Скважина своими руками: виды, способы, оборудование, приспособления для бурения, поиск водяных горизонтов

Как пробурить скважину на своем участке своими силами: узнайте легкие решения

Дороговизна и частое несоответствие санитарно-гигиеническим нормам природного водного ресурса, все чаще заставляет владельцев частных домов отказаться от сетевого магистрального пользования. Ему на смену приходит скважина, буренная разными способами и обеспечивающая собственников достаточным количеством влаги на необходимые нужды. Отсюда вытекает, что требуется разобрать виды скважин, чтобы определиться с оптимальным и приемлемым для ручного труда.

Виды скважин на воду

Без сомнения, самое известное из водяных хранилищ – это колодец, выкопанный на участке вручную или механическим способом. Он выполняет практически все функции, связанные с водяным потреблением: обеспечение жилого дома, полив насаждений, технические нужды. Тем не менее назвать сооружение прогрессивным нельзя, даже оборудовав его погружным насосом для бесперебойной подачи воды в дом. Недостатков много:

  • Деревянные венцы. По правилам, устраивать колодец по заветам предков важно из мореных стволов дерева, что не является гарантией долговечности, в силу капризов строительного материала – порча, гниль, плесень. Обрабатывать химическими составами древесину нельзя – колодец предназначен для питьевой воды.
  • Трудоемкость, несоразмерная долговечности. Потребуется немало сил, чтобы устроить питьевой колодец + правильно выбрать место для него. Если второе условие не выполняется, то это приведет как минимум к плохому качеству воды, как максимум – к подтоплению участка. Касаемо сроков эксплуатации – древесина самый недолговечный строительный материал.
  • Дороговизна. Строить действительно качественный колодец для питьевой воды потребуется из ценных сортов древесины – дуба, лиственницы. Поэтому самостоятельное строительство, с использованием таких пород вряд ли в приоритете у владельцев – лучше подрядить профессионалов. Остальные породы не отвечают требованиям к будущей скважине.

Из пунктов вытекает, что дешевле и практичнее устроить на участке подачу воды, оборудованную насосом и комплектующими, отчего качество ресурса выйдет на нужный уровень. Среди всего количества приемлемыми для ручного труда станут следующие способы бурения скважин на воду:

  1. Подходит только для всех почв. Но рыхлые или песчаники будут постоянно осыпаться, а глина задержит процесс. Ручной труд бесполезен, если залегание водоносных пластов находится гораздо ниже уровня промерзания грунта, так как справиться с сопротивлением глинистого или иного почвенного слоя нельзя человеческими усилиями. Потребуется машина для бурения скважин и соответствующий персонал.
  2. Узкая скважина. Для нее придется подбирать специфический размер глубинного насоса, который не даст достаточного объема воды для нужд загородного дома с постоянным проживанием. Там, «инфраструктура» гораздо развитее дачной.

Тем не менее скважина на воду, сработанная по принципу шнекового бурения, самая распространенная среди желающих оборудовать участок собственным ресурсом – она недорогая.

  • Выбранное место очищается от растительности и корней – они способны превратить воду в стоячую.
  • Тщательно подобранный бур, забивается на глубину, достаточную для устойчивого положения. Чтобы не возникло сложностей, сначала выкапывают буровую яму для удобной работы.
  • Далее, технология бурения скважин состоит в следующем: вращательными движениями «вкручивают» бур, а на обратном ходу сразу убирают излишки грунта, не давая им упасть в яму снова.
  • Добравшись до водоносного слоя, следует вынуть бур и оценить состояние глубины не ранее суток – она должна наполниться.

Способ рассчитан на 10 метровую глубину, поэтому участок должен гарантировать залежи ресурса, иначе бурение скважин своими руками станет пустой тратой времени.

Роторное бурение

Принцип технологии состоит во вращении бура внутри обсадной трубы, которая потом остается внутри. Работа идет автоматически и с ручным трудом ее практически ничто не связывает – важно лишь надежно установить бурильные трубы и долото. Благодаря прямому и обратному промыванию ресурса от грунта, водоносный горизонт быстрее очищается от примесей. Правда, потребуется соответствующее оборудование, что влияет на конечную стоимость проекта.

  1. Чистые стенки, отчего сокращается начало момента эксплуатации – вода быстрее станет прозрачной, для последующего взятия анализа на пригодность к питью. Кроме того, впоследствии грунтовые стенки и порода не будут обрушаться, и загрязнять поток ресурса, застревая в перекачной станции.
  2. Способу под силу любой грунт – от песчаной, до глинистой почвы. Для каменистых грунтов требуется оценить состояние стальной ленты в виде навитой спирали на бур.
  3. Приемлемый диаметр и глубина скважины для питьевой воды позволяют без труда оборудовать ее насосом, возможно, уже имеющимся в гараже домашнего мастера, не приобретая нового.

Стоимость работы определяется усилиями автоматики – специальной машины, возможности подъезда или количества электроэнергии из дома, использованной на устройство скважины с помощью двигателя.

