Как пробить скважину на воду: востребованные на практике варианты и буровые технологии
Для комфортной жизни на даче или в частном доме нужен собственный источник чистой воды. Это может быть шахтный или трубчатый колодец, то есть скважина. Устройство второго варианта в приоритете из-за меньшего вложения сил, времени, средств.
Мы расскажем о том, как пробить скважину на воду собственными руками или силами приглашенных буровиков. В обоих случаях знание технологических тонкостей процесса пригодится владельцу участка. Желающие самостоятельно пробурить и обустроить автономный источник воды у нас найдут подробное руководство с ценными рекомендациями.
Особенности механического бурения
Услуги наемной бригады недешевы, но работы обычно выполняются достаточно быстро и профессионально. Чтобы процесс протекал максимально эффективно, нужно создать подходящие условия для работы бурового оборудования.
Сначала нужно выбрать место:
- для скважины;
- для размещения буровой установки;
- для вспомогательного оборудования;
- для слива отработанной воды;
- для хранения инструмента и материалов.
Рекомендуется проводить все работы на ровном участке, его оптимальные размеры 4×12 м. Помимо этого следует позаботиться о возможности свободного проезда техники: буровой установки, водовоза и т.п.
Желательно, чтобы ширина такого въезда составляла около трех метров. Если над местом проведения работ на высоте менее двух метров протянут электрический провод, его придется убрать или переложить.
Расположение буровой установки зависит от ее типа и габаритов. Для бурения станком УГБ, стационарно расположенном на машине, должен быть обеспечен въезд на участок к точке бурения и свободный выезд. Следует помнить, что при передвижении по возделанной земле грузовой транспорт может «сесть» в грунт и надолго застрять.
Для промышленного бурения водяных скважин используются как стационарно установленные на машины установки, так и легкие мобильные станки, станины которых можно расположить в любом месте
Переносную сборную буровую установку , которую можно сделать или взять в аренду, ставят в любом удобном для работы месте. Высокой буровой вышки у нее обычно нет.
Однако стоит учесть, что само водозаборное сооружение не следует располагать рядом с фундаментом, т.к. в процессе многолетней откачки воды вместе с ней будут вымываться частицы грунта. В итоге минеральное основание под фундаментом будет ослаблено из-за размыва.
Обзор основных методов
Методы бурения различаются в зависимости от типа грунта, но принцип работы у них общий. Породу нужно разрушить, извлечь на поверхность, а затем следует укрепить стенки получившегося отверстия. Для разрушения породы придумано множество буровых снарядов, позволяющих разбуривать и доставать на поверхность связные, несвязные и скальные грунты.
Бурение водяной скважины шнеком — распространенный способ, позволяющий успешно пройти различные слои грунта и соорудить гидротехнический объект за относительно короткое время
Существуют и другие способы разрушения грунта: с помощью взрывов, термообработки, электрических разрядов, но для скважин они обычно не подходят.
Для извлечения разрушенной породы используются следующие буровые технологии :
- механический;
- гидравлический;
- пневматический;
- комбинированный.
Наиболее распространенным можно назвать механический способ, при котором используется такое оборудование как стаканы, ложки, долота, желонки, шнеки и т.п. Гидравлические методы заключаются в вымывании породы с помощью большого объема воды, которую под давлением закачивают в выработку.
Пневматические методы, при которых для удаления разрыхленной породы используется сжатый воздух, используются значительно реже. Комбинируют чаще всего механический и гидравлический методы . Раствор, который подают в скважину при механическом бурении, облегчает движение бурового снаряда и охлаждает его.
Принцип технологии гидробурения
Гидробурение — достаточно распространенный метод. Рабочую жидкость закачивают в забой под давлением с помощью насоса. Она выходит наружу, увлекая за собой частички разрушенной породы. Отработанный раствор собирают в отдельную емкость для отстаивания.
Гидробурение — распространенный способ сооружения скважин. Он используется отдельно или в сочетании с применением другого инструмента: бура, шнека, долота
Затем воду используют повторно. При этом следует постоянно изучать характеристики грунта, чтобы понять, какой именно слой проходит бур в этот момент. Когда в скважине имеется посторонняя вода, можно пропустить водоносный слой и продолжить уже ненужное бурение.
Смесь воды и глины нужна в качестве гидрораствора на несвязных грунтах. Частички глины дополнительно свяжут породу и укрепят стенки скважины. Но если в процессе бурения приходится проходить глинистый слой, раствор делать не нужно. Частички глины растворятся в воде естественным образом во время движения воды внутри ствола.
На известковых грунтах эффективным считается гидробурение с чистой водой. Такая порода обладает способностью поглощать воду. Если раствор расходуется ускоренными темпами, можно говорить о достижении водоносного слоя и приступать к окончательному этапу бурения.
Укрепление стен скважины
По мере углубления скважины в отверстие опускают обсадную трубу и наращивают ее длину. Наиболее подходящими для этого считаются конструкции из стального сплава.
Подходящими считаются и цельнотянутые трубы, и сварные. Для соединения отдельных элементов используют обычно резьбу, но допустима и качественная сварка. Чтобы продлить срок эксплуатации скважины и обеспечить ее фильтром, в обсадную трубу ставят пластиковый вкладыш с перфорированным первым звеном.
Есть мнение, что на связных грунтах при относительно небольшой глубине бурения можно сначала пройти все слои породы до водоносного слоя, а затем опускать трубу сразу на всю длину скважины. Но опытные бурильщики считают, что лучше не рисковать даже при невысокой вероятности обрушения.
Прокачка и обустройство сооружения
После достижения водоносного слоя бурение продолжают еще, чтобы углубиться в грунт примерно на метр. После этого в выработку устанавливают пластиковую колонну с фильтром и выполняют прокачку скважины , т.е. откачивают из нее большое количество воды до тех пор, пока она не станет чистой.
Откачка загрязненной воды может отнять несколько дней. Если при бурении использовался раствор, усилий для очистки сооружения понадобится больше. Иногда рекомендуется использовать еще один метод прочистки. В готовую скважину подают воду сверху под напором, чтобы очистить пространство вокруг нижнего конца трубы.
В прокачанную скважину опускают погружной насос , обустраивают оголовок и т.п. Владельцу выдается паспорт гидротехнического сооружения. В нем отражен ряд важных показателей, таких как глубина, дебит скважины, ее статистический и динамический уровни.
Как сделать скважину самостоятельно?
Высокая стоимость услуг наемной бригады побуждает самодеятельных мастеров искать способы ручного бурения. Эти методы считаются бюджетными, но требуют времени и усилий. Принцип выполнения работ такой же, как и при механизированном бурении. Нужно размельчить породу и вынуть ее, постепенно опуская в забой обсадную трубу.
Чтобы пробить скважину, нужно запастись буровыми штангами, которые соединяют друг с другом хомутами или резьбовым соединением по мере углубления инструмента в грунт
Разрушение грунта выполняется с помощью различных типов буров: желонок, ложек, стаканов, змеевиков. Вместо буровой установки ставят металлическую или деревянную треногу. Ее центр должен находиться точно над местом, выбранным для скважины, а размеры должны позволять находиться рядом с местом работ двум-трем сотрудникам.
Вверху также ставят блок лебедки. Эта конструкция облегчит выемку инструмента с грунтом. Проворачивать лебедку можно и вручную, но удобнее использовать для вращения электродвигатель, если есть такая возможность.
Применение самодельных буровых снарядов
Бур можно изготовить самостоятельно или приобрести готовый. Существуют разные виды инструмента для ручного бурения . Его подбирают в зависимости от типа грунта. Например, ложковый бур лучше использовать на песках, а глинистые слои стоит проходить змеевиком.
Долото для разрушения скальной породы можно приобрести в готовом виде или сделать самостоятельно. Важно, чтобы инструмент был достаточно крепким для выполнения этого типа работ
Сначала делают начальное отверстие, примерно метровой глубины. Оно задает направление для движения основного инструмента. Затем в отверстие опускают выбранный бур, делают несколько поворотов и извлекают его вместе с разрушенным и захваченным буром грунтом.
Верхний край буровой штанги проходит в отверстие внутри треноги, это помогает придерживаться правильного направления бурения. Не обязательно использовать именно треногу. Направляющая стойка может быть и другой формы.
Процедуру повторяют снова и снова. Скважина углубляется, к погруженной в землю верхней в колонне штанге присоединяют дополнительные звенья, которые закрепляют на резьбе или хомутами. Обычно проворачивают бур вдвоем, иногда нужен еще один человек, который бьет по инструменту сверху, чтобы облегчить работу.
Удобный бур можно сделать из подручных средств, например, используя стальную трубу и куски пильного диска, приваренного к ней под правильным углом
Но и это не обязательно. Многие мастера делятся опытом сооружения скважины в одиночку. Но они отмечают, что в таком случае работать придется достаточно долго. Весь процесс может отнять несколько недель или даже месяцев. Если есть возможность, лучше пригласить напарника.
Использование долота и желонки
Если нужно проходить скальные породы, понадобится долото. В неглубоких выработках, свойственных для обустройства дачных участков, необходимость в применении долота возникает редко. Чаще всего так бывает, если буровая колонная уперлась в валун, полностью перекрывающий ствол или в обсадке застряла крупная галька.
