бурение скважины своими руками, далее будут рассмотрены самые доступные технологии для самостоятельного освоения.

Основные технологии обустройства водоносных скважин

Самостоятельно пробурить скважину под воду можно с применением следующих доступных технологий:

Шнековая технология бурения

Самый простой и доступный способ обустройства скважинного канала при помощи буровой установки. Применяется в подвижных сыпучих грунтах – глинистых, суглинистых и влажных супесях.

Бур, оснащенный вращающимися лопастями (шнек), вводится в мягкие пласты почвы. При прохождении метрового участка установка поднимает на поверхность часть изъятой грунтовой смеси (шлам). По мере углубления в землю буровая штанга удлиняется за счет дополнительных звеньев. Вращение шнека обеспечивается ручным способом или при помощи электропривода.

Технология является наиболее производительной и эффективной. Она позволяет выполнять весь комплекс работ вручную без оборудования или при помощи самодельных малогабаритных буровых установок – буровой треноги и подъемного механизма. Подобные конструкции обеспечивают легкое прохождение грунта и подъем массы на поверхность.

Шнековый способ бурения рекомендуется использовать для обустройства небольших малопроизводительных скважин. Несмотря на массу преимуществ, имеются у него и серьезные недостатки:

невозможность прохождения твердых пород;
необходимость частой очистки бура от грунта;
сложность прохождения плывуна и разжиженных участков;
длительность проведения работ.

Колонковая технология бурения

Принцип работы бурового оборудования схож с предыдущим, отличие заключается в конструкции режущей части бура. Бур представляет собой цилиндрическое пустотелое устройство, оснащенное напайками для прохождения пород различной плотности. Шлам собирается внутри в цилиндре и удаляется из него каждый раз при подъеме на поверхность.

Подобная технология применяется на участках с различными типами грунта и позволяет обустроить скважину нужного диаметра.

Колонковое бурение редко используется для самостоятельной разработки скважинного канала, поскольку предусматривает привлечение дорогостоящего специализированного оборудования, которое обеспечивает равномерную нагрузку на буровую установку.

Роторная гидравлическая технология бурения

В процессе бурения осуществляется беспрерывная подача промывочной жидкости под давлением. Она предназначается для вымывания шлама и очищения установки для бурения.

Предусмотрено два способа подачи жидкости:

Прямая промывка – когда вода подается в колонну и со шламом выводится в пространство между трубой и колонной.
Обратная промывка – жидкость поступает в скважинную колонну из затрубного пространства, после чего выводится на поверхность.

Для бурения скважины применяются МГБУ с гидравликой, обеспечивающие прямой способ промывки колонны.

Подобная технология эффективна для обустройства скважин, глубина которых превышает 10 метров.

Технология ударно-канатного бурения

Подобная технология бурения скважины отличается сложностью и трудоемкостью реализации, но при этом остается самой практичной и надежной.

Проходка выполняется за счет последовательных толчков бурильной цилиндрической установки при смене положения вверх-вниз. Грунтовая смесь попадает в цилиндрическую полость и поднимается на поверхность.

Преимуществом подобного способа бурения является возможность прохождения различных типов грунтов, при этом не требуется удлинение бура на глубине. К тому же подобное оборудование можно изготовить самостоятельно из подручных средств.

Для подъема бурового цилиндра может быть использован механический или электрический механизм.

Разновидности бурового инструмента

Основным рабочим инструментом для бурения скважины и подъема грунта является бур. Для различных способов бурения применяются:

Шнек, или змеевик, применяется для роторной бурильной установки при прохождении грунтов средней плотности – суглинков, супесей, глины и земли. Оснащается металлической насадкой с заточенными кромками, выполняющими сверление грунта.
Стакан, или снаряд Шитца, применяется для вязких и плотных грунтов в канатно-ударных буровых установках.
Ложка используется для сыпучих и подвижных грунтов – песчаных, щебеночных. Способ бурения – вращательный и ударно-вращательный.
Желонка применяется для очистки скважинного канала от полужидких и сыпучих грунтовых смесей, оставшихся после прохождения долота. Предназначается для канатно-бурильной установки.
Долото используется для прохождения твердых и каменистых пород. Представляет собой специальную пластину с округленными гранями калибром, равным внутреннему диаметру обсадной колонны минус 5 мм. Предназначается для канатно-ударного способа бурения.

Режущие элементы буров изготавливаются из закаленных стальных листов толщиной 3–5 мм.

Особенности обсадки скважины

Любая скважина для воды предусматривает обязательную установку обсадки. Для этого используются металлические, пластиковые или асбестоцементные трубы.

Обсадка скважины предназначена для выполнения следующих функций:

предотвращения осыпания грунта при разработке скважинного канала;
предупреждения засорения и заиливания дна сооружения;
недопущения попадания загрязненной жидкости из верхних слоев почвы, а также талых или дождевых вод.

Монтаж трубы для обсадки осуществляется на этапе бурения или обустройства скважины.

После завершения проходки на скважинное дно выполняется установка обсадной трубы, на конце которой имеется донный фильтр, оснащенный мелкоячеистой сеткой для удаления сторонних примесей из воды. Чтобы предотвратить возможное проседание трубы, ее надежно фиксируют хомутами.

Далее выполняются монтаж следующей трубы аналогичным способом и соединение с предыдущим элементом. Излишки грунта удаляются желонкой. В верхней части конструкции над землей устанавливается оголовок для защиты скважины от возможных загрязнений.

После завершения монтажа обсадки выполняются раскачка скважины и её обустройство, а также подсоединение к водопроводной системе.

Пошаговая инструкция по разработке скважины на воду

Теперь разберемся как сделать скважину в песчаном грунте с использованием малогабаритной техники.

Разработка нового гидросооружения начинается с подготовки рабочего проекта. Чтобы не допустить серьезных ошибок в проектировании, эту работу лучше поручить специалистам.

Далее выбирается место под разработку скважины на основании геологических изысканий. Когда план бурения составлен, можно приступать к основному процессу.

Технология самостоятельного бурения предусматривает следующие этапы:

Нанесение разметки на выделенную зону под бурение скважины.
Выкапывание по готовой разметке шурфа размером 150 × 150 см для погружения бурильного инструмента – желонки, шнека или бура. Шурф представляет собой специальное углубление в грунте, которое предназначено для разработки скважинного канала.
Установка рабочего инструмента.
Осуществление бурения с учетом выбранного способа.
После завершения проходки монтаж фильтровой установки – конструкции, которая состоит из донного фильтра, отстойника и подающей трубы.
Засыпка затрубного пространства песчано-щебеночной смесью. Это позволит закрепить обсадку в скважинном канале.
Герметизация верхней части трубы и заполнение полости водой при помощи насоса для прочистки фильтра.
Откачка жидкости из скважины желонкой или шнековым насосом.
После полной прочистки гидросооружения и водоносного слоя спуск насосного оборудования в обсадку при помощи металлического троса.
Подключение шланга и водопроводной трубы к насосному оборудованию.
Монтаж вентиля на трубе для регулировки напора воды.
Установка гидроизоляции надземной части обсадной трубы для защиты от повышенной влажности и перепадов температур.
Монтаж на скважинном устье кессона с фиксацией на оголовок.
Прокладка водопроводных труб от дома в земляных траншеях.
Выполнение наружной обсыпки кессона землей и обустройство бетонной отмостки.

Это общая схема того, как самому можно осуществить бурение водоносной скважины для организации автономного водоснабжения.

При самостоятельном проведении работ главное – не спешить и соблюдать все основные этапы технологического процесса разработки скважины. При этом не стоит забывать, что применение качественных и долговечных комплектующих (насосного оборудования, фильтра и труб) является гарантией надежной и безопасной эксплуатации скважины.

stroykaguru.com

Правильное бурение скважины на воду своими руками: схема и видео

Центральный водопровод — привилегия жителей городских центров. Даже на окраине мегаполиса сложно подключиться к коммуникациям. Или нужно потратить немалую сумму на прокладку труб, или доступ к благам цивилизации недоступен физически из-за дальности расположения коммунальных сетей.

Про обособленные поселки нечего и говорить. Единственный способ добыть воду — пробурить собственную скважину. Главное — найти подходящее место. Расскажем подробности об этом ответственном процессе, предоставим наглядные схемы и покажем тематическое видео.

Как найти воду на участке

Представляем народные, а потому весьма эффективные способы поиска воды на участке.

Способ 1. Обычный глиняный неглазурованный горшок объемом 1-1,5 литра заполняют смесью яри (сорт краски на основе ацетата меди), белого ладана (смола дерева), серы и овечьей шерсти в пропорциях 4:4:4:5.