  • Потребуется труба, достаточным диаметром для вставки соответствующего долота. Важен специальный вымывающий раствор, гидравлическая установка, для создания давления и водяной насос – он закачает в скважину бурильную жидкость. Оборудование для бурения скважин на воду должно отвечать стандартам.
  • Труба с долотом погружается в грунт с помощью ударного или простого воротка – в первом случае требуется кувалда.
  • По достижению водоносного горизонта, внутрь трубы или в пространство между нею и грунтом закачивается бурильный раствор. Оттого насколько развит ресурс, поднимающаяся вода начнет очищаться.
  • После долото вынимают, а обсадную трубу оставляют внутри. Если скважина для воды своими руками требуется большей длины, то долота меняют, каждый раз на меньшее сечение.

После работы, важно обязательно сдать пробы воды на соответствующую экспертизу – этот способ наиболее нуждается в оценке.

Ударно-канатный способ бурения скважины

Способ считается родоначальником бурильного дела. Суть заключается в том чтобы пробить скважину своими руками и поднять наверх породу особым оборудованием – желонкой или забивным стаканом. За один удар из будущей скважины вынимается до 40 см земли.

  1. Изготовить кустарную установку с тяжелой болванкой, возможно, самостоятельно. Дополнительное оборудование для бурения скважин не требуется.
  2. Скважина, пробуренная канатно-ударным способом, считается наиболее долговечной.
  3. Дебет скважины зависит от ее глубины и в этом случае она варьируется до 300 м, что обеспечивает ресурсом обширный участок. Например, фермерский или полевой.

К недостаткам ударно-канатного бурения относят тяжелый физический труд. Что впрочем, облегчается, если установка собрана согласно простейшим законам физики и некоторыми идеями инженерной мысли.

  • Простое ударно-канатное бурение своими руками сооружается по типу треноги – для беспроблемного пользования, ее изготавливают из профильных труб, способных выдерживать нагрузку без деформации каркаса.
  • Вверху конструкции крепится блок, через который пройдет удерживающий груз канат.
  • Болванка собирается из бетонных отливок или стальных гирь. На конец ее крепится желонка или забивной стакан.
  • Противовес устраивается по типу качелей.

До работы, устройство скважины для воды испытывают, постепенно увеличивая вес.

Ручное бурение – абиссинский колодец

Другое название – скважина-игла. Скважина своими руками бурится с применением перфорации, то есть с глубинными фильтрами, отчего частицы грунта остаются внизу, а наверх поступает практически чистая вода. Суть сводится к постепенному забиванию трубы, после того как конструкция достигла водоносных пластов.

Среди главных преимуществ варианта – расположение. Артезианская скважина с успехом располагается в подвале дома. Однако, низкая производительность – 30 л/час, не ставит ее в разряд популярных, если речь идет о жилом участке.

Как происходит бурение артезианских скважин на воду:

  1. Игла собирается из труб разного сечения, соединенных муфтами. Чтобы сопряжения были герметичными, в качестве прокладок используют паклю, ленту-фум или силиконовый герметик. Верхний конец закрывается оголовком, чтобы ударная сила приходилась на него.
  2. Нижний конец иглы оснащается фильтром либо в трубе просверливаются отверстия, с последующим закрытием их специальной сетью, через которые частицы гарантированно не выйдут на поверхность.
  3. Затем бурят скважину для воды.Забивку иглы начинают после того как она достигла сырого грунта. Для работы перфорационным способом применяют бабку и прут, нанося удары по последнему.

До запуска скважины в работу, важно оснастить ее обратным клапаном, по типу обыкновенной колонки, сдерживающей избыточное давление воды – пользоваться станет удобнее.

О стоимости

Собственный труд существенно снизит затраты на проведение воды к дому или даче. Тем не менее скважина своими руками без оборудования – это редкость. Расходы предстоят и владельцам важно знать, какие факторы повлияют на стоимость проекта. Итак:

  • Предполагаемая конструкция скважины. Самым дешевым и продуктивным колодцем станет роторное бурение. Быстрота и качество скважины налицо – электродвигатель сделает тяжелую работу, а стенки не осыплются под давлением грунта.
  • Глубина. Засушливые районы потребуют больших трат на вспомогательное оборудование –трубы, вес груза или внушительность бура. Скважина своими руками с помощью насоса – обычное дело. Возможно, нельзя будет обойтись без техники.
  • Качество обсадных труб для бурения. Нержавеющие окупятся сторицей. Если они еще и толстостенные, то подвижки грунта или его промерзаемость им не угрожает. Соответственна и цена.
  • Особенности участка. Оценить их сможет только опытный специалист – это тоже статья расходов. Без квалифицированной помощи, гарантировать постоянный дебет водоносной скважины невозможно.
  • Дополнительное оборудование для скважины под воду – фильтры, например.

Важно оценивать собственные силы. Наиболее выгодным считается гибридная работа – самостоятельная подготовка места и бурение при помощи техники. Стоит поинтересоваться установкой глубинной скважины под ключ – компании дают гарантии на свои конструкции и обслуживают их в течение этого срока. Такая стоимость скважины равна от 2500 рублей за погонный метр.