Долотом буквально разбивают камень. Инструмент присоединяют к тросу лебедки, закрепленной на треноге, поднимают и бросают вниз несколько раз. Потом разрушенную породу извлекают с помощью желонки или вымывают буровым раствором.
Треногу нужно делать достаточно большой, чтобы рядом с ней было удобно работать, и настолько прочной, чтобы она выдерживала вес инструмента, наполненного грунтом
Желонка представляет собой длинный и узкий стакан, выполненный из трубы. Диаметром она немного меньше, чем отверстие под скважину. Снизу труба прикрыта клапаном, чтобы попавший внутрь грунт не выпадал обратно.
На связных глинистых грунтах желонку не используют из-за слишком низкой скорости бурения и малой эффективности. Ее применяют для бурения несвязных пород: песков, гравийных и щебенистых отложений.
Для освобождения снаряда от содержимого вдоль такой желонки делают узкую прорезь, через которую разрушенный грунт просто выгружают на землю рядом со скважиной. Если желонку забьет комок суглинка или заклинит крупная галька, через прорезь желонку очищают металлическим прутком.
Желонку прикрепляют к тросу, как и долото, и так же бросают вниз несколько раз, а затем достают на поверхность и освобождают от набившегося внутрь грунта. Это очень эффективный способ для рыхлых и водонасыщенных грунтов. Особенно полезен такой инструмент, когда насыщенный водой песок нужно практически вычерпывать.
Желонку с клапаном также можно использовать для очистки запесоченных скважин , фильтр которых долго никто не чистил.
Край желонки делают заостренным и выступающим за клапан, чтобы инструмент мог одновременно рыхлить грунт и накапливать его внутри
Самодельная скважина также нуждается в раскачке, как и сооружение, выполненное промышленным способом. Понадобится насос, способный откачивать воду с песком. Некоторые успешно применяли для этого недорогие модели типа “Малыш”.
Их легко ремонтировать при поломке, а если в процессе работы прибор сгорит, можно всегда купить новый. Обычный погружной или поверхностный насос для этих целей использовать не стоит, поскольку недешевое устройство быстро испортится во время такой не целевой эксплуатации.
Несколько полезных советов
Как ни дороги услуги бурильщиков, не стоит нанимать бригаду, предлагающую слишком низкую цену. Вполне возможно, что за такую экономию придется расплачиваться качеством гидротехнического сооружения. Если есть желание сэкономить, имеет смысл подумать о бурении скважины в зимний период.
Зимнее бурение скважин — это сложный, но вполне выполнимый процесс при выполнении работ на глубину не более тридцати метров
Загруженность у бурильщиков в это время снижается, они предлагают хорошие скидки. Даже самый опытный бурильщик не может точно предсказать, как именно будут продвигаться буровые работы. Каждое такое сооружение индивидуально.
Нужно помнить и о том, что оплата производится по фактической глубине бурения, а в контракте указывают только прогнозируемую величину. Акт приемки следует подписывать только после того, как в дом начала поступать чистая вода без видимых примесей песка и других подобных загрязнений.
А вот за наличие или отсутствие в полученной воде микроэлементов или микроорганизмов, бурильщики ответственности не несут. Спустя несколько дней, после начала активной эксплуатации скважины следует отобрать образец воды и отдать его в лабораторию для исследования.
По результатам нужно будет определиться, какие именно фильтры необходимо установить на входе водопровода в дом. Это правило обязательно и для скважин, которые сделаны самостоятельно.
Методы бурения скважин разнообразны, но они проверены временем. Сотрудничая с опытной бригадой, практически всегда можно получить надежное и долговечное сооружение. Но и самостоятельно созданный источник воды может прослужить несколько десятилетий.
Скважины для воды – какими методами можно бурить?
Наличие собственной скважины позволяет домовладельцу меньше зависеть от центрального водоснабжения (насколько это возможно), кроме того, готовить пищу и напитки на основе природной чистой воды. Рассмотрим, с чего начать процесс планировки и бурение скважин на воду.
Выбор типа скважины
Бурение водяных скважин – процесс, требующий подкованности технической части и некоторых подготовительных этапов. В первую очередь следует определить, какой тип скважины пробурить, а также проанализировать, является ли добываемая вода пригодной к употреблению.
Ствол для скважины может быть:
- Фильтровым – песчаный колодец;
- Безфильтровым – артезианский колодец;
- Колодцем трубчатым.
Артезианские
Бурение скважины артезианского типа подразумевает бурение на глубину до двухсот метров – на этой глубине залегает пористый известняк. Преимуществом артезианских скважин на воду является бесперебойная подача воды вне зависимости от времени года, так как на такой глубине забоя вода не замерзнет. Длительность эксплуатации скважины достигает пятидесяти лет.
Песчаные
Скважины на песок бурят на глубину до тридцати метров. Такая скважина состоит из заглубленной трубы, в конце которой устанавливается фильтр, задерживающий крупные механические примеси и песок. Песчаная скважина может обеспечить водой дачный участок или небольшой загородный дом.
Преимуществом песчаного колодца является простота бурения и сравнительно невысокая стоимость обустройства и обслуживания скважины. Недостатком является:
- низкая производительность;
- вероятность заиливания;
- попадание в скважину грунтовой или поверхностной воды.
Кроме того, песчаная скважина обычно служит не более десяти лет.
Колодец
Колодец, устанавливаемый для добычи чистой воды, называется абиссинским или трубчатым. Его бурят на глубину до пятнадцати метров, а забой сооружают заводскими бетонными кольцами. Если на участке имеется хороший родник, колодец быстро накапливает воду.
Определяясь с типом колодца, учитывайте необходимый вам объем воды для потребления и регулярность потребления водных ресурсов. Например, песчаная скважина вполне обеспечит дачный участок, на котором живут только в весенне-летний период.
Если же требуется обеспечение водой дома, в котором живут круглый год, подойдет артезианская скважина, как наиболее приемлемый вариант автономного водоснабжения.
Советы перед началом работы
Чтобы подойти к технологии бурения под скважину разумно и без плачевных последствий, следует обратить внимание на несколько важных нюансов.
Интенсивность. При неконтролируемом и массовом заборе воды может начаться так называемая суффозия грунта, в результате чего он проваливается и достаточно глубоко, что особенно плачевно для участков с жилыми домами.
Глубина. При самостоятельном бурении на равнине в России критической глубиной считается двадцать метров. Если вы хотите пробурить глубже, поинтересуйтесь у специалистов, сколько стоит такая работа, и будете приятно удивлены, так как самостоятельное бурение глубокой скважины обойдется значительно дороже.
Срок использования. Период эксплуатации любой скважины сильно зависит от того, как часто и сколько воды будет из нее браться. Если рационально пользоваться песчаной скважиной, она может прослужить и 15 лет, а артезианская зачахнет уже лет через пять, если бесконтрольно качать из нее воду.
Разведочное бурение и анализ воды
Разведочное бурение проводят для определения качественного источника воды на участке, а также для проведения анализа добытой воды. Иногда она служит временным источником, пока не будет окончательно принято решение о капитальной скважине. Разведочный стол называют иглой.
Для этого нужна буровая штанга, буровой снаряд и обсадка, которые будут составлять одно целое. Бур остается в земле. Такая скважина выполняется ударной технологией. Особых буровых инструментов для этого не требуется. Проходка составляет до трех метров в час, а максимальная глубина – до пятидесяти метров.
Простейший фильтр будет иметь на конце своем копьевидный наконечник, в середине состоять из трубы отверстия, а на верхушке – из шарикового клапана.
Добытую таким образом воду отдают в любую лабораторию по исследованию природных ресурсов для проверки на минеральные вещества, активность ионов водорода, содержание металлов, щелочей, растворенных кислот.
Методы бурения
Методы бурения классифицируют по двум параметрам.
В зависимости от применяемого механизма бурение может быть:
В зависимости от принципа работы буры:
- Ударно-вращательный метод;
- Ударный;
- Вращательный.
Рассмотрим, чем примечательная каждая технология бурения скважин на воду и как она выполняется.
Ручной способ
Ручное бурение скважины вполне подходит для самостоятельного выполнения процесса при наличии всех нужных инструментов. Такой колодец будет не более тридцати метров, почву пробивают до достижения слоя воды.
Для этого понадобятся обсадные трубы, штанги, лебедка и буровые головки разных параметров. При создании более глубокой скважины, нужна бурильная вышка для подъема и погружения бура.
Если штанги не нашлось, сделать ее можно, соединив трубы шпоном или резьбой. К концу нижней штанги крепят буровую головку. Процесс выглядит следующим образом:
- Над местом предполагаемой скважины размещают вышку так, чтоб она была несколько выше длины штанги.
- Лопатой выкапывают небольшое углубление для бура.
- Вставить бур в углубление и вращать его. Возможно, понадобится помощь, потому что при углублении движение бура будет затрудняться.
- Пробив полметра, остановитесь, выньте бур и прочистите его от налипшей земли.
- Достигнув водяного слоя, откачайте три-четыре ведра грунтовой воды.
Последнее действие необходимо для устранения грязной воды и может быть выполнено погружным насосом.