Горшок герметично закрывается и взвешивается. Его нужно закопать в предполагаемом месте бурения скважины на глубину 30-35 см. Через сутки емкость снова отправляется на весы и, если масса горшка увеличилась, то вода рядом.

Вместо старинного рецепта впитывающего состава можно использовать силикагель.

Способ 2. Если рядом нет источников воды, нужно понаблюдать за выбранным местом для скважины. Вечерний туман над «пунктом назначения» говорит о том, что вода здесь есть. Чем туман гуще — тем ближе вода.

Способ 3. Геологоразведочное бурение даст результат, близкий к 100 %. Можно бурить вручную садовым буром на глубину 5-10 метров. Если присутствие воды в скважине очевидно, останется завершить работу по углублению.

Чем больше воды, тем вероятнее возможность обустройства скважины, а не колодца. Условная глубина бурения составляет 10-15 м. Место для скважины нужно выбирать не ближе 30 м от загрязненных участков. Это может быть также и артезианская скважина, то есть подземный напорный источник.

Технология бурения скважины на воду

Ручное бурение использует ударно-канатный и роторный методы или абиссинский колодец. Самое простое — бурение роторным способом. Необходимые инструменты и материалы:

Бур.
Бурильные штанги.
Лебедка.
Бурильная вышка.
Обсадочные трубы.

Лебедкой на вышке поднимают и вынимают из скважины бур со штангами (бурильная колонна). При неглубоком залегании воды можно доставать бур вручную при помощи блока на лебедке. Также вместо лебедки можно построить обычный ворот (как на колодцах). Бурильная вышка делается в виде треножника из подручных материалов.

Бурильные штанги — это трубы на резьбовом или шпоночном соединении. К нижней штанге крепится бур. Типы буров: спиральный или ложковый.

Бур-ложка (ложковый бур)

Бур-ложка (ложковый бур) — металлический цилиндр со спиральной или продольной нарезкой. Его ось эксцентрична относительно центра штанги. То есть ось вращения штанги и нижнего сверла должны совпадать, а у «ложки» она смещена на 10-15 миллиметров.

Таким образом, инструмент проделывает скважину диаметром больше собственного. Это позволяет буру свободно перемещаться в обсадных трубах, которые можно опускать прямо в процессе заглубления.

Длина бура-ложки — 700 мм, диаметр подбирается под габариты скважины.

На видео приведен пример самостоятельного изготовления инструмента:

Самодельный бур-ложка делается из обычной толстостенной трубы с закалкой. Его можно использовать для бурения в мокром песке, суглинке, черноземе, глиноземе, и так далее.

Бур спирального типа (змеевиковый)

Бур спирального типа (змеевиковый бур) делается из скрученной металлической полосы инструментальной стали и напоминает сверло. Нижний конец инструмента оснащен режущей кромкой, шаг его спирали равен диаметру. Можно использовать для бурения в глине и в глиняных грунтах с гравийным наполнением.

Процесс бурения

Для удаления жидкой грязи из скважины используют желонку. Ее клапан при подъеме закрывается и задерживает «ил».

Над будущей скважиной устанавливается вышка высотой больше длины штанги. На первом этапе бурильная колонна включает в себя одну штангу и бур. После каждых 600-700 мм колонну нужно доставать и очищать от земли. По мере движения длина бурильной колонны увеличивается присоединением дополнительной штанги.

Такие необходимые операции, как подъем колонны, разборка штанги, ее сборка и обратный спуск занимают много времени. Поэтому необходимо захватывать буром максимальное количество почвы. Если бурение ведется в сыпучем грунте, то он будет опадать со стенок скважины вниз. Поэтому в «колодец» следует опускать обсадные трубы, но не до самого дна, а на расстоянии 0,5-1 метр от него.

На видео в подробностях показан процесс механизированного бурения скважины:

По мере заглубления обсадные трубы опускаются еще ниже. Бурение продолжается до водоупорного слоя. Пройти водоносный слой полностью необходимо, чтобы вода в скважину поступала в максимальном объеме (очень наглядно этот момент представлен на видео в конце статьи).

На дно скважины опускается фильтр из мелкой металлической сетки. Также фильтром служит нижняя часть обсадных труб, в стенках которых сверлятся отверстия. Перед установкой фильтра на дно скважины нужно засыпать 30-50 сантиметров крупного песка или мелкого гравия. Вода подается в дом по водопроводу с помощью насоса, поэтому необходимо подвести кабель и металлопластиковые трубы.

Пробурить скважину глубиной больше 20 метров ручным способом будет очень сложно.

Любая готовая скважина на воду, обслуживание которой проводится в достаточном объеме, будет служить десятки лет. Обслуживание — это проверка крепежа, смазка и регулировка деталей насоса, электротехнические работы и так далее. Обычно «техосмотр» проходит на месте, не требуя демонтажа оборудования.

Также необходимо провести утепление скважины, а точнее ее верхней части.

Такие материалы, как полистирол (пенопласт), минеральная или стекловата лучше использовать, если грунтовые воды расположены близко, а также при глубоком промерзании почвы.

Слой утеплителя желательно делать толщиной 35-50 сантиметров.

Как провести анализ качества воды

Питьевая вода стандартизируется по нормам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ). Ознакомиться с ними можно в «Руководстве по обеспечению качества питьевой воды».

Очищение воды из скважины проводится в специальных лабораториях после определения присутствия примесей в процентном соотношении. Анализ нужно проводить регулярно, так как состав может меняться из-за сезонных и даже суточных колебаний. На основе полученных результатов, скважина на воду очищается наиболее подходящим способом.

Очистка воды из скважины

Универсальная система очистки воды из скважины — обратный осмос. Удаляются сразу несколько видов примесей, обеспечивается высокое качество жидкости. Поэтому для полного избавления от железа, гуминовых соединений, вирусов и бактерий можно использовать только эту систему.

После лабораторных анализов нужно обратиться к специалистам, которые подберут наиболее эффективную систему очистки.

Существуют такие типы фильтров для воды:

Тип «кувшин». Содержит активированный уголь, который частично уменьшает количество загрязняющих примесей в воде. «Кувшин» не может удалить большое количество неорганических, органических примесей и бактерии. Вода фильтруется медленно. Через месяц нужно менять картридж.
Угольный. Содержит активированный уголь, который хорошо очищает воду от хлора. Из-за возможного перерыва в работе водоснабжения, картридж часто засоряется, поэтому вода по составу может стать токсичной вдвойне. Не уменьшает количество бактерий, вирусов и неорганических примесей.
Керамический. Способствует очищению воды только от «мусора» крупных фракций. Органические и неорганические вещества, вирусы и бактерии не задерживаются. Кроме того, фильтр быстро забивается грязью. Поэтому ему требуется частая очистка и дезинфекция.
С обратным осмосом. Намного понижает содержание вредных и токсичных примесей в воде. Механические барьеры и мембрана очищают жидкость почти идеально, но теряются полезные минералы и возникает эффект дистилляции. Поэтому к фильтру нужно подключать минерализатор. Не уничтожает бактерии и вирусы.
Метод коагуляции. При добавлении коагулянтов вода разделяется на 3 слоя. В верхнем собираются легкие примеси, в нижнем — токсины в виде осадка. Средний слой — питьевой. Требуется специальное оборудование. В домашних условиях процесс опасен, поскольку в воду могут попасть токсичные вещества из других слоев.

В завершении материала предлагаем посмотреть видео, на котором представлены работы по бурению:

bydom.ru

Скважина на воду своими руками

К ручной технологии бурения скважин, как правило, прибегают, когда необходимо обеспечить дачу или частный дом водоснабжением. Иногда для этой функции выбирают колодец, но предпочтительнее все же остается скважина на воду – она обладает рядом преимуществ:

Долгий срок службы;
Водоносные пласты залегают глубоко под землей, что помогает добывать более чистую воду;
Скорость пополнения воды у скважин (так называемый дебит) гораздо выше, чем у колодцев.

Существует несколько технологий бурения и самих скважных конструкций. Сам процесс бурения скважин под воду своими руками гораздо проще, чем может показаться поначалу. Методы, описанные далее, не требуют покупки и применения дорогостоящего сложного оборудования или особых узкоспециальных знаний. Ручное бурение скважин вполне по силе каждому мужчине.

Виды скважин

Верховодка

Самым верхним пластом являются верховные воды – они залегают примерно в 10 м от поверхности. Иногда для обеспечения водой используют их, но делать это не рекомендуется. Для безопасного использования такой воды требуются постоянные санитарные проверки – верховная вода редко бывает пригодна для питья, чаще она используется для технических нужд.