Читать еще:  Львиный зев: основные характеристики, тонкости посадки садового многолетнего растения и уход за ним

Технология бурения скважины на даче своими руками

Первое, чем следует заняться владельцу загородного участка, будь это сельское подворье или просто огород, — обеспечить водоснабжение. Хорошо, если был построен централизованный водопровод, но присутствует он, увы, далеко не в каждой местности. В такой ситуации остается одно – добывать воду из-под земли. Вопреки расхожему мнению мероприятие это не всегда бывает чрезвычайно затратным, ведь технология бурения скважины под воду вполне может быть освоена самоучкой, привыкшим все делать своими силами.

О способах устройства скважин

Скважину для добычи воды можно соорудить по-разному. Как сделать скважину на даче своими руками и конкретный ее вид зависит от того, насколько глубоко залегает водоносный слой.

Гидрогеологи выделяют три диапазона:

  • до 12 м;
  • от 12 до 50 м;
  • от 50 до 200м.

На поверхностных водоносных горизонтах в большинстве случаев сооружают абиссинский колодец (скважина-игла). Важно отметить, что часто над этим горизонтом может располагаться «верховодка» — водоносный слой с большим количеством загрязнений, поступающих с поверхности земли. Воду из него употреблять нельзя.

Скважина должна пройти сквозь верховодку и достичь водоносного слоя с приемлемым качеством воды. Делается абиссинский колодец довольно просто:

  1. Начинаем с устройства неглубокой скважины. Как пробурить скважину своими руками знают многие. Нужны две вещи: энтузиазм и садовый бур. Диаметр скважины может быть небольшим, сойдет и 40 мм. Вместо садового бура можно воспользоваться ледобуром, сняв его с воротка и закрепив на наращиваемой штанге. Бурение ведут до тех пор, пока извлекаемый грунт не будет иметь жижеобразную консистенцию. Это значит, что вы добрались до плывуна.
  2. Далее в скважину опускают трубу диаметром 1 – 1,5 дюйма с коническим наконечником (или заостренным концом) и фильтром в самой нижней части. Фильтр делается так: на участке трубы длиной 80 – 100 см просверливают множество отверстий, затем на этот отрезок наваривают покупную сеточку или наматывают проволоку с просветом между витками в 1 мм.

На фото схема устройства абиссинского колодца (скважины-иглы)

  • Заполнив трубу водой, ее начинают забивать в плывун, прокалывая его, как иглой.
  • Как только вода из трубы резко уйдет вниз, погружение прекращают. Теперь скважину необходимо промыть чистой водой, после чего ею можно будет пользоваться.
  • На заметку: Если для абиссинского колодца используется стальная труба, ее конец можно «заострить», сплющив его несколькими ударами кувалды.

    Часто вода в трубе после прокола стоит достаточно высоко, чтобы ее можно было выкачать с помощью поверхностного насоса. Если же она оказывается глубже 8-ми метров, придется поступить одним из двух способов:

    • вырыть обычный колодец и добывать воду с помощью ведра и ворота;
    • построить скважину большего диаметра с обсадной трубой, в которой можно будет установить погружной насос.

    Производительность абиссинского колодца обычно составляет 1 – 1,5 куб. м/ч.

    От 50 до 200 м

    Для этих глубин характерным является водоносный слой, образованный известняком. Скважина на известняке называется артезианской. Она обладает несколькими преимуществами:

    • содержит кристально чистую воду;
    • имеет высокую производительность на уровне 10 куб.м/ч;
    • может эксплуатироваться более 50 лет.

    Этот вариант можно было бы считать идеальным, если бы не два обстоятельства:

    • артезианскую скважину могут построить только квалифицированные специалисты, располагающие специальным оборудованием;
    • сооружение такого объекта обходится довольно дорого.

    Несмотря на то, что устройство скважины на даче своими руками в данном случае невозможно, сбрасывать со счетов этот вариант не следует. Дебет артезианской скважины легко покроет потребности нескольких участков, поэтому очень часто жильцы целой улицы скидываются на ее сооружение. В результате все получают качественную воду за вполне доступную стоимость.

    В нашей отдельной статье вы найдете больше информации про артезианскую скважину на дачном участке. Разновидности конструкций, необходимые документы для оформления и примерная стоимость работ.

    Про самостоятельное изготовление скважинных фильтров вы можете узнать, прочитав эту статью.

    От 12 до 50 м

    Средние глубины – царство водоносного песка. Вода здесь достаточно чистая, но добраться до нее с помощью одной только лопаты или заостренной трубы не получится. Тем не менее, желание построить скважину на песок своими силами — вполне осуществимо. Понадобится специальное оснащение и более глубокие знания технологии бурения скважин на воду своими руками. Именно о песчаных скважинах пойдет дальше речь.

    Каждый из источников водозабора располагается на определенных водоносных слоях

    О способах бурения

    Перед тем, как пробурить скважину для воды своими руками, необходимо выбрать тип бурильной установки (их три).

    Ударно-канатная

    Тяжелый груз, называемый патроном, а также специальный инструмент – желонку – с помощью троса подвешивают к раме. Снизу на патрон, весящий около 80 кг, наваривают несколько прочных треугольных зубьев. Поднимая его и сбрасывая, разрыхляют грунт, который затем извлекают желонкой.