Роторный способ
Это вращательный метод, который чаще всего используется при бурении глубокой скважины. Для этого понадобится специальная установка, оснащенная трубой. В этой трубе имеется вращающийся вал и долото. Воздействие на долото выполняется за счет гидравлической установки. Грунт из пробуренной скважины вымывают специальным раствором.
Таким образом, труба располагается над местом бурения и при вращении вала и долота пробивает почву. Жидкость может подаваться по стволу сверху вниз, тогда раствор, вымывая землю, выходит наружу через затрубное пространство. Такой способ называют прямой промывкой.
Может быть применена и обратная промывка, при которой раствор самотеком идет в затрубное пространство и после пробивания выкачивается погружным насосом.
Ударно-канатный способ
Метод основан на падении максимально тяжелого инструмента, обычно забивного стакана, с вышки в месте предполагаемой скважины. При желании самостоятельно применить ударно-канатную технологию, потребуется:
- Прочный канат;
- Забойный стакан – обычно прочная металлическая труба, подвешенная на канате;
- Инструменты для уборки грунта.
Технология и последовательность действий:
- Изготавливают вышку в форме треноги из стальных труб или крепких бревен. Высота зависит от длины забойного стакана и должна превышать ее на 1,5 метра.
- Забойный стакан изготавливают из стальной трубы, на конце которой находится режущее приспособление.
- К верхней части стакана крепят трос.
- Регулируя трос, стакан быстро отпускают на место пробоя.
- Землю из стакана извлекают через каждые пробуренные полметра.
Для создания глубокого колодца привлекают установки типа УГБ-1ВС.
Шнековый способ
Метод взял свое название от основного применяемого инструмента – шнека или Архимедового винта. Он выглядит как буровая штанга, к которой приваривают лопасти спирально. Вращая такой шнек, земля выносится на поверхность и собирается.
Для более глубокого колодца понадобится аренда малогабаритной легкоперевозимой буровой установки, так как самостоятельно изготовленный шнек бурит не более чем на десять метров в глубину.
Стоит отметить, что шнековый способ подойдет только в том случае, если грунт богат песчаной породой. Кроме того, если шнек сталкивается на своем пути с камнем, придется искать другое место для пробивания грунта и остановить работу.
Колонковый способ
Колонковая технология все реже используется в наши дни для бурения скважин под воду. Чаще применяется для гидрогеологических исследований. Для этого используется оборудование типа ЗиФ-650, которое извлекает столб грунта, создавая так называемую колонку.
Разрушение грунта проводится кольцевым способом, затем он вымывается. Скорость такого обустройства достаточно высокая, кроме того, позволяет пробивать твердые породы, но требует больших затрат на аренду серьезного геологического оборудования.
Видео по теме: Ударно-канатное бурение — устройство и принцип работы
Как пробить скважину на воду: востребованные на практике варианты и буровые технологии
Для комфортной жизни на даче или в частном доме нужен собственный источник чистой воды. Это может быть шахтный или трубчатый колодец, то есть скважина. Устройство второго варианта в приоритете из-за меньшего вложения сил, времени, средств.
Мы расскажем о том, как пробить скважину на воду собственными руками или силами приглашенных буровиков. В обоих случаях знание технологических тонкостей процесса пригодится владельцу участка. Желающие самостоятельно пробурить и обустроить автономный источник воды у нас найдут подробное руководство с ценными рекомендациями.
Особенности механического бурения
Услуги наемной бригады недешевы, но работы обычно выполняются достаточно быстро и профессионально. Чтобы процесс протекал максимально эффективно, нужно создать подходящие условия для работы бурового оборудования.
Сначала нужно выбрать место:
- для скважины;
- для размещения буровой установки;
- для вспомогательного оборудования;
- для слива отработанной воды;
- для хранения инструмента и материалов.
Рекомендуется проводить все работы на ровном участке, его оптимальные размеры 4×12 м. Помимо этого следует позаботиться о возможности свободного проезда техники: буровой установки, водовоза и т.п.
Желательно, чтобы ширина такого въезда составляла около трех метров. Если над местом проведения работ на высоте менее двух метров протянут электрический провод, его придется убрать или переложить.
Расположение буровой установки зависит от ее типа и габаритов. Для бурения станком УГБ, стационарно расположенном на машине, должен быть обеспечен въезд на участок к точке бурения и свободный выезд. Следует помнить, что при передвижении по возделанной земле грузовой транспорт может «сесть» в грунт и надолго застрять.
Для промышленного бурения водяных скважин используются как стационарно установленные на машины установки, так и легкие мобильные станки, станины которых можно расположить в любом месте
Переносную сборную буровую установку, которую можно сделать или взять в аренду, ставят в любом удобном для работы месте. Высокой буровой вышки у нее обычно нет.
Однако стоит учесть, что само водозаборное сооружение не следует располагать рядом с фундаментом, т.к. в процессе многолетней откачки воды вместе с ней будут вымываться частицы грунта. В итоге минеральное основание под фундаментом будет ослаблено из-за размыва.
Секреты и тонкости поиска места для водозаборной скважины приведены здесь. Рекомендуем почитать статью, посвященную этому вопросу.
Обзор основных методов
Методы бурения различаются в зависимости от типа грунта, но принцип работы у них общий. Породу нужно разрушить, извлечь на поверхность, а затем следует укрепить стенки получившегося отверстия. Для разрушения породы придумано множество буровых снарядов, позволяющих разбуривать и доставать на поверхность связные, несвязные и скальные грунты.
Бурение водяной скважины шнеком — распространенный способ, позволяющий успешно пройти различные слои грунта и соорудить гидротехнический объект за относительно короткое время
Существуют и другие способы разрушения грунта: с помощью взрывов, термообработки, электрических разрядов, но для скважин они обычно не подходят.
Для извлечения разрушенной породы используются следующие буровые технологии:
- механический;
- гидравлический;
- пневматический;
- комбинированный.
Наиболее распространенным можно назвать механический способ, при котором используется такое оборудование как стаканы, ложки, долота, желонки, шнеки и т.п. Гидравлические методы заключаются в вымывании породы с помощью большого объема воды, которую под давлением закачивают в выработку.
Пневматические методы, при которых для удаления разрыхленной породы используется сжатый воздух, используются значительно реже. Комбинируют чаще всего механический и гидравлический методы. Раствор, который подают в скважину при механическом бурении, облегчает движение бурового снаряда и охлаждает его.
С методами и инструментами, применяемыми в ручном бурении скважин, ознакомит статья, детально разбирающая это весьма интересный вопрос.
Принцип технологии гидробурения
Гидробурение — достаточно распространенный метод. Рабочую жидкость закачивают в забой под давлением с помощью насоса. Она выходит наружу, увлекая за собой частички разрушенной породы. Отработанный раствор собирают в отдельную емкость для отстаивания.
Гидробурение — распространенный способ сооружения скважин. Он используется отдельно или в сочетании с применением другого инструмента: бура, шнека, долота
Затем воду используют повторно. При этом следует постоянно изучать характеристики грунта, чтобы понять, какой именно слой проходит бур в этот момент. Когда в скважине имеется посторонняя вода, можно пропустить водоносный слой и продолжить уже ненужное бурение.
Смесь воды и глины нужна в качестве гидрораствора на несвязных грунтах. Частички глины дополнительно свяжут породу и укрепят стенки скважины. Но если в процессе бурения приходится проходить глинистый слой, раствор делать не нужно. Частички глины растворятся в воде естественным образом во время движения воды внутри ствола.
На известковых грунтах эффективным считается гидробурение с чистой водой. Такая порода обладает способностью поглощать воду. Если раствор расходуется ускоренными темпами, можно говорить о достижении водоносного слоя и приступать к окончательному этапу бурения.
Укрепление стен скважины
По мере углубления скважины в отверстие опускают обсадную трубу и наращивают ее длину. Наиболее подходящими для этого считаются конструкции из стального сплава.
Подходящими считаются и цельнотянутые трубы, и сварные. Для соединения отдельных элементов используют обычно резьбу, но допустима и качественная сварка. Чтобы продлить срок эксплуатации скважины и обеспечить ее фильтром, в обсадную трубу ставят пластиковый вкладыш с перфорированным первым звеном.
Есть мнение, что на связных грунтах при относительно небольшой глубине бурения можно сначала пройти все слои породы до водоносного слоя, а затем опускать трубу сразу на всю длину скважины. Но опытные бурильщики считают, что лучше не рисковать даже при невысокой вероятности обрушения.
Прокачка и обустройство сооружения
После достижения водоносного слоя бурение продолжают еще, чтобы углубиться в грунт примерно на метр. После этого в выработку устанавливают пластиковую колонну с фильтром и выполняют прокачку скважины, т.е. откачивают из нее большое количество воды до тех пор, пока она не станет чистой.
Откачка загрязненной воды может отнять несколько дней. Если при бурении использовался раствор, усилий для очистки сооружения понадобится больше. Иногда рекомендуется использовать еще один метод прочистки. В готовую скважину подают воду сверху под напором, чтобы очистить пространство вокруг нижнего конца трубы.
В прокачанную скважину опускают погружной насос, обустраивают оголовок и т.п. Владельцу выдается паспорт гидротехнического сооружения. В нем отражен ряд важных показателей, таких как глубина, дебит скважины, ее статистический и динамический уровни.