Верховодка и другие слои

Скважина на песок

Обычно скважины бурят до безнапорного пласта – он залегает примерно на 5-20 м от поверхности и является куда более безопасным для питья, нежели вода из верховного пласта. Скважину в безнапорном пласте называется скважиной на песок. Прежде, чем начать употребление воды, рекомендуется все же проверить ее с привлечением санитарной организации, но получение положительного заключения гораздо более вероятно.

Безнапорный пласт не имеет напора, при этом для безопасной эксплуатации обязательно необходима фильтровка мелких частиц почвы. Дебет такой скважины равняется примерно 2 куб. м/сутки.

Скважина на известняк

Из нее добывается вода высшего качества. Глубина таких скважины на известняк может составлять от 7 до 50 м. В состав водоносного пласта входят: суглинок, известняк и водоупорная порода. Именно такие скважины содержат воду очень высокого качества и потому, для обеспечения дачи питьевой водой бурение скважин на воду своими руками лучше производить именно в известняке.

Скважина на известняк и артезианская скважина

Пласт обладает своим напором – это помогает поднимать воду на поверхность. Дебет равняется 5 куб. м/сут. Перед использованием воды рекомендуется тем не менее провести ее санитарную проверку. Важными преимуществами такой скважины перед всеми другими является:

долгий срок службы;
упрощенная система водоснабжения, благодаря наличию у скважины собственного напора;
стабильный суточный дебет;
отсутствие необходимости в песочном фильтре;
высокое качество и чистота воды.

Артезианская скважина

Артезианская скважина располагается в межпластовых водах и предоставляет самое высокое качество и уникальную чистоту воды. Глубина такой скважины залегает от 30 до 50 м глубины, поэтому пробурить ее вручную практически невозможно.

Артезианская скважина

Да и пытаться самостоятельно пробурить скважину под воду в таком пласте не стоит поскольку артезианские воды считаются ценным природным ресурсом и охраняются законодательством.

Глубина бурения

Прежде чем приступить к работе, необходимо определиться с глубиной планируемой скважины для чего нужно знать, на какой глубине залегает водоносный слой. Для этого необходимо провести геологические исследования или хотя бы поинтересоваться у соседей, эксплуатирующих скважину, о глубине их скважины. Встречаются еще и в наше время народные специалисты лозоходцы, способные отыскать наиболее близкое расположение воды от поверхности земли.

По своей глубине, скважины делятся на три основных типа:

Неглубокая – не больше 3-х м. Бурить такую скважину рекомендуется, если воды из нее будут использоваться только для технологических и рабочих нужд.
Среднеглубокая – не больше 7 м. Такая скважина создается, если добываемая вода будет применяться как техническая, так и питьевая, но с сомнительным качеством;
Глубокая – больше 7 м. Такой тип скважины делают, когда возникает необходимость в большом количестве питьевой воды.

Способы самостоятельного бурения скважин

Гидробурение

Гидробурение производится посредством подачи воды насосом в буровую колонну (трубу) внизу которой находятся специальные отверстия. Вода, размывает грунт внизу и в зазор между трубой бура и стенками скважины поднимается вверх в приямок. В приямке оседает большая часть поднятого с водой грунта, а сама вода поступает во второй приямок в очищенном виде.

Гидробурение своими руками

Буровая помпа откачивает очищенную воду из 2-го приямка и подает в насос. В результате замкнутого цикла расход воды сравнительно невелик.
По мере углубления скважины буровая труба удлиняется дополнительными трубами с резьбой.

При окончании работ по бурению в скважину опускается обсадная. Обсадная труба оснащена фильтром в насверленных дырок или надрезов и расположен на окончании обсадной трубы. Как правило, фильтр имеет длину около 1 м.

Шнековое бурение

Такой тип бурения производится с использования трубы из стали, оснащенной наваренными лопастями по спирали. Такой бур еще называется шнеком, он удобен для бурения мягких или средних по жесткости грунтов, но противопоказан при наличии каменистой или скалистой почвы.

Технология бурения при помощи шнекового бура состоит в следующем:

Вращением бур заводится в грунт.
Когда шнек уходит в землю на всю глубину (или усилие вращения становится очень большим), его вынимают и счищают грунт с лопастей. Для облегчения вращения бура можно залить в скважину воды.
Наращивается труба сверху к буру и он вновь опускается в грунт;
Процедура продолжается до тех пор, пока не будет достигнут водоносный слой.

Преимущественно, шнековое бурение используется в профессиональных бурильных установках, но можно проводить работы и ручными шнеками. Работать таким буром нелегко, сам процесс требует определенных навыков и знаний.

Скважина-игла

Альтернативное название: абиссинская скважина – это, скорее, не метод бурения, а непосредственное забивание трубы, по которой пойдет вода, в грунт. Инструмент представляет из себя штангу с наконечником в виде конуса, максимальный диаметр которого больше, чем диаметр забиваемой трубы.

Трубы для скважины-иглы – это толстостенные водопроводные трубы, диаметр которых варьируется от 25 и до 32 м. Обязательным условием для таких труб является герметичность, поскольку забивают в землю их раз и навсегда. Если трубы осединяются сваркой, необходима достаточная для обеспечения герметичности квалификация сварщика. Если трубы соединяются на резьбу, требуется уплотнение и герметизация резьбового соединения.

Конструкция абиссинского колодца:

Игла;
Фильтр – насверленные отверстия в нижней части трубы для водоносного слоя;
Проволока и небольшая сетка из нержавейки поверх насверленных отверстий, которые необходимо приварить к трубе, чтобы они не слезла при забивании.

Проволоку необходима именно из нержавейки во избежание электролитической коррозии в случае применения проволоки из меди или латуни.

Чтобы не разбивать верхний торец трубы при забивании ее в грунт, можно применить эксцентриковое или клиновое приспособление, надеваемое на трубу. Оно представляет из себя кольцо с внутренним конусом, в который вставляется еще одно коническое разрезное кольцо с наружным встречным конусом либо отдельные конусные пластинки. Кольцо одевается на трубу и расклинивается на конусах таким образом, чтобы его движение вниз стало невозможным. Далее берется бабка (еще оно тяжелое и большое кольцо с двумя ручками) и ударами бабкой по расклиненному кольцу производится заглубление трубы в грунт.

Ударно-канатный метод

Ударно-канатный метод создания скважин заслужил свою популярность благодаря простоте и доступности. Однако это достаточно медленный процесс, поскольку такой метод требует больших физических усилий. Применять его можно почти с любым типом грунта.

Технология бурения проста и понятна, а процесс происходит следующим образом: устанавливается тренога, на верхнем конце которой располагается шкив. По шкиву имеет возможность скользить канат, на одном конце которого установлен инструмент для бурения, за второй конец осуществляется ручной подъем инструмента. Инструмент резко бросают в скважину, отпуская канат, а затем за канат вытягивают инструмент на поверхность, где по достижении глубины проходки около 0,5 м производится очистка инструмента.

Инструмент для такого бурения применяется следующий:

бур-стакан, иначе называемый снаряд Шитца – предназначен для работы с вязкими сильно прилипающими грунтами;
желонка представляет из себя кусок трубы с подпружиненным клапаном-заслонкой, который открывается во время удара и закрывается при подъеме вверх, не допуская высыпания грунта. Применяется во время работы с сыпучей породой;
ложковый бур представляет из себя кусок трубы с загнутыми в нижней части лепестками. Используется для рыхлого или сыпучего грунта;
буровое долото с пластиной в поперечном сечении используется для прохождения каменных слоев.

При ударно-канатном методе обсадную трубу можно устанавливать и опускать по мере заглубления скважины. При этом труба должна быть металлическая, поскольку пластиковая труба может быть повреждена изнутри буровым снарядом.

Типы обсадных труб

Диаметр такой трубы нужно подбирать, сверяясь с параметрами скважины и размером и типом предполагаемого к использованию насоса. Материалы для труб достаточно разнообразны и не все из них безопасны для эксплуатации.

Материалы труб:

асбестовые трубы – содержат очень сильный канцероген и потому очень вредны для использования;
оцинкованные трубы – негативно воздействуют на организм человека, существует риск отравления;
стальные трубы – экономичный и практичный вариант, однако с течением времени ржавеют вплоть до сквозной коррозии;
трубы из нержавейки не несут никого вредного влияния организму человека и, помимо всего прочего, помогают значительно увеличить срок работы скважины. Минусом таких труб является не демократичная цена на нержавейку и сложная технология ее варки;
ПНД и ПВХ трубы (пластик) – один из самых часто используемых материалов, заслуживший такое почтение благодаря своей доступности и дешевизне. Однако, они подходят только для скважин небольшой глубины (не больше 15 м), поскольку плохо переносят большие нагрузки, и могут быть повреждены изнутри погружным насосом.