    Перед началом работ необходимо сделать неглубокую скважину с помощью садового бура. Подъем патрона можно осуществлять и вручную, но лучше использовать для этого роторный мотор.

    С помощью такого нехитрого оборудования можно построить скважину самостоятельно

    Применяется данный способ при работах на легком или глинистом грунте.

    Рабочий орган такой установки похож на садовый бур, только очень мощный. Изготавливается он из 100-миллиметровой трубы, на которую наваривают пару витков шнека диаметром 200 мм. Для изготовления одного витка используют круглую листовую заготовку с прорезанным в ее центре отверстием диаметром чуть более 100 мм. По радиусу заготовки выполняют разрез, затем кромки в месте этого разреза разводят в двух противоположных направлениях, перпендикулярных плоскости заготовки.

    Бурение скважины шнековой установкой

    По мере погружения бура штангу, на которой он закреплен, наращивают. Вращают инструмент вручную с помощью длинной ручки, изготовленной из трубы. Через каждые 50 – 70 см бур придется извлекать, а поскольку по мере углубления он будет иметь все больший вес, для этого необходимо будет установить треногу с лебедкой.

    При всей своей сложности данный вариант является наиболее эффективным и универсальным. Разработка грунта ведется посредством буровой коронки, закрепленной на постоянно наращиваемой трубе – буровой штанге или колонке. Буровые коронки могут иметь различную конструкцию, выбор которой зависит от типа преодолеваемого в данный момент грунта.

    При роторном бурении сочетают вращательное и ударное воздействие на породу. Кроме того, конструкция буровой колонки позволяет закачивать в скважину воду или глинистый раствор, которые размывают грунт и значительно ускоряют продвижение инструмента.

    Далее мы будем говорить именно о роторном способе бурения.

    Где бурить

    До начала каких-либо работ следует выяснить гидрогеологическую обстановку. Наилучший источник информации – владельцы окружающих участков, особенно если они уже имеют скважины или когда-то пытались их построить.

    Второй путь, как правильно сделать скважину для воды, точнее, выбрать для нее место – поиск гидрогеологических карт вашего района, которые могут храниться в проектных организациях или соответствующих ведомствах.

    Если четкого представления о наличии и характере водоносных пластов получить так и не удалось, придется пойти на самый затратный шаг – заказать разведочное бурение. Впрочем, до этого можно попробовать один из народных методов, например, биолокацию (лозоходство), которые, по некоторым свидетельствам, с приемлемой точностью могут указать наличие или отсутствие воды под землей.

    Выбирая место для скважины, следует остерегаться соседства в виде септиков, выгребных ям, свалок или животноводческих комплексов. Если они все же есть поблизости, то должны быть на расстоянии не ближе 30-ти м. Разумеется, скважина должна располагаться поближе к дому. Оптимальное расстояние составляет 3 м.

    Оборудование

    Чтобы пробурить скважину на участке своими руками, необходимо подготовить следующие элементы:

    1. Тренога: собирается из трех стальных труб или бревен диаметром от 16 см. В верхней точке конструкция соединяется шкворнем.
    2. Буровая коронка следующих видов: бур-ложка (для песка и глины), долото (бывает прямым и крестообразным) для твердых пород, а также гравийных и галечных пластов и бур-змеевик — для глины. Плывуны проходят с помощью уже упомянутой желонки.

    Различные виды головок для бура

  • Мотопомпа: используется для подачи промывочного раствора в зону разработки грунта.
  • Буровая штанга: набирается из 3-метровых отрезков, соединяемых посредством муфты или резьбы. Специально изготовленную штангу можно заменить водо- или газопроводными трубами.
  • Вертлюг.
  • Лебедка.
  • Мотор-редуктор.
  • Насос.
  • Стальная или полимерная труба для обсадки. Ее диаметр подбирается так, чтобы между стенками и установленным внутри насосом оставался зазор хотя бы в 5 мм (лучше – 10 мм).
  • Фильтровальная колонка, которая представляет собой трубу с закрепленными на ней фильтром и отстойником. Фильтр можно сделать самостоятельно по той же схеме, что и для абиссинского колодца.
  • Кессон.
  • Схема бытовой установки для бурения скважины

    О том, какие характеристики и преимущества имеет обсадная труба ПНД с резьбой для скважин, читайте в нашей отдельной статье.

    Сравнение колодцев и скважин есть на этой странице сайта. Все за и против данных источников водозабора.