Как сделать скважину самостоятельно?
Высокая стоимость услуг наемной бригады побуждает самодеятельных мастеров искать способы ручного бурения. Эти методы считаются бюджетными, но требуют времени и усилий. Принцип выполнения работ такой же, как и при механизированном бурении. Нужно размельчить породу и вынуть ее, постепенно опуская в забой обсадную трубу.
Чтобы пробить скважину, нужно запастись буровыми штангами, которые соединяют друг с другом хомутами или резьбовым соединением по мере углубления инструмента в грунт
Разрушение грунта выполняется с помощью различных типов буров: желонок, ложек, стаканов, змеевиков. Вместо буровой установки ставят металлическую или деревянную треногу. Ее центр должен находиться точно над местом, выбранным для скважины, а размеры должны позволять находиться рядом с местом работ двум-трем сотрудникам.
Вверху также ставят блок лебедки. Эта конструкция облегчит выемку инструмента с грунтом. Проворачивать лебедку можно и вручную, но удобнее использовать для вращения электродвигатель, если есть такая возможность.
Применение самодельных буровых снарядов
Бур можно изготовить самостоятельно или приобрести готовый. Существуют разные виды инструмента для ручного бурения. Его подбирают в зависимости от типа грунта. Например, ложковый бур лучше использовать на песках, а глинистые слои стоит проходить змеевиком.
Долото для разрушения скальной породы можно приобрести в готовом виде или сделать самостоятельно. Важно, чтобы инструмент был достаточно крепким для выполнения этого типа работ
Сначала делают начальное отверстие, примерно метровой глубины. Оно задает направление для движения основного инструмента. Затем в отверстие опускают выбранный бур, делают несколько поворотов и извлекают его вместе с разрушенным и захваченным буром грунтом.
Верхний край буровой штанги проходит в отверстие внутри треноги, это помогает придерживаться правильного направления бурения. Не обязательно использовать именно треногу. Направляющая стойка может быть и другой формы.
Процедуру повторяют снова и снова. Скважина углубляется, к погруженной в землю верхней в колонне штанге присоединяют дополнительные звенья, которые закрепляют на резьбе или хомутами. Обычно проворачивают бур вдвоем, иногда нужен еще один человек, который бьет по инструменту сверху, чтобы облегчить работу.
Удобный бур можно сделать из подручных средств, например, используя стальную трубу и куски пильного диска, приваренного к ней под правильным углом
Но и это не обязательно. Многие мастера делятся опытом сооружения скважины в одиночку. Но они отмечают, что в таком случае работать придется достаточно долго. Весь процесс может отнять несколько недель или даже месяцев. Если есть возможность, лучше пригласить напарника.
Использование долота и желонки
Если нужно проходить скальные породы, понадобится долото. В неглубоких выработках, свойственных для обустройства дачных участков, необходимость в применении долота возникает редко. Чаще всего так бывает, если буровая колонная уперлась в валун, полностью перекрывающий ствол или в обсадке застряла крупная галька.
Долотом буквально разбивают камень. Инструмент присоединяют к тросу лебедки, закрепленной на треноге, поднимают и бросают вниз несколько раз. Потом разрушенную породу извлекают с помощью желонки или вымывают буровым раствором.
Треногу нужно делать достаточно большой, чтобы рядом с ней было удобно работать, и настолько прочной, чтобы она выдерживала вес инструмента, наполненного грунтом
Желонка представляет собой длинный и узкий стакан, выполненный из трубы. Диаметром она немного меньше, чем отверстие под скважину. Снизу труба прикрыта клапаном, чтобы попавший внутрь грунт не выпадал обратно.
На связных глинистых грунтах желонку не используют из-за слишком низкой скорости бурения и малой эффективности. Ее применяют для бурения несвязных пород: песков, гравийных и щебенистых отложений.
Для освобождения снаряда от содержимого вдоль такой желонки делают узкую прорезь, через которую разрушенный грунт просто выгружают на землю рядом со скважиной. Если желонку забьет комок суглинка или заклинит крупная галька, через прорезь желонку очищают металлическим прутком.
Желонку прикрепляют к тросу, как и долото, и так же бросают вниз несколько раз, а затем достают на поверхность и освобождают от набившегося внутрь грунта. Это очень эффективный способ для рыхлых и водонасыщенных грунтов. Особенно полезен такой инструмент, когда насыщенный водой песок нужно практически вычерпывать.
Желонку с клапаном также можно использовать для очистки запесоченных скважин, фильтр которых долго никто не чистил.
Край желонки делают заостренным и выступающим за клапан, чтобы инструмент мог одновременно рыхлить грунт и накапливать его внутри
Самодельная скважина также нуждается в раскачке, как и сооружение, выполненное промышленным способом. Понадобится насос, способный откачивать воду с песком. Некоторые успешно применяли для этого недорогие модели типа “Малыш”.
Их легко ремонтировать при поломке, а если в процессе работы прибор сгорит, можно всегда купить новый. Обычный погружной или поверхностный насос для этих целей использовать не стоит, поскольку недешевое устройство быстро испортится во время такой не целевой эксплуатации.
Несколько полезных советов
Как ни дороги услуги бурильщиков, не стоит нанимать бригаду, предлагающую слишком низкую цену. Вполне возможно, что за такую экономию придется расплачиваться качеством гидротехнического сооружения. Если есть желание сэкономить, имеет смысл подумать о бурении скважины в зимний период.
Зимнее бурение скважин — это сложный, но вполне выполнимый процесс при выполнении работ на глубину не более тридцати метров
Загруженность у бурильщиков в это время снижается, они предлагают хорошие скидки. Даже самый опытный бурильщик не может точно предсказать, как именно будут продвигаться буровые работы. Каждое такое сооружение индивидуально.
Нужно помнить и о том, что оплата производится по фактической глубине бурения, а в контракте указывают только прогнозируемую величину. Акт приемки следует подписывать только после того, как в дом начала поступать чистая вода без видимых примесей песка и других подобных загрязнений.
А вот за наличие или отсутствие в полученной воде микроэлементов или микроорганизмов, бурильщики ответственности не несут. Спустя несколько дней, после начала активной эксплуатации скважины следует отобрать образец воды и отдать его в лабораторию для исследования.
По результатам нужно будет определиться, какие именно фильтры необходимо установить на входе водопровода в дом. Это правило обязательно и для скважин, которые сделаны самостоятельно.
Выводы и полезное видео по теме
Видео #1. Подробный опыт самостоятельного гидробурения:
Видео #2. Промышленный вариант создания скважины:
Методы бурения скважин разнообразны, но они проверены временем. Сотрудничая с опытной бригадой, практически всегда можно получить надежное и долговечное сооружение. Но и самостоятельно созданный источник воды может прослужить несколько десятилетий.
Хотите рассказать о том, как вы или ваши соседи бурили на даче скважину? Поделитесь собственным опытом или полезными сведениями по теме статьи. Оставляйте, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке, размещайте фото с пошаговой демонстрацией процесса, задавайте вопросы.
Скважины для воды – какими методами можно бурить?
Для того чтобы иметь источник питьевой воды на приусадебном участке, необходимо вырыть колодец или выполнить бурение скважины. Последний вариант предпочтительнее, но он потребует приложения больших усилий и немалого количества времени. Профессиональное устройство скважинного водоснабжения стоит дорого, необходимо привлекать бригаду специалистов.
Виды водоносных скважин
Основные виды скважин на воду являются водозаборными, их не используют для других целей. Подходящий вариант для приусадебного участка можно определить самостоятельно. Выбор будет зависеть от наличия технического оснащения, финансовых возможностей, имеющихся навыков. Разновидности скважин:
- Абиссинская. Этот вариант стоит использовать при наличии родника. Абиссинская скважина представляет собой узкий колодец длиной от 8 до 12 м. В ней всегда чистая вода, потому что загрязнения не попадают в нее с поверхности.
- Фильтровая скважина на песок. Ее бурят на глубину от 15 до 30 м. Для этого можно использовать один из перечисленных способов: колонковый, шнековый, ударно-канатный. Источник оснащают трубой соответствующей длины диаметром от 100 до 180 мм с фильтром из сетки на заглубленном конце. Она должна быть из нержавеющей стали. Водозаборная скважина может обеспечить водой потребности загородного дома в течение 5 лет сезонной эксплуатации или 15 лет постоянного использования.
- Артезианская скважина без оснащения устройством фильтрации. Ее бурят на глубину от 100 м. В этом случае вода будет кристально чистой, возможно и минерализованной. Это может быть как приятным, так и неприемлемым фактом. Избыточное содержание минералов делает воду непригодной для питьевых и бытовых целей. Есть большое количество ее разновидностей. Например, термометрическая скважина, ее предназначение — в измерении температуры грунта. Для этого устанавливается гирлянда температурных датчиков. Однако такие варианты не используют на приусадебных участках.
Что такое бурение скважин
Устройство заключается в создании узкой вертикальной шахты необходимой длины, которая должна доходить до глубины залегания вод. Бурение скважины потребует укрепления ее стенок обсадными трубами. Насосное оборудование используют для принудительной закачки воды в накопительные резервуары и ее распределения.