Пластиковые обсадные трубы

Некоторые нюансы

Пробуренной скважине желательно пройти раскачку, при которой вода заливается в зазор между скважиной и обсадной трубой и откачивается из трубы. Возможен вариант закачки через трубу и выкачивания между трубой и грунтом, но при этом способе можно нарушить водоносный слой.
Далее необходимо ежедневное откачивание всего объема воды из скважины для повышения дебета и увеличения прозрачности воды.
Для эксплуатации скважины необходимо использовать фильтр. Оптимально будет крепление фильтра непосредственно к входному патрубку насоса.
Срок эксплуатации скважины зависит от регулярности водозабора и количества откачиваемой воды.

sadovod.guru

технология и способы выполнения работ (видео)

Скважина для добычи воды представляет собой довольно сложное сооружение. Многих сегодня интересует бурение скважин на воду: технология процесса, инструменты и оборудование для выполнения работ. Качество воды из скважины или колодца зависит от их конструкции. От качества выполненных работ зависит срок эксплуатации.

Как пробурить водяную скважину

Перед бурением скважины на воду необходимо выбрать для нее место. Это должен быть участок земли с примерными размерами 4х12 м. Если дом еще не построен, то лучше выбрать место в будущем подвале. Если дом уже поставлен, то бурить лучше поближе к фундаменту. К месту проведения работ нужно обеспечить проезд бурильной установки и автомобиля-водовоза. На расстоянии примерно 2 м от места расположения бура не должно быть никаких электрических проводов. Подобных мер требуют общие правила проведения бурения скважин под воду.

Способов бурения существует несколько. Но при любом из них должны выполняться следующие операции:

измельчение породы;
выемка измельченной земли наружу;
укрепление стенок скважины.

Как происходит измельчение породы? Делается это с помощью специальных породоразрушающих приспособлений. Это может быть взрывная энергия, электрическая или термическая. Но все эти виды применяются довольно редко. Гораздо чаще пользуются другими: шнеками, стаканами, ручными бурами.

Вынимают грунт наружу следующими способами:

гидравлическим;
механическим;
пневматическим;
комбинированным.

Гидравлический способ производится водой, раствором глины или другой технической жидкостью. Механический — с применением специальных буров, шнеков, желонок. При пневматическом методе измельченная порода удаляется сильной струей сжатого воздуха. При комбинированном способе пользуются несколькими из этих способов.

Крепление стенок скважины на воду технология рекомендует осуществлять металлическими обсадными трубами. Чаще всего это цельнотянутые трубы на резьбовом или сварном соединении. Применяются изредка и другие варианты. Но не рекомендуется использовать нержавеющую сталь (очень дорого!) и оцинкованный металл.

При выполнении бурения скважины на воду часто используют промывку. Это способ, при котором в скважину подается вода с помощью насосов. Она затем вместе с измельченной породой поднимается и отстаивается в специальном отстойнике. По осевшей породе бурильщики определяют разрез участка. Вода затем делает новый круг. Поднимающийся раствор глины упрочняет стенки и не дает им обвалиться.

Процесс бурения скважины подразумевает последовательную ее обсадку трубами. Завершается бурение скважин на воду их прокачкой, которая ведется до того момента, пока не пойдет совершенно прозрачная жидкость.

Способы бурения на воду

Технология бурения скважины под воду позволяет вести работу несколькими способами:

шнековым;
роторным;
ударно-канатным;
ручным.

Рассмотрим каждый из них подробнее.

Шнековое бурение скважин — самый распространенный и доступный способ. Шнек в виде винта входит в почву и разрыхляет ее. Бурить можно только сухой и мягкий грунт. Шнеки совершенно не годятся для плывунов. Этот инструмент разрушает породу и поднимает ее в скважинное устье. Шнеки бывают диаметром от 60 до 800 мм. Бурить ими можно до глубины 60 м, иногда и до 100 м. Шнековое бурение скважин невозможно на скальных грунтах.

Роторный способ — это непрерывное действие инструмента, который называется ротором. Он постоянно вращается. Порода вымывается глинистым раствором. Этот способ сравнительно дешевый и достаточно быстрый. Но в холодную погоду он требует утепления системы, по которой циркулирует вода. Бурение осуществляется с помощью машин:

УРБ-2А2;
МБУ-2М;
УРБ-2,5;
УРБ-3АМ.

УРБ-2А2 способна пробурить почву до глубины 55 м, УРБ-2,5 — до 300 м, а УРБ-3АМ — до 500 м.

Ударно-канатный способ является самым трудоемким. Но его не стоит забывать, так как он самый качественный. Порода разрушается после удара тяжелого предмета. Это особой формы заостренный стакан из стальной трубы. Он падает с высоты, ударяется о почву, забирает разрушенный грунт и поднимается. Наверху стакан чистят и снова бросают вниз.

Сама бурильная установка может быть сделана своими руками из труб или из бревен в виде треугольного конуса. Этот конус оборудован лебедкой с тросом. Технология бурения скважин на воду не требует использования глинистого раствора. Но установка обсадных труб должна проводиться своевременно. Такой установкой можно пробурить диаметр 10-30 см. Но глубина не может превышать 10 м. Для бурения можно применять установки УКС-22М2, УГБ-50, УГБ-1ВС.

Ручной способ используется довольно часто. При нем пользуются забивными трубами или шнеком. Трубы разрезают на куски длиной примерно 2-3 м. На концах их нарезается наружная резьба. На нижний конец трубы наваривается наконечник. Он имеет вид конуса, диаметр которого на 1 см больше диаметра трубы. Над наконечником 60-100 см трубы просверливается через 5 см сверлом диаметром 6 мм. Это будет своеобразный фильтр. По мере заглубления трубы она удлиняется с помощью муфт. Но проще поступить другим способом. Нужно для работы приготовить:

различные буры;
штанги;
трубы для обсадки;
лебедку;
бурильную вышку.

Если скважина не будет очень глубокой, необходимость в вышке отпадает. Процесс выполнения работ довольно прост. Нужно выкопать ямку глубиной около 50 см, установить бур и начать его вращать. Работать лучше вдвоем. Через каждые 50 см бур вынимают из земли и чистят его. Метод этот стоит дешевле остальных, но имеет ограничения по глубине.

Заключение

Технология бурения скважин на воду подразумевает разрушение породы, очистку ствола, укрепление стенок и окончательное оборудование скважины трубами, фильтрами, насосами и кранами для забора питьевой воды. Процесс бурения скважины может быть разным. Глубокие шурфы выполняются с помощью вращательной технологии бурения скважин. Часто пользуются шнековым бурением: технология его довольно проста и применяется на личных участках. При скорости вращения шнеков 250 оборотов в минуту весь процесс происходит довольно быстро.

При любой технологии бурения скважин применяется обсадка специальными трубами для защиты стенок от обвала и от проникновения грязной воды из верхних водоносных слоев.

Неглубокие скважины можно получать ударно-канатным способом. Хорошо работает ручной метод. Любое бурение заканчивается закрытием верха водоносной скважины специальным оголовком. Через него пропускаются необходимые провода, шланги и трубы для доставки воды в дом.

Смотрите также

pikucha.ru

Бурение скважины на воду своими руками: все этапы

Содержание

Куда бурить?
Важные обстоятельства
Виды скважин
Способы бурения
Буровой инструмент
Как бурят?
Раскачка
Фильтр
Обустройство и автоматика
Послесловие

Бурение скважины на воду – сложный и тяжелый, но интересный и увлекательный труд. И, на сегодняшний день, самый доступный способ наладить независимое водоснабжение: при нынешней стоимости питьевой воды затраты на самостоятельную проходку, оборудование и обустройство скважины окупаются менее чем за год. Если, разумеется, не возить к речке бочку на тачке, рискуя крепко слечь с чем-то таким, от чего у врачей глаза над масками округлятся.

Земля и вода в ней – сложная природная система. Поэтому пошаговых инструкций и поэтапных руководств по буровому делу нет смысла давать: все равно в глубине что-то да окажется нет так. Однако горняки давно уже научились преодолевать почти любые неожиданности подземного мира. И в данной статье на основе этого опыта даются сведения, необходимые начинающему буровику для того, чтобы если не первая, то вторая скважина своими руками дала воду в нужном количестве хорошего качества.