    Приступаем к бурению

    Приведем общую инструкцию касательно того, как обустроить скважину на даче своими руками:

    1. В грунте делается квадратная выемка с размерами в плане1,5х1,5 м и глубиной от 1 до 2 м – так называемый шурф. Он необходим для того, чтобы предотвратить осыпание рыхлой поверхностной почвы в скважину. Внутри шурф обшивается фанерой или досками, а сверху на него для удобства проведения монтажных работ укладывается дощатый настил.
    2. После монтажа установки в верхнем и нижнем настилах шурфа вырезают два соосных отверстия, после чего приступают к бурению.
    3. Буровую штангу вращают с помощью мотор-редуктора или вручную. При этом на штангу одевается подбабник, по которому один из рабочих наносит удары молотом. Альтернативный вариант: бур поднимается лебедкой и сбрасывается подобно тому, как это делается при ударно-канатном бурении. При необходимости в штангу подается вода или буровой раствор.
    4. Параллельно с бурением в скважину устанавливается обсадная труба с установленным снизу специальным башмаком. Как и буровая штанга, она постепенно наращивается.
    5. После плывуна (грунт с большой влажностью) бурение ускоряется (начался водоносный слой), а затем снова замедляется. Это значит, что достигнут водоупорный слой и бурение можно прекращать.
    6. В скважину опускается фильтровальная колонка, после чего начинается ее промывка сильным напором воды.
    7. В скважину опускается погружной насос, которым начинают откачивать воду до тех пор, пока она не станет абсолютно чистой
    Читать еще:  Арбуз: ягода или фрукт, овощ или тыквина, научное название и происхождение

    На заключительном этапе оборудования скважины на даче своими руками устанавливают кессон, все полости засыпают песчано-щебневой смесью, а к дому в траншее прокладывают трубопровод.

    Распространенные ошибки

    Недостаток опыта бурильщиков-самоучек чаще всего проявляется в следующем:

    1. Бур опускают слишком глубоко, вследствие чего обсадная труба пересекает водоносный горизонт. Решение: приподнять обсадную трубу или вставить в нее новую, более короткую, после чего ранее установленную трубу следует удалить.
    2. Обсадная труба не достигла необходимой глубины, вследствие чего грунт внизу обвалился и производительность скважины резко упала. Решение: вынуть грунт желонкой, после чего погрузить трубу на требуемую глубину.
    3. Насос был установлен чересчур низко, вследствие чего скважина засорилась песком.

    В последнем случае следует извлечь насос и, выбрав песок желонкой, установить его правильно. Правильное положение определяют так: работающий насос постепенно опускают до тех пор, пока в откачиваемой воде не обнаружится песок. После этого насос несколько приподнимают, пока подаваемая им вода не станет чистой. (обычно правильное положение насоса — 1-2 м от дна).

    Как пробурить скважину под воду своими руками и с помощью какого оборудования вы можете посмотреть на видео.

    Оборудование для бурения скважин на воду: разновидности, преимущества, самодельные конструкции

    Строительство водозаборов предполагает проходку выработок с применением оборудования для бурения скважин. Гидрогеологические условия залегания водоносных пластов многообразны, чтобы добраться до воды, используют способы, основанные на разрушении мягких и твердых пород. Каждый участок недр имеет особенности, в соответствии с которыми выбирают подходящую буровую установку.

    Установки на передвижной базе имеют рельсовый гидравлический механизм для подачи редуктора.

    Виды скважинных установок для бурения

    Проходка скважин осуществляется для строительства свайных фундаментов, инженерных изысканий, в целях геологоразведки полезных ископаемых, добычи углеводородного сырья и при бурении на воду. Глубина выработок (в зависимости от их назначения) достигает нескольких километров.

    Населением востребованы водозаборные сооружения. Артезианские скважины пробивают в недрах до 100-200 м, межпластовые и на песок — от 15 до 90 м, а верховодку и грунтовые воды забирают с помощью колодцев 3-14 м. Для каждого интервала глубин подбирают наиболее подходящий к условиям тип оборудования.

    Виды скважинных установок по способу бурения:

    1. Роторные с промывкой разрушенной породы или продувкой сжатым воздухом.
    2. Шнековые с удалением почвы по спиральным лентам.
    3. Ударные устройства с извлечением грунта с помощью желонки — цилиндрического сосуда, оснащенного люком.
    4. Малогабаритные буровые установки — МГБУ, предназначенные для широкого использования при обустройстве частных водозаборов. Их применяют с вращательным и ударным способами проходки.

    Виды скважинных установок для бурения.

    Скважинная установка представляет собой станок — разборный или устанавливаемый на самоходное шасси — и вспомогательное оборудование. Обеспечивающие процесс бурения и эксплуатации водозаборов агрегаты: буровые и скважинные насосы, компрессоры, подъемное оборудование, инструмент.

    Достоинства самодельных бурильных установок

    Разборные МГБУ разработаны и выпускаются для самостоятельного обустройства водозаборов на земельных участках с ограниченными размерами, где затруднен подъезд самоходных установок.

    У станков несложная конструкция, это позволяет умельцам самостоятельно изготавливать механизмы по чертежам.

    Самодельные конструкции успешно применяют при разработке скважин.

    К достоинствам оборудования относят:

    • малые габариты и вес агрегатов;
    • модульность исполнения — монтаж и демонтаж станка не вызывает затруднений;
    • универсальность использования привода: ручное вращение бурильной трубы, подключение двигателя к электросети 220, 380 В, автономное питание от бензинового или дизельного мотора;
    • надежность конструкции и доступная стоимость.

    Небольшие станки используются для возведения водозаборов, при строительстве фундаментов, для оценки состояния подстилающих горных пород. Все работы по монтажу станка и его эксплуатации выполняются 2 бурильщиками.