Цена и возможности экономии
Источник водоснабжения загородного дома должен отличаться экономичностью. Однако полная стоимость его устройства может быть высокой. Снизить затраты возможно, выполнив подготовительные работы собственными силами.
- подготовке места, выравнивании участка для буровых работ и размещения оборудования;
- прокопке траншей для укладки труб для водоснабжения дома;
- организации приямки для промывки (буровая бригада делает это самостоятельно, стоит предварительно согласовать это с ней).
Самостоятельное выполнение таких работ позволит сократить расходы. Однако некоторые действия не стоит производить. Например, копать котлован и устанавливать в него кессон до того, как пробурить скважину на участке. Устройство источника водоснабжения по технологии выполняют на поверхности. Поэтому роют котлован и устанавливают кессон только после производства буровых работ.
Комплексное бурение скважин на воду является основной услугой специализированных компаний. Они также предлагают оснащение источника автономной системой водоснабжения, предоставляют гарантийные обязательства. Услуги «под ключ» выгодны в плане экономии времени, хороши отсутствием дополнительных трат и рисков возникновения необходимости в непредвиденном ремонте.
В чем преимущества
У скважин есть неоспоримые достоинства. Благодаря им они предпочтительнее колодцев. Поэтому становятся все более востребованными у владельцев частной недвижимости, у которых нет возможности провести централизованное водоснабжение. Скважина на воду имеет плюсы и минусы. Среди преимуществ:
- Высокие питьевые качества. Родниковая вода, которая забирается с глубины, чистая и полезная для здоровья.
- Продолжительная эксплуатация. Скважинные источники бурят на большую глубину. На ней запасы воды намного больше, чем в поверхностных глиняных грунтах. Это и определяет больший срок эксплуатации, чем у колодцев.
- Затраты на очистку незначительны. Скважинная вода не смешивается с талыми водами, которые содержатся в почве. Она эффективно очищается естественным образом природной фильтрацией.
Этапы бурения скважин
Поэтапные буровые работы нужны для качественного устройства источника водоснабжения. При этом учитываются многие факторы. Это и глубина скважины для питьевой воды, и подготовка объекта и участка, демонтаж установки бура, оборудования. Специализированные компании проводят работы в несколько этапов:
- Оформление договора, в котором указываются все пункты работ.
- Подготовка грунта на участке для установки оборудования.
- Доставка и монтаж на буровой площадке специализированной техники и аппаратуры.
- Создание скважины, обсадка ее трубами.
- Обустройство источника водоснабжения (зависит от его типа: сезонное использование, устройство кессона, монтаж оборудования в помещении здания).
- Испытание скважины на приток воды из водоносного горизонта, ее прокачка до начала чистого водотока. Опробование работы в разных режимах водозабора.
- Сдача объекта заказчику. Демонстрация работы источника водоснабжения, оценка его производительности, качества воды, подписание акта о выполненных работах. Демонтаж буровых установок, аппаратуры, техники.
Технологии бурения
Перед тем как сделать скважину, следует ознакомиться с зарекомендовавшими себя с лучшей стороны методами. Каждый из них имеет особенности, преимущества и недостатки.
- шнековый;
- роторный;
- колонковый;
- ударно-канатный.
Их отличие между собой заключается в способе разрушения породы. На практике конструкция скважины будет прочной и долговечной, только если соблюдена технология ее бурения, сооружения, оснащения и извлечения грунта на поверхность. При выборе метода нужно учитывать факт необходимости применения разных видов оборудования. Это отражается на стоимости работ и качестве конструкции источника воды.
Шнековое бурение
Этот вид бурения является одним из самых доступных. Для того чтобы пробить скважину, используют бур с заточенными режущими лопастями. Они расположены под углом к оси. Механизм вворачивают в грунт. После этого вынимают и очищают от земли, которая накопилась между лопастями. Штангу с буром наращивают дополнительными звеньями для бурения на большей глубине.
Шнековое бурение считается одним из самых производительных. Его можно выполнять вручную с помощью самодельных буров. Их делают на основе треноги с закрепленной через вертюг на тросе буровой колонной. В конструкции также необходимо предусмотреть подъемный механизм.
Специализированные компании используют буровые установки, которые работают по принципу шнекового бурения. При заказе у них услуг стоит рассчитывать на то, что скважина на даче получится более качественной и долговечной. Недостатками технологии являются сложности с бурением твердых пород, плотных слоев глины, каменистых слоев. Также могут возникнуть трудности, связанные с попаданием на слой «плывуна» или на «верховодку».
В этом случае неглубокие скважины будут постоянно наполняться загрязненной водой. Проблему решают постоянным параллельным обсаживанием скважинной шахты по мере углубления в грунтовую толщу.
Колонковое бурение
Технология схожа со шнековой. Отличие заключается в использовании пустотелого цилиндрического бура. На его нижней грани имеются напайки. Они изготовлены из материалов высокой прочности. Это позволяет буровой установке справляться с грунтами высокой плотности. Водяная скважина получается более качественной и дольше служит в эксплуатации. Грунтовый шлам скапливается внутри цилиндрической полости. Его нужно регулярно удалять из нее, вытаскивая бур на поверхность.
Преимуществом технологии является возможность создания шахты с точными диаметральными размерами. Самостоятельно выполнить такие работы проблематично, т.к. нужно специальное оборудование.
Гидравлическое роторное бурение
Гидравлическая роторная технология бурения скважин на воду заключается в непрерывной подаче в шахтовый забой под высоким давлением бурильного раствора. Его напор нужен для вымывания грунтового шлама на поверхность, в некоторых установках он приводит во вращение бур.
Данная технология позволяет бурить скважинные шахты на любую глубину. Гидравлические роторные установки используются преимущественно для проведения геологоразведочных и промышленных работ. Такое оборудование применяют для создания артезианских скважин.
Для бурения скважин на приусадебных участках используют малогабаритные установки с гидравлическим ротором и прямой промывкой. Они способны пробить скважинную шахту на небольшую глубину.
Недостатком технологии является невозможность контроля попадания на песчаные водоносные горизонты. Они неоднородны по глубине залегания и толщине. Поэтому такой метод бурения используют преимущественно после предварительной геологической разведки.
Ударно-канатная технология
Технология заключается в поднимании и сбрасывании бура вниз. В качестве него используют полый цилиндр с отточенными нижними гранями. При быстром опускании цилиндрического бура с высоты в него забивается грунт, уплотняясь внутри полости. Его поднимают и вычищают от спрессованного шлама. Основным достоинством технологии является возможность производить работы практически на любых грунтах, конструкция скважины получается качественной и долговечной. Шахта ровная с прочными стенками. Не нужно наращивать штангу при бурении на глубине.
Конструкция является простой и надежной в использовании. Ее можно изготовить самостоятельно. Однако многие специалисты отмечают недостаток, который заключается в трудоемкости процесса бурения. Для него стоит использовать установки с электрическим приводом.
Для контроля структуры проходимого слоя нужно заменять бур желонкой. Она служит для черпания разжиженного грунта. Этот инструмент оснащен клапанной системой. Он нужен в тех случаях, когда грунтовый шлам не фиксируется в полости цилиндрического бура. Желонки применяют для прохождения плывунов, несвязных грунтов.
Ударно-канатная технология позволяет бурить на большую глубину, достигать глубинных песчаных водоносных слоев.
Как пробурить абиссинскую скважину
Метод отличается от предыдущих способов. Технология заключается в использовании обсадной трубы в качестве бура. Она оснащена острым наконечником и фильтром, забивается в грунт до водоносного слоя. Для бурения можно приобрести готовый комплект или создать установку самостоятельно. Устройство скважины заключается в забивании трубы в грунт и наращивании ее штангами. Их соединение должно быть как можно более надежным. Преимущественно штанги приваривают или прикручивают. Удары по колонне установки производятся по прикрепляемому подбабку.
Появление в трубе воды свидетельствует о том, что установка достигла водоносного слоя. Обсадную колонну обрезают и устанавливают насос. Подбабок стоит оставить, т.к. он пригодится при засоре скважинной шахты.
Кустарные способы
Буровые работы для создания скважинной шахты являются трудоемкими. Однако некоторые владельцы загородной недвижимости предпочитают выполнять их самостоятельно. Скважина своими руками обойдется намного дешевле услуг специализированной компании. В этом случае возможно пробурить шахту глубиной только до 40 м. Потому что у владельца земельного участка нет в наличии специального бурового оборудования.
Ударно-канатный метод
Для реализации этого метода нужно сделать желонку. Она создается из отреза трубы, у которой делают острый край и клапан. Такой инструмент способен пробурить шахту на глубину до 30 м и более.
Этапы выполнения работ:
- создание небольшого углубления для упрощения буровых работ;
- установка треноги с блоком поверх углубления;
- на блок устанавливается трос с желонкой;
- в углубление с высоты не менее 1,5 м роняют желонку;
- сверху по желонке наносится несколько ударов для захвата большего количества грунтового шлама и ускорения процесса бурения;
- в отверстие шахты устанавливают обсадную трубу или колонну, это позволит предотвратить разрушение стенок.