Куда бурить?

Общая схема формирования водоносных пластов в природе показана на рис. Верховодка питается преимущественно осадками, залегает в пределах примерно 0-10 м. Верховые воды могут быть пригодны для питья без глубокой обработки (кипячение, фильтрация через шунгит) лишь в отдельных случаях и при условии регулярной проверки проб в органах санитарного надзора. Тогда, и для технических целей, верховодку берут колодцем; дебет скважины в таких условиях будет мал и очень нестабилен.

Формирование и виды водоносных пластов

Скважина для воды своими силами бурится в межпластовые воды; выделено красным на рис. Артезианскую скважину, дающую воду наилучшего качества очень долгое время, забурить самостоятельно невозможно, даже если есть в распоряжении подробная геологическая карта местности: глубина залегания, как правило, более 50 м и лишь в исключительных случаях пласт поднимается до 30 м. Кроме того, самостоятельная разработка и добыча артезианских вод категорически, до уголовной ответственности, запрещена – это ценный природный ресурс.

Чаще всего пробурить скважину своими силами удается в безнапорный пласт – пропитанный водой песок на глиняной подстилке. Такие скважины и называют скважинами на песок, хотя безнапорный водоносный слой может быть гравелистым, галечниковым и др. Безнапорные воды залегают примерно в 5-20 м от поверхности. Вода из них чаще всего питьевая, но только по результатам проверки и после раскачки скважины, см. далее. Дебет невелик, 2 куб. м/сутки считается великолепным, и несколько колеблется в пределах года. Обязательна отфильтровка песка, что усложняет конструкцию и эксплуатацию скважины, см. далее. Отсутствие напора ужесточает требования к насосу и всему водопроводу.

Напорные пласты лежат уже глубже, в диапазоне около 7-50 м. Водоносный пласт в таком случае представляет собой плотные водоупорные трещиноватые породы – суглинок, известняк – или рыхлые, гравийно-галечниковые отложения. Вода наилучшего качества получается из известняков, и скважины такие служат дольше. Поэтому скважины водоснабжения из напорных слоев называют скважинами на известняк. Собственный напор в пласте может поднимать воду почти до поверхности, что намного упрощает обустройство скважины и всю систему водоснабжения. Дебет большой, до 5 куб. м/сут, и стабильный. Песочный фильтр чаще всего не нужен. Как правило, первая же проба воды анализ проходит «на ура».

Примечание: а как узнать, какой пласт в данном месте есть и доступен? Методы поиска воды для бурения скважины в общем те же, что и при строительстве колодца. В Средней Полосе РФ безнапорную воду почти всегда можно найти в пределах первых 20 метров глубины.

Важные обстоятельства

Суффозионные проседания почвы

Первое: массовый неконтролируемый забор безнапорных вод может привести к т. наз. суффозии грунта, вследствие которой внезапно и непредсказуемо возникают его провалы, см. рис.

Второе: критическая глубина самостоятельного бурения на равнинной местности в РФ составляет 20 м. Глубже – стоимость заказной скважины под ключ оказывается меньше прямых и косвенных затрат на «самобур». Вдобавок вероятность неудачи приближается к 100%

Третье: срок эксплуатации скважины сильно зависит от регулярности водозабора из нее. Если брать воды понемногу по мере расходования, то скважина на песок прослужит около 15 лет, а на известняк до 50 лет и более. Если же периодически выкачивать все сразу или, наоборот, брать эпизодически, то скважина иссякнет через 3-7 лет. Ремонт же и повторная раскачка скважины дело настолько сложное и дорогое, что проще забурить новую. Если вас это обстоятельство удивляет, учтите – ремонтируют-то не трубу в земле, а водоносный пласт.

Исходя из этого, уже можно посоветовать: обнаружив безнапорную воду не глубже 12-15 м, не торопитесь радоваться, лучше пробуриться еще насколько возможно, чтобы выйти на известняк. А лучше всего не полениться и произвести разведочное бурение скважиной-иглой, см. далее. Сделать скважину-иглу возможно буквально за выходные, сложного и дорогого оборудования не требуется. И она же может быть временным источником водоснабжения, пока вы не определитесь по времени, деньгам и пр. с постоянным.

Примечание: скважину-иглу на воду называют абиссинским колодцем (подробнее по ссылке). Пробить его можно буквально из подвала дома, как в ролике ниже:

Видео: абиссинский колодец в доме

Колодец или скважина?

Сухое бурение, кроме ударного без обсадки, бывает только прерывистым, т.е. бур приходится то опускать в ствол, то извлекать из него, чтобы выбрать породу из бура. В профессиональном гидробурении размельченная порода выносится отработанным буровым раствором, но любителю нужно твердо знать: пройти за 1 цикл бурения ствол на глубину, большую длины рабочей части инструмента, нельзя. Даже если бурить шнеком (см, далее), его нужно поднимать и вытряхивать породу из витков максимум через 1-1,5 м проходки, иначе дорогой инструмент придется отдать земле.

Установка обсадки

Удержание обсадной трубы от самопроизвольного осаживания

У внимательного читателя, возможно, уже возник вопрос: а как ставят в ствол обсадку? Или, как поднимают/опускают бур, который, по идее, должен быть шире ее? В профессиональном бурении – разными способами. Самый старый иллюстрирует рис. справа: ось вращения инструмента смещают относительно его продольной оси (обведено красным), а режущую часть выполняют несимметричной. Шейку бура делают конической. Все это, разумеется тщательнейшим образом просчитывается. Тогда в работе бур описывает окружность, выходящую за обсадку, а при подъеме его шейка скользит по ее краю и бур проскальзывает в трубу. Это требует мощного точного привода буровой колонны и ее надежного центрирования в обсадной трубе. По мере заглубления обсадку наращивают сверху. Любителям сложная спецтехника недоступна, поэтому устанавливать обсадные трубы им возможно следующими способами:

Бурят «голый», без обсадки, ствол на полную глубину буром большего, чем обсадная труба, диаметра, а затем опускают в него обсадные трубы. Чтобы вся колонна не ухнула вниз, пользуются 2-мя бурильными воротами: одним удерживают уже ушедшую в скважину трубу, см. рис. справа, а второй устанавливают на новую, прежде чем снять первый. Только тогда колонну осаживают в ствол, если сама уже не идет. Этот способ нередко используется любителями на достаточно плотных, адгезирующих (прилипчивых) и связных (не сыпучих) грунтах на глубину до 10 м, но сколько скважин при этом обрушилось, сколько буров и обсадки было потеряно – статистики нет.
Бур берут меньшего диаметра, а нижнюю обсадную трубу делают с расходящимися заточенными зубьями (коронкой) или снабжают режущей юбкой. Забурившись на 1 цикл, бур полнимают, а трубу принудительно осаживают; коронка или юбка срезают излишки грунта. Этот способ замедляет бурение, т.к., прежде чем начать новый цикл, нужно желонкой (см. ниже) выбрать осыпавшийся грунт, но надежнее, облегчает гравийную засыпку затрубного пространства и позволяет применить наружный песочный фильтр, см. далее.

Буровой инструмент

Теперь посмотрим, каким буром какой грунт и каким способом нужно бурить, см. рис. справа:

Буровой инструмент для ручного бурения

Шнековый бур, или просто шнек – для роторного бурения связных однородных грунтов обычной плотности; попросту – для земли, суглинков, слегка влажных супесей, мягких глин. В отличие от садового бура бур-шнек двухзаходный, иначе асимметрия усилия сопротивления грунта уведет бур в сторону и он застрянет;
Бур-стакан, или буровой снаряд Шитца – для связных, но вязких, сильно облипающих грунтов, в которых шнек застревает. Бурение – канатно-ударное;
Ложковый бур – для сыпучих и рыхлых грунтов, которые не держатся в витках шнека и в стакане. Бурение – ударно-вращательное или вращательное;
Желонка – для чистки ствола от осыпавшегося грунта, ила, и т.п. очень сыпучей или плывущей мягкой полужидкой породы. Бурение – канатно-ударное;
Чертежи самодельных буров для скважин

Как говорится, тьфу-тьфу-тьфу через левое плечо, и упаси боже, чтобы вам не понадобилось – буровое долото для разбивания валунов. Поперечное сечение – пластина с закругленным гранями. Калибр – внутренний диаметр обсадки минус 3-5 мм. Бурение – ударное штангой.

Режушие кромки всех буров выполняются из закаленной стали. Чертежи самодельных бура-стакана, аналога ложкового бура (режущие лопасти устанавливаются пропеллером под углом 3-10 градусов) и схема желонки показаны на след. рис. справа. Внешние диаметры всех этих буров можно менять смотря по калибру скважины.