    Бурение ударным способом

    Используется в рыхлых и мягких грунтах с галечником, разрушается горная порода по всей площади забоя под воздействием ударов бурового снаряда. Импульсы передаются сбрасыванием инструмента на тросах в скважину (канатно-ударный способ) или забиванием бура, закрепленного на штанге (ударно-штанговое бурение). Первый вариант применяется чаще. Масса снаряда 0,5-2,5 т, высота сброса 0,3-1 м, частота — 40-60 уд./мин.

    Забивной снаряд — труба с режущей кромкой или долотчатой насадкой. Движение инициируется лебедкой. Удержание грунта внутри цилиндра происходит за счет сил трения.

    Ударный механизм представляет собой качающуюся раму, приводимую в действие кривошипно-шатунной конструкцией, эксцентриком, гидроцилиндрами. Для лучшего дробления на сухой забой подливают воду. Буровой шлам из скважины извлекают после углубления на каждые 20-60 см.

    Достоинства ударного способа:

    • возможность бурения выработок большого диаметра;
    • контроль уровня водоносного горизонта, исключение загрязнения реагентами для выноса шлама;
    • беспроблемное использование зимой;
    • продолжительный срок эксплуатации водозабора — до 50 лет.

    Недостатки ударного метода: трудоемкость и невысокая скорость проходки. При искривлении скважины возникают сложности с опусканием обсадной колонны. Чтобы избежать трудностей, применяют бур длиной 2 м.

    Бурение шнековым способом

    Применяется в легких и рыхлых песчаных грунтах. Скальные и сыпучие горные породы не поддаются этому способу бурения. Рабочий орган состоит из металлического стержня, обвитого лентой в виде спирали — шнека. Лопасти служат для выноса разрушенной почвы на устье скважины. С одного торца бур оснащается стальными или твердосплавными резцами, с другого — устройством для присоединения следующей шнековой секции.

    Аналогом шнекового станка является рыбацкий ледобур. Вращение бурильного става осуществляется вручную или с помощью привода от двигателя.

    • принцип действия знаком широкому кругу дачников, использование шнековой установки не вызывает затруднений;
    • минимальное количество извлечений снаряда способствует ускорению строительства водозабора;
    • низкая себестоимость проходки 1 м выработки;
    • возможность бурения в стесненных условиях малого участка.

    Включения крупных валунов по трассе скважины могут привести к прекращению проходки скважины с выбранного места забуривания и переходу на иную точку стояния.

    Других недостатков шнековый способ не имеет, если не использовать метод в несвойственных для него горных породах.

    Бурение роторным способом

    Выполняется в грунтах любой степени сложности. Как и в предыдущем варианте, бурильная колонна в процессе проходки вращается, но штанги имеют гладкие стенки. Удаление шлама производится продувкой сжатым воздухом или закачиванием в скважину бурового раствора, который выносит породную мелочь на поверхность. Разрушение грунта на забое осуществляется съемными коронками, долотами различного типа, включая шарошечные — с вращающимися роликами. Армируется буровой инструмент твердыми сплавами, техническими и синтетическими алмазами.

    Вращатель бурильной колонны приводится в действие электродвигателем или мотором базового автомобиля установки. Обязательная принадлежность конструкции — вышка или мачта для подъема-спуска обсадной и буровой колонн. От высоты талевой подвески зависит длина свечи — сборки из металлических труб.

    Распространенность роторного способа обусловлена его качествами:

    • возможность бурения скважин диаметром 80-1500 мм в породах любой твердости на глубину до километра и более;
    • высокая производительность в сложных горно-геологических условиях;
    • малые габариты самоходной установки, обеспечивающие бурение вблизи дачного строения.

    Универсальность способа обусловливает его дороговизну. При бурении глубоких скважин этот недостаток нивелируется.

    Бурение с промывкой скважины

    Один из способов удаления шлама — гидравлический: буровая мелочь выносится на поверхность промывочной жидкостью. Состав раствора приготавливают в зависимости от свойств пересекаемых пород. В качестве рабочей среды используют техническую воду и глину с реагентами, укрепляющими стенки горной выработки. Другая цель подачи на забой жидкости — охлаждение разрушающего инструмента.

    Промывка бывает прямой, когда раствор подается внутрь буровой колонны, и обратной: вода поступает на забой по затрубному пространству, затем через отверстие в долоте или коронке выводится по трубе с помощью эрлифта — струей сжатого воздуха от компрессора. Второй способ применяют при бурении скважин Ø300-1500 мм. Обратную промывку не применяют, если нужен меньший диаметр водозабора, когда выработка проходится в твердых породах, в разрезах с зонами поглощения раствора.

    Преимущества бурения с промывкой:

    • снижается сопротивляемость грунта разрушению, за счет этого увеличивается скорость проходки выработки;
    • сохраняется качество внутрипластовой воды, если промывка обратная.

    Прямая подача глинистого раствора приводит к глинизации стенок скважины и уменьшению водоотдачи в зоне водоносного слоя. Для восстановления пористости контакта с водоносом проводят разглинизацию ствола выработки в месте расположения фильтра. Другой недостаток промывки проявляется зимой: жидкость требует подогрева.