При создании скважины при помощи ударно-канатной технологии стоит углублять ее до второго водоносного слоя. Это позволит увеличить срок эксплуатации, получить более чистую воду. Вместо желонки часто используют цилиндрический бур в виде стакана. Он не оснащен клапаном, но позволяет ускорить процесс выполнения буровых работ. Особенно в вязких и суглинистых грунтах. Комплексное использование цилиндрического бура и желонки тоже способствует более быстрому производству работ и является предпочтительным.
Роторный способ
Для реализации технологии нужно сделать роторный механизм, работающий от приводящего вала. Для разрушения грунтовой породы используют утяжеленные буровые конструкции. Они служат в качестве долота. Ручное бурение скважин на воду таким методом отличается трудоемкостью. При создании установки нужно учитывать необходимость в промывании. Для этого используют вертлюг, с помощью которого транспортируется промывочная жидкость. Она проникает в забой через специальные насадки.
Поднятие и опускание буровой части установки осуществляется при помощи нескольких труб общей длиной от 25 до 50 м. При поднятии вынимают грунтовый шлак. После того как бур очищен, применяют промывочную жидкость.
Советы и рекомендации
Пробурить скважину для воды своими руками трудно и проблематично. Несколько советов и рекомендаций:
- Для того чтобы вода в источнике всегда была чистой, нужно обеспечить приток свежего воздуха. Несколько вентиляционных отверстий в верхней части конструкции помогут в этом.
- Верхнюю часть стоит оснастить откидным люком. Это позволит быстро осматривать шахту, доставать из нее насосное оборудование.
- По окончании буровых работ нужно сделать забор воды и передать ее на анализ в лабораторию. Это позволит выявить содержание и состав примесей в ней. Забор воды на анализ нужно делать спустя некоторое время, а не непосредственно после окончания бурения.
- Улучшить качество воды можно с помощью установки фильтровального оборудования.
Технологии и методики бурения на воду различны и имеют собственную специфику. Перед началом буровых работ нужно собрать необходимые данные, запастись инструментом и оборудованием. Желательно приобрести базовые навыки.
Какая технология бурения скважин на воду лучше – способы бурения, различия, преимущества и недостатки
Главной сложностью при организации водоснабжения загородного дома является отсутствие централизованных магистралей. Чтобы решить эту задачу, применяют одну из технологий бурения скважин на воду.
Какой вариант бурения лучше
При выборе подходящей технологии в учет следует взять следующие факторы:
- Присутствует ли на участке водоносный слой. Чтобы это определить, стоит внимательно понаблюдать за окружающей природой. Существует несколько признаков, которые указывают на близость к поверхности земли воды. Кроме того, есть специальные приспособления, позволяющие найти воду на участке.
- Специфика состава грунта в данном районе. Подобную информацию могут предоставить местные гидрогеологические компании. Они также смогут подтвердить достоверность данных, полученных пользователем при исследовании участка на воду.
- Необходимо вооружиться информацией о глубине залегания различных водоносных слоев. Дело в том, что на одном участке на разной глубине может находиться верховодка, грунтовые воды, межпластовые и артезианские горизонты.
Вооружившись этими данными, намного легче определиться со способом бурения скважин под воду на приусадебной территории.
Типы бурения
Есть несколько технологий, как бурить скважину на воду. Каждая из них имеет свою специфику реализации и область применения.
Роторная технология бурения
Обычно эта технология используется при поиске залежей нефти. Из-за роста популярности буровых скважин на воду ее стали применять для бытовых нужд. Для ее реализации необходимы мощные энергозатратные механизмы, позволяющие успешно преодолевать тяжелые и особо тяжелые грунты со скальными включениями. Также это касается сплошных известняков.
Вращающийся ротор разрушает породу на мелкие фрагменты. Далее промывочная жидкость выносит их на поверхность. Учитывая наличие в этой жидкости цемента, есть реальная угроза засорения плодородных почв на участке. Кроме того, готовую скважину необходимо долго промывать чистой водой, чтобы очистить ее от цементных частиц. Перед тем, как прочистить скважину, определяют наиболее эффективный способ очистки. Как правило, на небольших загородных участках роторный способ бурения скважин не применяют.
Гидроразмыв
Это самая простая в реализации технология бурения скважин под воду. Она реализуется методом размывки почвы внутри обсадной трубы: ее погружение происходит самопроизвольно, под собственным весом. Усилия необходимо прикладывать в самом начале работы, когда обсадная колонна еще не набрала нужную массу. Для этого ее проворачивают специальным ключом.
В состав комплекса для реализации гидроразмыва входят следующие узлы:
- Пара насосов. Один из них предназначен для подачи жидкости под давлением не менее 6 атм. С помощью второго устройства отработанную воду откачивают обратно в накопительный бак.
- Бак. Его объем подбирается в зависимости от параметров скважины. Имеется в виду диаметр, вместительность и глубины скважины.
- Гидромонитор. Речь идет о шланге, оснащенной металлической насадкой. Оптимальный диаметр выходного отверстия – 20 мм.
Для расчета объема бака используют формулу V = Rобс 2 (см) х 3,14 x H(см). Здесь V – объем бака, R – внутренний радиус обсадной трубы, 3,14 – число пи. К примеру, если скважина имеет диаметр 273 мм (максимальное значение для бурения скважин на воду по технологии процесса гидроразмыва), то оптимальный внутренний диаметр обсадки будет 260 мм (радиус 13 см). За глубину скважины можно взять 15000 см. Подставив эти значения в формулу, получают V= 132 х 3,14 х 1500 = 756000 см 3 (или 756 литров).
Реализация этой технологии предусматривает постоянное присутствие воды в баке. Для приводимого выше случая достаточно будет емкости объемом 2 м 3 . На среднем дачном участке использование такого бака не повлияет на уровень комфорта: как правило, подобные емкости входят в состав полива огорода.
- Забуривание. Для этого используют обычный садовый бур. Важно, чтобы его диаметр превосходил сечение обсадной трубы на 30 – 40 мм. Для забуривания достаточно пройти вглубь на 1,5 метра.
- Монтаж первого модуля секции обсадной трубы. Его вставляют в забуренное углубление.
- Подключение гидромонитора. Его вводят внутрь обсадной трубы, что обеспечит оптимальный напор подаваемой воды. На начальной стадии размывки требуется проворачивание обсадной трубы по часовой стрелке, для чего используют специальный ключ.
- По ходу реализации процесса необходимо делать паузы для монтажа следующего модуля обсадки.
- По мере накопления воды ее откачивают в бак, используя один из двух насосов.
Слабая сторона этой технологии – возможность использования исключительно на песчаных и супесных почвах. Кроме того, методом гидроразмыва можно пробурить скважину не глубже 15 м. Максимальный зафиксированный результат – 20 м.
Ударный метод
Этот способ относится к сухому бурению скважин на воду. Впервые его применили в Китае.
Ударный способ реализуется таким образом:
- Выкапывают в грунте ствол глубиной примерно 1,5 метров. Оптимальные размеры – 1,5х1,5 м.
- Посредине выборки забуривают место под первый модуль обсадной трубы глубиной 2 м.
- Монтируют буровую вышку. Она имеет вид треноги высотой от 3-х м. На ее точные параметры влияет длина обсадных модулей (максимальное значение – 6 м).
- Вводят ударный модуль в отверстие обсадной трубы и отпускают в свободное падение. Взаимодействуя с породой, она начинает активно разрушать породу. Измельченный грунт оказывается внутри полости ударной части. Для большей эффективности конец ударника оснащают специальными зубьями.
- Внутри ударной трубы имеется клапан. Он пропускает измельченную породу внутрь, и не дает ей высыпаться во время очередного подъема. При работе на глинистых влажных грунтах насадной стакан обычно снимают, т.к. влажная глина начинает налипать на его стенки. Согласно правилам бурения скважин на воду, чистку ударника нужно проводить после прохождения каждого метра породы.
Профессиональные буровые бригады комплектуются несколькими моделями ударников. Это дает возможность работать без остановки на грунтах различного типа. Ограничения распространяются только на скальные породы. Изготовленные ударным методом скважины отличаются высоким качеством, что объясняет его повсеместную распространенность.
Шнековый способ бурения скважин на воду
Популярность этого способа бурения скважин под воду объясняется его высокой эффективностью и простоте реализации. Шнековая технология основывается на сверлении породы вращающимся приспособлением. Роль режущей кромки сводится к разрушению грунта по направлению движения. После этого он в измельченном состоянии выносится на поверхность спиральным шнеком. Следует сказать, что наверху оказывается только 40-50 % породы: остальная часть материала уходит на уплотнение стенок. Как результат, дополнительная обсадка стенок в этом случае не требуется. Обсадную колонну вводят внутрь шахты по окончанию процесса.
Недостатками шнекового метода является трудности с использованием его на песчаных и других сыпучих почвах. Кроме того, пробурить шахту глубже 50 м этим способом не получится. Для дальнейшего заглубления приходится время от времени поднимать инструмент на поверхность для очистки. Для бурения применяют целый ряд приспособлений.
Есть также интересный вариант с ручным изготовлением скважины на верховодку. Для этого в продаже имеется несколько моделей портативных буровых станков, позволяющих сооружать скважины глубиной до 50 м, при условии наличия на участке легких и средних грунтов (кроме песчаных). Данные приспособления очень популярны среди дачников и владельцев загородных домов. Для разового использования ручной станок можно арендовать. При этом важно понимать, что работы по бурению скважин на воду артезианского типа выполняются совсем другим оборудованием.