Как бурят?

Мобильные буровые установки, позволяющие забуриться прямо «с земли», вроде той, что на рис. слева,

Мобильная буровая установка

в аренду, увы, не сдаются: управление ими требует профессиональной подготовки а самый факт владения, пусть и временного – лицензии на буровые работы. Поэтому начинать нам придется по старинке, по-горщицки – с самодельного копра, если только не бьется бабой скважина-игла.

Копёр

Простейший копёр – тренога из бревен или стальных труб в виде равностронней трехгранной пирамиды – тетраэдра, поз. 1 на рис. ниже. Такая конструкция очень прочна и жестка при минимальном расходе материала. Высота тетраэдра равна 0,8165 длины его ребра, т.е. из обычных 6-м бревен с учетом заглубления ног копра в грунт получится тренога высотой около 4,5 м, что позволит применять колена обсадной трубы до 3 м длиной. Вообще-то высоту копра берут на 1,2-1,5 м выше максимальной длины того, что будет опускаться в ствол.

Устройство самодельного копра

Ноги копра можно от разъезжания скрепить рамой из тех же бревен/труб, но ради экономии материала можно и вкопать в грунт на 0,7-0,8 м, подложив горизонтально под пятку каждой отрезок бревна длиной около 1 м – лежень. Собирают шатер копра на земле, поз. 3, ноги одновременно (втроем-вшестером) вводят в котлованы с лежнями и засыпаютгрунт обратно, плотно его утрамбовывая.

Примечание: укрепление ног копра прямо на грунте вбитыми снаружи ломами или стальными прутьями крайне опасно!

Узлы для рыма и длинномерных грузов

Копер оборудуется подъемным и буровым воротами (поз. 1 и 2), блоком с крюком (поз. 1, 2, 4) и рычагом-качалкой для подъема бура, канатно-ударного бурения, осаживания обсадных труб и работы желонкой, поз. 2. Крюк блока и буры, имеющие рым (кольцо для крепления каната) привязываются якорным узлом (его еще называют рыбацкий штык, поз. 1 на рис. справа), а длинномерные грузы – грузовым узлом, поз. 2 там же.

Шурф

Установив копёр, крюк с компактной тяжестью (кувалда напр.) опускают до земли, именно здесь и начнется ствол. Вокруг этой точки копают (забивают) шурф размерами примерно 1,5х1,5х1,5 м. В шурфе так же отмечают точку старта и бурят первые 3-4 м шнеком, постоянно выверяя его вертикальность. Это крайне ответственная операция, от первых метров зависит судьба всей скважины! Далее, если бурение будет на глубину более 7 м, весьма желательно установить кондуктор – трубу диаметра большего, чем диаметр затрубного пространства ствола скважины. Кондуктор тщательно выверяют на вертикаль и бетонируют.

Примечание: Внимание! Выбирая размеры скважины, буров и труб, привязывайте их к калибру погружного насоса! Зазор между его корпусом и ближайшей стенкой должен быть не менее 7 мм или по ТУ на агрегат. Самый распространенный калибр бытовых погружных насосов – 86 мм.

Проходка

Способы бурения разными снарядами на разных грунтах описаны выше. Проблемы могут возникнуть, кроме валунов, с плотной сухой глиной, это очень вредная порода. Справиться с ней можно по-разному, напр., как показано здесь:

Видео: бурение скважины на воду в плотной глине

Самостоятельное гидробурение плотных глин

В общем, для проходки плотной глины используют вращательно-ударное или канатно-ударное гидробурение, см. рис.справа. Качать воду, которой пока еще нет, не обязательно. Можно просто вылить в обсадку несколько ведер, подождать с полчаса или меньше, и пробовать, что лучше возьмет – стакан или ложка. Шнеком можно не пробовать, его глина возьмет.

Обсадка и колонна

Буровую колонну собирают из стальных труб диаметром около 80 мм и со стенками толщиной от 4 мм. Будете вы брать готовые буровые колена или делать их самостоятельно, обратите внимание на способ соединения. Для ручного бурения пригодны только соединения штыковыми муфтами! Резьбовые и замковые любого вида не годятся: штангу неизбежно придется когда-то да поворачивать в обратную сторону и штанга развинтится, а замок разойдется при любом виде ударного бурения.

В процессе бурения, как уже сказано, монтируются и обсадные трубы. В наше время уже и в профессиональном бурении на небольшие глубины практически безальтернативным вариантом стали пластиковые, но нужно брать специальные обсадные:

Легки, можно ворочать в одиночку.
Выдерживают принудительное осаживание и давление грунта с усилием до 5 тс.
Практически не тормозят внутренний фильтр, см. далее, при его установке.
Не коррозируют и не портят воду весь свой срок службы, до 50 лет.

Центраторы обсадных труб

Единственно, чего боится пластиковая обсадка, так это повреждения изнутри буровой штангой. Поэтому желательно использовать центраторы буровых труб, см. рис. справа, по 1-му на каждые 3-5 м штанги. Самые дешевые – стальные пружинные, они вполне подойдут. Что до сложных с турбулизаторами и пр., то они для профессионального гидробурения.

Обсыпка

По мере заглубления обсадки в ствол в затрубное пространство необходимо подсыпать мелкий гравий. Гравийная обсыпка скважины на воду намного ускорит ее раскачку и продлит срок службы. А скважина на песок без подсыпки может оказаться вообще неработоспособной.

Есть вода!

О достижении водоносного слоя скважиной-иглой судят по увеличению скорости проходки, а проверяют наличие воды манеркой – отрезком заваренной с одного конца стальной трубы, опускаемой в скважину на шнуре. С остальными скважинами проще: как бур в очередной раз вынес влажный грунт, значит – есть вода. Остается определиться, нужно ли заглубляться еще. Для этого центробежным погружным насосом (вибрационный в такой жиже сразу забьется) выкачивают несколько ведер. Если в 5-м ведре вода заметно не посветлела, нужно заглубиться еще на 0,5 м (1 цикл бурения) и опять проверить. Если заглубились уже на 2 м, а проба все та же – все, большего дебета не будет, и придется смириться с долгой раскачкой. Также, если скорость проходки вдруг упала (а засечь ее неопытному бурильщику при любом способе бурения, кроме вращательного, очень трудно), то бурение немедленно прекращают – мы на дне пласта, скважина будет совершенной.

Примечание: по прекращении бурения или при его перерыве штангу с буром непременно извлекают, иначе затянет в землю.

Раскачка

Забуренная скважина еще не даст воду в нужном количестве и качестве. Для этого необходимо или вскрыть водоносный пласт, или раскачать скважину. Вскрытие пласта позволяет получить питьевую воду в течение суток. Оно требует большого количества чистой воды, сложного и дорогого оборудования. К сведению: вскрытие проводится прямым и обратным способами. При прямом воду закачивают под давлением в обсадную трубу и выкачивают буровой раствор из затрубного пространства. При обратном воду подают самотеком «за трубу» и выкачивают раствор из ствола. Прямое вскрытие происходит быстрее, но сильнее нарушает структуру пласта и скважина служит меньше. Обратное – наоборот. Имейте в виду при переговорах с буровиками, если будете заказывать скважину.

Раскачка скважины занимает несколько дней, но может производиться обычным бытовым погружным центробежным насосом; вибрационный не годится по причинам, указанным выше. Для раскачки сначала желонкой удаляют из скважины ил; как работать желонкой, можно посмотреть в видео ниже:

Видео: чистка (раскачка) скважины самодельной желонкой

Дальнейшее несложно: воду полностью откачивают каждый раз, как ее наберется достаточно, чтобы покрыть насос. Полезно перед включением несколько раз поднять-опустить его на кабель-тросе, чтобы взмутить остаточный ил. Раскачку можно делать и манеркой, но черпать замаешься, и уйдет на нее недели две.

Примечание: по мере раскачки гравийная засыпка будет оседать; ее надо восполнять, подсыпая.

Раскачка скважины считается законченной, когда прозрачность воды поднимется до 70 см. Проверяют ее белым эмалированным или фаянсовым диском диаметром 15 см (блюдце, крышка от кастрюльки) в непрозрачном сосуде, напр. чистой бочке. Когда края диска при погружении начинают расплываться – стоп, уже непрозрачность. Смотреть на диск нужно строго вертикально. По достижении прозрачности пробу воды сдают на анализ и, если все ОК, бетонируют или замыкают глиной затрубное пространство, и ставят фильтр.