    Сборка малогабаритной буровой установки с ручным приводом

    Шнековую установку для бурения неглубокой скважины изготовить несложно. Основной элемент — шнек-бур изготавливают самостоятельно, если есть навык работы со сварочным аппаратом. Можно купить готовые винтовые секции или приспособить ненужный ледобур. В верхней части бурового снаряда прикрепляют рукоятку в виде буквы Т, чтобы вращали инструмент 2 человека.

    Читать еще:  Самоходные культиваторы для дачи и сада: электрические и бензиновые, особенности их выбора

    Вспомогательное оборудование — мачту-треногу, ручной вороток с канатом для извлечения шнекового бура изготавливают из подручных материалов.

    Самостоятельная сборка ручной конструкции.

    Сборка производится в таком порядке:

    • треногу из 3 бревен, жердей, металлических труб устанавливают над точкой заложения скважины так, чтобы блок для каната находился на высоте 2,5-3 м от земли;
    • по одной из сторон треноги монтируют вороток с рукояткой и запасом троса Ø5-6 мм;
    • буровой снаряд ставят на точку забуривания.

    МГБУ с ручным приводом к работе готова. После проходки первых 2 м, чтобы выдержать вертикаль скважины, в выработку ставят кондуктор — трубу диаметром большим, чем размер бура. Бурят до водоносного горизонта.

    Изготовление установки для бурения с электрическим приводом

    Мачту для МГБУ с электроприводом собирают из 3 металлических столбов Ø80 мм на прямоугольной раме 120х140 см в вертикальном положении с обвязкой стоек по верху из уголка 50 мм. 2 опоры используются как направляющие для каретки с мотор-редуктором или электродвигателем. Высота установки 2,5 м складывается из длины бурового снаряда — 1,5 м — и 1 м отводится на высоту оснащенного ползуна и талевой оснастки.

    С противоположной вращателю стороны на стойку крепится площадка для лебедки, навешивается блок, и каркас буровой установки готов к эксплуатации. Снаряд для разрушения горной породы подбирают, исходя из горно-геологических условий участка.

    Наиболее популярное оборудование для бурения скважин для воды МГБУ

    Малогабаритные установки часто покупают ИП, небольшие компании и дачники. Основные черты компактных станков — малый вес, мобильность и сравнительно невысокая цена. Некоторые модели в диапазоне 70-900 тыс. р. пользуются повышенным спросом из-за возможности организовать бизнес на строительстве водозаборов, используя МГБУ.

    Установка Колибри

    Доступные способы бурения: шнековое диаметром

    Самостоятельное бурение скважин без оборудования

    Без воды участок за городом не освоить, это понятно каждому его счастливому обладателю. Кроме банального бытового потребления, она нужна и для строительства и для огородного хозяйства.

    Рассмотрим несколько вариантов сооружения на участке водозаборного устройства в виде скважины, которую можно соорудить своими руками и без оборудования и значительных затрат. Разумеется, что какие-то приспособления, чтобы выполнить бурение до водоноса, понадобятся, но большинство из них можно изготовить самостоятельно из подручных средств.

    Абиссинский колодец

    Бурение такой скважины практически неизбежно, особенно если к новому участку еще не проведена электроэнергия.

    Собственно, процесс это не бурение скважины в классическом понимании, а заколачивание эксплуатационной трубы в грунт на уровень ближайшего водоносного слоя. Само по себе водозаборное устройство представляет собой трубу диметром до 76 мм с устроенным на нижнем конце фильтром из сетки или проволоки.

    Приспособление для пробивки элементарно простое. Оно представляет собой треногу из подручных материалов, в верхней части устанавливается блок, через него перекидывается веревка, привязанная к грузу, называемому бабкой. На заколачиваемой трубе устанавливается подбабок в виде хомута, по которому наносятся удары бабкой. Наконечник на конце первой трубы выполняется несколько большего диаметра, чтобы труба не испытывала нагрузок от трения о грунт.

    По мере погружения в грунт подбабок переустанавливается на следующую трубу. Отдельные секции трубы соединяются на резьбе.

    Блок, срок жизни которого рассчитан на один колодец, может быть изготовлен своими руками даже из древесины, как и сама тренога. А подбабок можно сделать из нескольких кусков металлической полосы с отверстиями под винты.

    Бурение такой скважины редко производится на глубину более 7 метров, верховые грунтовые воды обычно располагаются выше. Признаком для окончания процесса пробивки является появление воды в трубе. Дальше устанавливается колонка и производится прокачка скважины до появления на выходе чистой воды.

    Проходка скважин шнековым буром

    Этот инструмент представляет собой стержень с наваренной на него спиральной поверхностью из листового металла. Режущая часть, расположенная под углом, разрушает грунт и он поднимается по винтовой поверхности вверх. Особенностью процесса является укрепление стенок шурфа в процессе выемки грунта. Это позволяет производить обсадку стенок скважины когда бурение уже завершено и водонос вскрыт. При прохождении твердых грунтов процесс облегчается наполнением скважины водой, размягчающей стенки шурфа. В сложных случаях приходится пользоваться водой под давлением, активно размывающей грунт. Для этого производят обсадку стенок скважины параллельно с бурением.