Перфоративный способ
Для изготовления скважины здесь используется специальное копье, которое забивается в землю посредством бабки или штанги. Чаще всего методом перфорации обустраиваются абиссинские колодцы, где откачка воды осуществляется ручным насосом. Благодаря небольшому диаметру шахты и высокой скорости достижения результата эту технологию часто выбирают для самостоятельной реализации.
Итоги
Для обустройства автономного водоснабжения в качестве источника воды нередко выбирают скважину. Существует несколько способов, как ее пробурить. На выбор конкретного варианта влияет тип почвы на участке и заглубление шахты.
Какая технология бурения скважин на воду лучше – способы бурения, различия, преимущества и недостатки
Делаем скважину своими руками. Последовательность действий
Колодец и скважина
Идея самостоятельно пробурить скважину и пользоваться потом водой интересна сама по себе. Есть риск потратить уйму сил и средств впустую, настолько непрост процесс бурения скважины. Но отговаривать не будем — причины для такого решения у каждого свои, а современных технологи позволяет рассчитывать на положительный результат при бурении своими руками с участием минимальных сил. Об этом и поговорим в статье.
Этапы монтажа
Бурение скважины в одиночку включает ряд обязательных этапов:
- Этап 1 – образовательный.
- Этап 2 — проектный
- Этап 3 – подготовительный.
- Этап 3 – строительный.
- Этап 4 – завершающий.
Первый этап — этап теоретической подготовки бурения, ведь надеяться придется только на себя. Поэтому, с головой уходим в Интернет, в нужную литературу – проблем с ней сегодня нет. Неоценима помощь специалистов-буровиков, любого кто такой опыт имеет. Пригодятся советы старожилов в установке скважины и сведения изыскательских архивов. Важна следующая информация:
- О правовых аспектах строительства и использования водоносной скважины.
- О видах водоносных скважин и особенностях их выбора.
- О технологии бурения водоносной скважины.
- О нужной технологической оснастке.
- Где она приобретается или как сделать ее.
- О технологических рисках процесса бурения и алгоритмах действий в случае их реализации.
- Об обустройстве построенной скважины.
Как глубоко может находиться вода?
Разберёмся, как глубоко располагается вода? Есть три основных типа скважин, имеющие разную глубину и определённые условия залегания водоносного слоя. Водные горизонты залегания:
- В верхнем горизонте, находится ближе, находится верховодка, являющаяся, почвенными водами. Она имеет несбалансированный характер, не имеющая подходящую чистоту как для питьевых, так и для бытовых условий. Не используется для личностных нужд и прочего. Верховодка расположена обычно не глубже четырех или пяти метров.
- Песчаные водяные горизонты, находящиеся на глубине от 7 до 10 метров. Располагаются на различных уровнях, отличаясь друг от друга водонепроницаемыми глиняными слоями. К счастью, вода здесь чистая, обладает качественной фильтрацией, что делает её полностью пригодной для использования. На эти слои, полагаются при выкапывании колодцев и бурении скважин своими руками. Найти пласты водоносного песчаника можно на глубине до 50-ти метров.
- Опускаемся ещё ниже, проходим через толстые слои водоупорной глины, находящейся в гуще, пористого известняка, мы доберёмся с вами до мощного водоносного горизонта, под названием «артезианский». В таких местах расположено давление, благодаря чему вода спокойно поднимается наверх. Самый подходящий вариант водоснабжения – артезианская скважина. Одна она, способна полноценно обеспечить водными ресурсами несколько домов. Длительность службы артезианской скважины 50 лет.
Прорубить артезианскую скважину своими руками не просто. Для этого вам уже предстоит обратиться к бригаде специалистов, у них есть необходимое оборудование прорубающее такие скважины. Давайте узнаем различные технологии бурения.
Технологии бурения
Есть куча различных методик установки скважин, успешно используются для совершения данной работы. Каждый метод обладает уникальными свойствами, которые помогут обеспечить необходимые условия. Освоив различного рода методики, спокойно осуществите бурение своими силами. Рассмотрим каждую методику:
Шнековый метод
Способ применяется для бурения скважин на маленькой глубине. Берётся специальный инструмент, бур, которым прорубается земля и выносится наружу приваренными лопастями. Если лопасти приделаны под прямым углом, весь мусор придётся доставать. Если лопасти приделаны под углом менее 90-та градусов, то весь мусор не придётся доставать.
Технологией стоит пользоваться на гравийных и суглинистых грунтах. Другие местности невозможно бурить шнековым методом. В случае необходимости учитывайте все условия.
Колонковое бурение
Существует определённый инструмент – труба, на конце закреплена колонковая воронка, оснащенная острыми зубцами, сделанными из стойкого и качественного металла. Инструментом можно пробурить плотные, твёрдые породы. Колонковая труба напрочь разрушает весь прочный грунт долотом, после чего, коронка осуществляет разбуривание и выбрасывает наружу все накопившиеся отходы в трубке.
Разбуривание происходит из-за вращения колонки с трубкой, углубляется глубже в грунт и создаёт нужную нам скважину с определённой шириной, равной сечению используемой детали. Ненужный мусор выбрасывается наверх со снарядом под названием «Стакан». Тяжеленной кувалды убирают породу. В самостоятельном разбуриванье этим приёмом, предусматривается подача чистой воды, воды с небольшими кусочками глины. Решением этой задачи, является укрепление стенок.
Ударно-канатный метод бурения
Используется оборудование под названием тренога. Сооружение высотой в два метра, которое конструируется прямо на самом месте установки. Сверху треноги прикрепляется блок. Через блок кидается трос, в конце устанавливается желонка. Суть приспособления заключается в его опускании и поднимании наверх, используя трос. Желонку очищают от мусора через дырочку, находящуюся на расстояние 50 сантиметров от рамки снизу.
Бурение ударно-канатным приёмом скважин своими силами, предоставляет поднятие бурового приспособления на высоту, которую позволяет тренога, и затем его опускают обратно под силой притяжения. Позволяет разбить породу. Обломки собираются желонкой. Помните, нужно всегда возводить треногу.
Ручное роторное бурение на воду
В таком способе ствол создаётся благодаря буру, выглядящее как огромное сверло. Прорывает в земле поток, создавая вращения. Канал нужен для того, чтобы достать необходимого водо-несущего слоя. Прибор качествен при бурении скважин самостоятельно на воду в гравийных и суглинистых почвах. На неустойчивых, песчаных местностях, скважину можно закрыть с помощью бура-ложки.
На песок
Чтобы проделать бурение скважин на песок, достаточно взять вышеописанные методы, шнековый или ударно-канатный способы. Одна сложность в данном бурение – очистка канала от шлама. Нужно тщательно подходить к работе в этом приёме, первоначально, убрав рыхлый верхний слой почвы. Постоянно следив за наполнением лопастей или желонок шламом. Для облегчения работы, можно периодически подливать воду в канал, после чего, медленно опускать прибор внутрь, делая скважину.
Инструкция по установке скважины
Бурение скважин самостоятельно требует усилий и труда. Инструкция по бурению скважин:
- Вы должны выбрать подходящее место. Желательно по ближе к дому. Также, место должно иметь хотя бы 4 метра в длину и ширину, дабы вам было удобно провести работу.
- Выбираем необходимый инструмент для бурения, к таким относятся: бур-долото, бур-ложка, шнек, ударно-канатная конструкция. Приступаем к работе, пробуриваем скважину, используя вышеописанные методы.
- Установка труб и насосов. Засыпаем дно скважины песком или мелкой щебёнкой. Оно должно быть очищено желонкой. Готовим первую трубу заранее, ибо опускать её придётся сразу после завершения бурения, иначе стенки шурфа рассыпятся. Высверливаем отверстия в нижней части трубы, примерно на высоту 15-ти сантиметров о края. Это помогает ей «впитать» больше воды. На торец прикрепляется сетка фильтрации.
- Одного колена сто процентов не хватит, его длина достигает 2 – 2,5 метров. Монтаж и обслуживание, станет трудным с трубами больших размеров. Поэтому, они свинчиваются и соединяются по резьбе. Нижняя должна упираться в самый низ шурфа. После монтажа труб во внутрь их опустите насос. и оборудования. Оголовок скважины должен быть обязательно укрытым, утеплённым. В кессоне вы ставите оборудование уже на своё усмотрение. На практике всё монтируем в камере, что более компактно, упрощённо в обслуживание и ремонте.
Фильтрация воды из скважины
Процесс бурения можно считать оконченным только после выполнения регламента завершающего этапа. Здесь надо будет позаботиться о защите обсадной трубы специальным оголовком. Пространство между обсадной трубой и грунтом заполняем жидкой глиной, это предотвратит попадание бактерий, защитим ее от атмосферных осадков и промерзания. И конечно же, оборудуем водоподающую трубу фильтрами. В системе водоподготовки воды из скважины используется фильтры грубой и тонкой очистки по выбору:
- Сетчатые фильтры. В таком фильтре посторонние частицы задерживаются сеточкой. Она пропускает воду и задерживает на поверхности сетки все лишнее. Периодически сеточку нужно очищать, это не трудно, если знать, как. Просто разбираем фильтр, убираем грязь с сетки, ставим ее на место и собираем фильтр.
- Дисковые фильтры. В них все постороннее улавливается пакет дисков из синтетической ткани. Эффективность дискового фильтра в сравнении с сеточным выше, промыть диски при чистке тоже проще, разбирается он точно так же, как и сеточный, понять, как несложно, достаточно взять фильтр в руки.
- Катриджные фильтры — это фильтры тонкой очистки в отличие от сеточного и дискового. Такой фильтр работает уже не только против механических взвесей в воде, но и борется с ее бактериальным загрязнением, меняет ее химическую природу, удаляя, например, хлор и другие вредные вещества. Очищают воду в таких фильтрах сменные катриджи, через которые проходит вода. Заполнение катриджей справляется с задачей глубокой очистки воды, разница между ними в свойствах избирательности к разным загрязнителям воды. Катриджи требуют периодической замены. И эту работу при желании можно выполнить самому. Вместе с катриджным фильтром идет специальный ключ, которым и выкручиваем колбу, в которой находится катридж. В стандартном фильтре их три. Удаляем из колбы катридж, моем колбу, вставляем другой и собираем обратно, не об уплотнительной прокладке в соединении колбы и корпуса фильтра. Так поочередно меняем все три катриджа. Смотрим, нет ли пропусков воды, при необходимости подтягиваем, все, фильтр снова, как новый.
- Напорные фильтры. Самые технически сложные из всех их видов, которые нашли применение в быту, хотя еще недавно работали только в сложных химических производствах. Этот фильтр уже стационарная установка со сложной автоматикой, где вода под напором и с подачей воздуха очищается специальными заполнителями до предельно чистой. Это устройство требует обслуживания только подготовленными специалистами, но периодичность регламентного обслуживания велика, раз в несколько лет.
Напоминаем, что перед тем, как обслуживать фильтр, обязательно отключите воду в системе и сбросьте в ней давление, открыв кран любого сантехнического прибора. Если говорить о фильтрах, и не только о напорных, то установку и обслуживание любых фильтров, даже сеточных, надежнее поручать специалистам, ведь никто не хочет, чтобы вода из скважины превратила дом в бассейн
Полезные видео и заключение
В принципе, это все основные этапы по бурению скважины лично. Также, не забывайте, что перед тем как начинать бурить скважину самому, не опираясь на услуги профессионалов, тщательно всё просчитайте и подготовьтесь. Просчитайте растраты, оборудование, определённые детали, мелочи. И решайте, что будет экономнее и выгоднее, бурить скважину самим или же заказать услуги профессионалов.
Подписывайтесь так же на наш Youtube, группу Вконтакте, Яндекс Дзен. Там много полезного и интересного контента!
Как пробить скважину: освещаем тщательно
Вдали от городов обычно нет централизованного водоснабжения, и владельцам частных домов приходится заботиться о добыче воды самостоятельно. Самый простой выход из такой ситуации – пробить скважину. Можно, конечно, обратиться за помощью к профессиональным бурильщикам, но проще и дешевле сделать это своими силами. Давайте рассмотрим, как пробить скважину, какие инструменты и методики можно использовать для этого.
Особенности механического бурения
Услуги наемной бригады недешевы, но работы обычно выполняются достаточно быстро и профессионально. Чтобы процесс протекал максимально эффективно, нужно создать подходящие условия для работы бурового оборудования.
Сначала нужно выбрать место:
- для скважины;
- для размещения буровой установки;
- для вспомогательного оборудования;
- для слива отработанной воды;
- для хранения инструмента и материалов.
Рекомендуется проводить все работы на ровном участке, его оптимальные размеры 4×12 м. Помимо этого следует позаботиться о возможности свободного проезда техники: буровой установки, водовоза и т.п.
Желательно, чтобы ширина такого въезда составляла около трех метров. Если над местом проведения работ на высоте менее двух метров протянут электрический провод, его придется убрать или переложить.
Расположение буровой установки зависит от ее типа и габаритов. Для бурения станком УГБ, стационарно расположенном на машине, должен быть обеспечен въезд на участок к точке бурения и свободный выезд. Следует помнить, что при передвижении по возделанной земле грузовой транспорт может “сесть” в грунт и надолго застрять.
Для промышленного бурения водяных скважин используются как стационарно установленные на машины установки, так и легкие мобильные станки, станины которых можно расположить в любом месте
Переносную сборную буровую установку, которую можно сделать или взять в аренду, ставят в любом удобном для работы месте. Высокой буровой вышки у нее обычно нет.
Однако стоит учесть, что само водозаборное сооружение не следует располагать рядом с фундаментом, т.к. в процессе многолетней откачки воды вместе с ней будут вымываться частицы грунта. В итоге минеральное основание под фундаментом будет ослаблено из-за размыва.
Секреты и тонкости поиска места для водозаборной скважины приведены здесь. статью, посвященную этому вопросу.
Обзор основных методов
Методы бурения различаются в зависимости от типа грунта, но принцип работы у них общий. Породу нужно разрушить, извлечь на поверхность, а затем следует укрепить стенки получившегося отверстия. Для разрушения породы придумано множество буровых снарядов, позволяющих разбуривать и доставать на поверхность связные, несвязные и скальные грунты.
Бурение водяной скважины шнеком – распространенный способ, позволяющий успешно пройти различные слои грунта и соорудить гидротехнический объект за относительно короткое время
Существуют и другие способы разрушения грунта: с помощью взрывов, термообработки, электрических разрядов, но для скважин они обычно не подходят.
Для извлечения разрушенной породы используются следующие буровые технологии:
- механический;
- гидравлический;
- пневматический;
- комбинированный.
Наиболее распространенным можно назвать механический способ, при котором используется такое оборудование как стаканы, ложки, долота, желонки, шнеки и т.п. Гидравлические методы заключаются в вымывании породы с помощью большого объема воды, которую под давлением закачивают в выработку.
Пневматические методы, при которых для удаления разрыхленной породы используется сжатый воздух, используются значительно реже. Комбинируют чаще всего механический и гидравлический методы. Раствор, который подают в скважину при механическом бурении, облегчает движение бурового снаряда и охлаждает его.
С методами и инструментами, применяемыми в ручном бурении скважин, ознакомит статья, детально разбирающая это весьма интересный вопрос.
Принцип технологии гидробурения
Гидробурение – достаточно распространенный метод. Рабочую жидкость закачивают в забой под давлением с помощью насоса. Она выходит наружу, увлекая за собой частички разрушенной породы. Отработанный раствор собирают в отдельную емкость для отстаивания.
Гидробурение – распространенный способ сооружения скважин. Он используется отдельно или в сочетании с применением другого инструмента: бура, шнека, долота
Затем воду используют повторно. При этом следует постоянно изучать характеристики грунта, чтобы понять, какой именно слой проходит бур в этот момент. Когда в скважине имеется посторонняя вода, можно пропустить водоносный слой и продолжить уже ненужное бурение.
Смесь воды и глины нужна в качестве гидрораствора на несвязных грунтах. Частички глины дополнительно свяжут породу и укрепят стенки скважины. Но если в процессе бурения приходится проходить глинистый слой, раствор делать не нужно. Частички глины растворятся в воде естественным образом во время движения воды внутри ствола.
На известковых грунтах эффективным считается гидробурение с чистой водой. Такая порода обладает способностью поглощать воду. Если раствор расходуется ускоренными темпами, можно говорить о достижении водоносного слоя и приступать к окончательному этапу бурения.
Укрепление стен скважины
По мере углубления скважины в отверстие опускают обсадную трубу и наращивают ее длину. Наиболее подходящими для этого считаются конструкции из стального сплава.
Подходящими считаются и цельнотянутые трубы, и сварные. Для соединения отдельных элементов используют обычно резьбу, но допустима и качественная сварка. Чтобы продлить срок эксплуатации скважины и обеспечить ее фильтром, в обсадную трубу ставят пластиковый вкладыш с перфорированным первым звеном.
Есть мнение, что на связных грунтах при относительно небольшой глубине бурения можно сначала пройти все слои породы до водоносного слоя, а затем опускать трубу сразу на всю длину скважины. Но опытные бурильщики считают, что лучше не рисковать даже при невысокой вероятности обрушения.
Прокачка и обустройство сооружения
После достижения водоносного слоя бурение продолжают еще, чтобы углубиться в грунт примерно на метр. После этого в выработку устанавливают пластиковую колонну с фильтром и выполняют прокачку скважины, т.е. откачивают из нее большое количество воды до тех пор, пока она не станет чистой.
Откачка загрязненной воды может отнять несколько дней. Если при бурении использовался раствор, усилий для очистки сооружения понадобится больше. Иногда рекомендуется использовать еще один метод прочистки. В готовую скважину подают воду сверху под напором, чтобы очистить пространство вокруг нижнего конца трубы.
В прокачанную скважину опускают погружной насос, обустраивают оголовок и т.п. Владельцу выдается паспорт гидротехнического сооружения. В нем отражен ряд важных показателей, таких как глубина, дебит скважины, ее статистический и динамический уровни.