Фильтр

Скважинный фильтр – основное устройство, обеспечивающее качество воды из нее. И вместе с тем – наиболее подверженный износу ее узел, поэтому к выбору скважинного фильтра нужно отнестись со всей ответственностью.

Артезианскую воду забирают без фильтрации. Для скважины на известняк чаще всего достаточно простого решетчатого фильтра в виде перфорации на нижнем колене обсадки; она же послужит основой фильтра скважины на песок. Требования к перфорации таковы:

Диаметр отверстий – 15-20 мм, до 30 мм смотря по грунту.
Скважность фильтра (отношение общей площади отверстий к площади занимаемой ими поверхности) – 0,25-0,30, для чего расстояние между центрами отверстий берут в 2-3 раза больше их диаметра.
Расположение отверстий – поперечными рядами в шахматном порядке.
Общая площадь всех отверстий – не менее площади поперечного сечения просвета обсадной трубы.

Устройство фильтров скважин на песок

Для скважины на песок необходима еще, во-первых, гравийная засыпка; в данном случае именно она обеспечивает долговременное качество воды, как и в колодце. Ввиду этого в продаже имеются скважинные фильтры со слоем гравия, включенным в состав конструкции. Худа от них не бывает, но ствол скважины нужен большего диаметра, что затрудняет проходку, и без внешней засыпки скважина все равно быстро заиливается.

Далее, если следовать току воды, идет та же перфорированная труба, но теперь она будет несущим элементом, воспринимающим давление породы. Чтобы песок, который гравий плохо задерживает, не испортил весь водоводный тракт, нужен еще песочный фильтр. Он может быть внешним или наружным (слева на рис.) либо внутренним (справа там же). У внешних фильтров преимуществ три: минимальные диаметр и заиливание скважины и глубина установки насоса. Но они легко повреждаются при монтаже обсадки, неремонтопригодны и дороги, т.к. вследствие последнего обстоятельства должны выполняться из очень качественных материалов: сплавы на сетку и проволоку наружных скважинных фильтров стоят дороже серебра.

При установке насоса в скважину с внутренним фильтром ее дном считается его верхний обрез, поэтому объем однократного отбора воды серьезно снижается. Болезнь всех внутренних фильтров – усиленное заиливание скважины из-за просачивания воды в зазор между фильтром и обсадной трубой. Также вследствие этого срок службы фильтра сокращается, а износ насоса усиливается, т.к. в него попадает песок. Нередко поэтому насос помещают в отдельную трубу, насаженную на выход фильтра, что опять-таки требует увеличения диаметра скважины.

Самодельный песочный фильтр

Оптимальный вариант – присоединение насоса непосредственно к выходному патрубку фильтра, тогда и заиливание, и запесочивание прекращаются. Но для этого нужен центробежный насос с заборным патрубком на днище, что намного его усложняет и удорожает, а напор вибрационных часто оказывается мал для скважин на песок.

Фильтрующие элементы песочных фильтров иногда делают самостоятельно из ПВХ труб, нержавеющих пружин и полимерной сетки, см. рис. слева, но фильтруют они плохо и служат недолго. Лучше взять хороший покупной фильтр, уж больно тяжелы условия его работы, а вынуть его, как говорится, целое дело. В таком случае возможны в основном 3 варианта, см. рис:

Современные скважинные фильтры

Полимерный наборно-кольцевой фильтр. Дешевле прочих, но служит меньше и склонен к заиливанию, зато ремонтопригоден: можно поднять и перебрать, заменив плохие кольца. Требует увеличенного диаметра скважины;
Трубчато-проволочный с обмоткой из профилированной проволоки. Немного дороже полимерного, но служит долго и не заиливается. Для ремонта не нужна переборка, достаточно промыть наверху. Был бы оптимальным, если бы не одно «но»: неоднократно отмечены случаи жульничества и производителей, и торговцев, и буровиков – как полностью нержавеющие подаются фильтры, в которых продольные стержни сделаны из обычной оцинкованной проволоки. Проверить, не разломав фильтр, невозможно, но в воде вскоре появляются вредные примеси, а затем стержни полностью ржавеют, обмотка сползает, и весь фильтр приходится менять.
Безопорные сварные фильтры, проволочные и щелевые. Были бы идеальными (последние выдерживают и осадку в ствол снаружи на трубе), если бы не цена: делаются из той самой профилированной нержавеющей проволоки, что стоит примерно как серебро.

Обустройство и автоматика

Обустройство скважины кессоном

Для подачи воды в дом скважину необходимо обустроить и взаимно согласовать с водопроводом. Обустройство скважины водоснабжения в последние годы претерпело радикальные изменения. Традиционная схема (см. рис. справа) – кессон, бетонный или стальной, или каменный приямок, требующий большого объема дополнительных земляных работ и полезной земельной площади под себя, уходит в прошлое. Сейчас скважины на воду все чаще оборудуются скважинными адаптерами, см. рис. ниже. Поставить адаптер дело довольно кропотливое, но с кессонно-приямочной маетой несравнимое:

Как только пошла вода, по скорости ее осветления судят, насколько еще можно углубиться, и обрезают в размер сверху последнюю обсадную трубу.
Перед ее установкой траншею к дому на глубину, большую нормативной глубины промерзания грунта.
В трубе заранее сверлят отверстие под адаптер и ставят его, заглушив патрубки. Если ставить прямо в скважине, может туда булькнуть.
Ставят трубу и добуриваются, ориентировав выход адаптера в траншею на глубине больше глубины промерзания.
Раскачивают скважину, ставят фильтр, опускают насос, подключают подающую трубу насоса и транзитную в дом к штуцерам адаптера, прокладывают кабель насоса.
Ставят крышку скважины, когда вода пошла в бак, засыпают траншею – все.

Обустройство скважины скважинным адаптером

Водоснабжение частного дома из скважины имеет свои особенности, но они не помешают потом подключиться к коллективному водопроводу или запитаться водой из колодца. Переделывать ничего не придется, только надежнее будет.

Во-первых, необходим напорно-накопительный бак. Дебет не артезианской скважины может по непонятным причинам падать вплоть до полного прекращения, а потом вода вновь идет как ни в чем не бывало. Во-вторых, за баком по току воды нужен как минимум 2-х ступенчатый мембранный фильтр. В коммунальных водопроводах качество воды непрерывно контролируется, чего дома нет. А вдруг где-то в зоне питания пласта техногенная авария или несанкционированный сброс загрязнений? Все уже и забыли, когда это было, а плохая вода как раз подошла к скважине.

Наконец, домовый водопровод должен соответствовать принципу постепенного равномерного отбора воды, о котором говорилось в начале. Кооперироваться с соседями, как при постройке общего септика, в данном случае не лучший выход. Вдруг дебета на всех не хватит, вместо сообщества будет склока. Т.е. нужна автоматика, включающая насос на подкачку, едва кто-то где-то кран открыл.

Тут возможны 2 варианта. Первый – напорный бак с поплавковым краном на теплом чердаке. Всей автоматики – шток, проходящий во втулке сквозь крышку бака и опирающийся на рычаг поплавка, да микровыключатель (микрик) на 6-10 А с нормально замкнутыми контактами в цепи электропитания насоса. Пока бак полон – шток давит на рычажок микрика, насос обесточен. Чуть пошла вода в дом – шток опустился, микрик сработал, насос пошел качать.

Однако, во-первых, нужно утеплять чердак, что стоит немалого труда и средств. Второе – насос, от него потребуется лишних метров 4-5 напора, а для 2-этажного дома и все 8-9, так что и насос оказывается дорогим. В-третьих, протечка бака или неисправность поплавка приведут как минимум к замоканию потолка. Поэтому более дешевой и надежной выходит все-таки современная автоматика для скважин водоснабжения, управляемая микроконтроллером, отслеживающим расход, давление воды и периодичность включения насоса. Домовый водопровод тогда выполняется с герметичным мембранным накопительным баком в подвале.

Послесловие

Еще живы буровые мастера, когда-то осваивавшие Тюмень с Уренгоем. Геофизической аппаратуры, строящей на дисплее компьютера 3D картинку того, что в земле, и полностью роботизированных буровых тогда не было, но они и так видели сквозь землю своей интуицией, опытом и были на «ты» со всеми духами недр. А тогдашние министры и члены политбюро, спеси у которых было поболее, чем у старозаветных бояр и удельных князей, к этим асам обращались на «вы» по имени-отчеству и почтительно здоровались с ними за руку.

Так вот, у любого из старых буровиков-зубров есть на счету неудачные скважины, чего они не стесняются – работа такая. Что ж тогда говорить начинающим, действующим самостоятельно? Не обескураживайтесь неудачей, вдруг первая скважина окажется пустой, или обрушится, или бур застрянет. Не без того в буровом деле. Но досада и разочарование моментально схлынут под мощным напором, как сейчас говорят, позитива, едва только ваша скважина даст воду.

lenpas.ru

Технология бурения скважины под воду от А до Я: фото и видео

Решение о строительстве собственного водозаборного устройства на участке обосновано несколькими причинами, среди которых:

отсутствие централизованного водоснабжения;
желание иметь источник воды с повышенным ее качеством без обработки хлорирующими составами;
большая потребность в воде для полива огорода – при нынешних ценах на живительную влагу из водопроводной сети, ведение приусадебного хозяйства становится дорогостоящим удовольствием, иногда просто нерентабельным.

Независимо от того, будут ли выполняться работы сторонней организацией или самостоятельно, технология бурения скважин на воду должна быть как можно лучше знакома. Это поможет избежать обмана исполнителями и лишних затрат на реализацию замысла.

Содержание статьи:

Первые шаги по выбору технологии бурения

Выбор способа зависит от нескольких факторов:

Наличие воды на участке. В первом приближении это можно определить наблюдениями за окружающей средой, имеется ряд признаков, свидетельствующих о ее наличии или отсутствии. Можно также произвести несколько опытов с различными предметами, чтобы получить ответ на этот вопрос.
Характеристика состава грунтов, характерного для данной местности, от чего зависит выбор способа бурения. Такие данные можно получить в местной гидрогеологической организации, там же нужно уточнить собственные прогнозные оценки по наличию воды на участке.
Глубина залегания верховодных (песчаных) слоев и оценка глубины залегания артезианских (известняковых) водоносных горизонтов.

При наличии таких данных можно сделать вывод о предпочтительности использования той или иной технологии бурения.

Разновидности способов прохождения стволов скважин

Роторное бурение

Рис.3. Инструмент для бурения скважин роторным способом

Обычно применялось при нефтеразведочном бурении. В последнее время, с увеличение потребности в скважинах, используется и при строительстве водяных водозаборов.

Особенностью способа является высокая энергозатратность и применяемость его на тяжелых или особо тяжелых грунтах с включением скальных образований, а также по сплошным известнякам.

При вращении ротор разрушает породу, которая выносится на поверхность промывочным раствором. В состав его входит и цемент. В результате часть участка будет безнадежно испорчено. Кроме того, по окончании работ такая скважина нуждается в длительной промывке чистой водой для удаления из пор породы цемента, входящего в состав раствора.

Для небольшого загородного участка такая технология представляется нежелательной.

Бурение гидроразмывом

Это наиболее легкая технология бурения скважин на воду. В процессе выполнения работ производится размывка грунта внутри обсадной трубы, которая опускается под собственным весом. Только в начале процесса, когда обсадная колонна еще легкая, приходится прибегать к ее проворачиванию специальным ключом.

Рис.4. Бурение с размывом грунта водой под давлением

Для осуществления такого способа понадобятся:

два насоса, один из них, способный подавать жидкость под давлением не менее 6 атм, второй – для откачки отработавшей воды обратно в бак, соответствующей производительности;
бак; емкость зависит от планируемого размера и глубины скважины и рассчитывается из соотношения:

V = R_обс²(см) х 3,14 x H(см), где

V – объем бака,

R – внутренний радиус обсадной трубы,

3,14 – число ПИ.

Так, для скважины диаметром 273 мм (максимально возможный диаметр ствола скважины при таком методе проходки), внутренний диаметр обсадки составит 260 мм (радиус 13 см), предполагаемая глубина скважины – 15 метров (15000 см) необходимый объем бака составит:

13² х 3,14 х 1500 = 756000 (см³) = 756 (литров).

Учитывая, что при отсутствии воды в баке работать невозможно, принимаем потребную емкость бака 2 кубометра. Этот расход не станет обузой, поскольку правильное пользование участком предполагает применение промежуточной прогревочной емкости в системе полива огорода.

гидромонитор – шланг с металлической трубой на конце. Выходное отверстие которой должно быть порядка 20 мм.

Выполнение процесса происходит следующим образом:

Забуривание – производится садовым буром, диаметр которого больше диаметра обсадной трубы на 30 – 40 мм. Глубина предварительного отверстия порядка 1,5 метра.
Установка первой секции обсадной трубы в забуренное отверстие.
Гидромонитор вводится отверстие обсадной трубы, подается вода под давлением. Обсадную трубу при этом нужно проворачивать вокруг ее оси, способствуя ее проседанию по мере размывки грунта.
По мере углубления ствола промывку периодически приостанавливают, чтобы установить очередную секцию обсадки.
Откачку воды производят по мере ее накопления, отводя жидкость обратно в бак.

Недостатком такого способа является его применимость только на песчаных и супесных грунтах, а также существует ограничение по глубине скважины. Как правило, они бывают не глубже 12 – 15 метров, в редких случая достигают 20.

Ударный способ

Технология бурения скважин на воду ударным методом – один из самых древних способов, применявшихся еще в древнем Китае. Он состоит в следующем:

Отрывается приямок глубиной порядка 1,5 метров размерами 1,5 – 1,5 метра.
Производится забуривание для установки первой секции обсадной трубы глубиной до 2-х метров.
Устанавливается буровая вышка – тренога высотой не менее 3-х метров. Высота буровой зависит от длины секций обсадных труб, максимальный их размер составляет 6 метров.

Рис. 5. Самодельная буровая установка для ударного бурения

Ударная часть, подвешенная на тросе от лебедки, вводится в отверстие обсадной трубы и отпускается в свободное падение. При попадании на грунт, она активно разрушает его и он, в измельченном виде попадает внутрь ударной части (изготавливается из трубы). На конце ударника нарезаны зубья и разведены как на пиле.

Внутри ударника установлен клапан, пропускающий рыхлый грунт внутрь, но препятствующий его высыпанию при очередном подъеме. При прохождении глинистых влажных слоев применяется ударник без дополнительных приспособлений (стакан), влажная глина хорошо держится в нем за счет прилипания к стенкам. После прохождения расстояния около метра, ударник нужно извлечь из ствола и очистить его полость.

В арсенале профессиональных буровиков количество модификаций ударников доходит до 10 видов и более. Различные конструкции применяются для прохождения грунтов с отличающимися свойствами. Таким образом, широкий выбор инструмента позволяет проходить практически любые грунты, кроме скальных пород. Качество скважин при этом остается самым высоким. Поэтому, не являясь производительной, технология ударной пробивки остается самой популярной.

Шнековое бурение

Такая технология бурения скважины под воду становится все более популярной по причине высокой производительности и простоте исполнения.

По сути – это сверление вращающимся инструментом, при это режущая часть разрушает грунт в направлении движения, а спиральный шнек выносит его наружу. На поверхность выноситься порядка 40 – 50 % грунт, остальной уходит на уплотнение стенок. Таким образом, есть возможность производить бурение без одновременной обсадки стенок. Обсадная колонна опускается в ствол по окончании бурения.

Рис.6. Бур шнековый

У такого способа есть определенные недостатки, не позволяющие применять на песчаных и других сыпучих грунтах, а также ограничение по глубине столов до 50 метров. Дальнейшее заглубление производится с периодическим извлечением рабочего инструмента для очистки.

Бурение производится с применением очень разнообразного оборудования, а часто и вручную своими руками для скважин на верховодку. Так, промышленностью освоены и выпускаются различные миниатюрные буровые станки, при помощи которых выполняются скважины на глубину до 50 метров по легким и средней тяжести грунтам, исключая песчаные.

Такое оборудование активно применяются для обустройства водозаборов на загородных участках, зачастую нет необходимости его приобретать, а можно взять в аренду.

В то же время мощные артезианские скважины с большим дебетом выполняются с использованием настолько же мощных буровых установок.

Рис.7. Буровая установка для промышленного бурения

Перфоративное бурение

Производится путем забивки «копья» бабкой или штангой. Применяется, как правило, для оборудования абиссинских колодцев с ручным насосом для откачки воды. Ограниченный диаметр скважины позволяет выполнение работ самостоятельно и в короткий промежуток времени.

Кроме описанных способов, наиболее популярных на практике, применяются многие приемы, комбинирующие особенности различных способов.

Советуем почитать: Скважина на воду

Возможно вам также будет интересно почитать:

Пользуясь сайтом oBurenie.ru вы автоматически соглашаетесь с политикой конфиденциальности для использования любых доступных средств коммуникации таких как: комментарии, чат, форма обратной связи и т.д.

oburenie.ru