    Бурение скважины шнеком не представляет собой сложного процесса и его можно выполнить своими руками, но вряд ли удастся обойтись без помощника.

    По окончании пробуривания шурфа производится обсадка стенок скважины (если оно вынуждено не было сделано в процессе бурения), в нее опускается насос и производится раскачка водозабора до появления чистой воды.

    Рис.2. Скважину можно пробурить вручную шнековым буром

    Дополнительного оборудования, чтобы выполнить бурение такой скважины своими руками не потребуется, кроме особых случаев на тяжелых грунтах.

    Ударно – канатный способ проходки шурфов

    Такой способ известен еще со времен древнего Китая, где он широко применялся. Сущность его состоит в том, что для изготовления отверстия в грунте применяется очень простой по исполнению инструмент, позволяющий удалять продукты бурения из него.

    Рис.3. Ранняя китайская гравюра с ударно – канатным способом бурения

    Рабочим органом, позволяющим производить бурение, является отрезок трубы нужного диаметра, который с высоты в несколько метров сбрасывается на дно шурфа, производя разрушение породы. На глинистых грунтах такое приспособление наполняется породой и извлекается на поверхность для очистки без дополнительных устройств. На сыпучих грунтах внутри трубы – ударника устанавливается специальный клапан, задерживающий сыпучий грунт внутри.

    Очистка ударника производится через каждые 5 – 7 ударов.

    Способ настолько прост, что его применение для бурения своими руками широко распространено для устройства скважины на участке. Также просты и приспособления, нужна всего лишь тренога, блок и ударник, которые, как правило, изготавливаются также своими руками.

    Обычно таким способом достигают уровня воды в безнапорных межпластовых пластах на глубинах от 15 до 50 метров в зависимости от гидрогеологических условий в месте бурения.

    Являясь самым медленным способом по скорости проходки шурфа, ударно – канатный способ дает самые лучшие результаты по качеству вскрытия водонапорных пластов. Поэтому раскачка такой скважины происходит очень быстро, возможно получение чистой воды уже через несколько минут после начала прокачки.

    Рис.4. Инструмент для ударно – канатного бурения с желонкой

    Обсадка стенок шурфа при таком способе бурении начинается уже через несколько метров проходки, как правило, при прохождении верховодки. Обсадная колонна при дальнейшем процессе работает как вспомогательный инструмент, производя обрушение неразбуренных слоев своим весом. С этой целью выполняется уширение переднего конца трубы, и нарезаются зубья на нем или создается острая кромка.

    Соединение труб в обсадную колонну производится резьбовым способом с применением специальных соединительных муфт или свинчиванием труб в колонну без муфт, когда применяются трубы с высаженными концами для нарезки внутренней резьбы.

    Одним из существенных преимуществ ударно – канатного способа является возможность постоянного контроля содержания проходимых грунтов при извлечении и очистке инструмента. Даже не обладающий опытом человек, выполняющий бурение своими руками, в состоянии точно определить момент приближения воды по сырым грунтам в породе и момент полного вскрытия пласта по появлению водоупорной глины после выборки песка.

    Колонковый способ бурения

    Лучше всего применять такой способ, когда на участке уже имеется электричество, потому что он наиболее эффективен с одновременной промывкой шурфа. Для этого понадобится вибрационный насос типа «Родничок».

    Инструментом при таком способе является специальная коронка, устанавливаемая на бурильную трубу

    Рис.5. Буровой наконечник для колонкового способа проходки шурфа

    Наконечник может быть оснащен твердосплавными напайками для тяжелых грунтов, но чаще всего на нем просто нарезают зубья в направлении вращения и разводят их как на обычной пиле. Изготовить такой инструмент своими руками можно из обрезка обычной трубы.

    В принципе, процесс бурения скважины мало чем отличается от канатно – ударного. Здесь также необходимо время от времени извлекать рабочую часть буровой колонны для очистки полости от грунта и также применять желонку при прохождении сыпучих грунтов.

    Применение воды при бурении таким способом заключается в подаче ее самотеком в рабочую зону. Водой размывается грунт, охлаждается инструмент и смазываются стенки скважины.

    Чтобы использовать промывку водой под давлением понадобится применение специального оборудования, а также специалисты по его эксплуатации, здесь своими руками не обойтись.

    Заключение

    Обеспечение загородного участка водой из скважины не представляется настолько сложной задачей, чтобы ее нельзя было выполнить своими руками. Решая эту проблему вполне можно обойтись без сложного оборудования, воспользовавшись простыми приспособлениями из подручных материалов.

    Добыча воды из пласта без внутреннего давления также не сопряжена с техническими проблемами, все элементы оборудования водозаборного устройства в достатке и с большим выбором имеются на рынке.

    Вместе с тем, живительная влага на загородном участке требует дополнительного внимания. Скважинная водичка даже с глубоких горизонтов требует тщательного обследования на химсостав и биологические включения. В результате понадобятся дополнительные затраты для ее безопасного потребления:

    • обезжелезивание;
    • умягчение;
    • очистка биофильтрами, и другие обязательные мероприятия.

    Что делать, это плата на наше отношение к природе. Однако, удачи вам!

    Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector