Бурение колодца своими руками. К записи как сделать скважину для воды своими руками. Насос для скважины
Вырыть и или колодец самостоятельно – не самая простая работа, однако довольно выгодная. Для нее необходимо обзавестись определенными инструментами и оборудованием. Без них выполнить эту работу невозможно. Это различные , лебедка, тренога. Также не обойтись без помощника, который поможет извлечь бур из скважины.
Определяясь с конкретным местом под скважину, желательно выбрать самую низкую точку на участке. Нужно учитывать, что это место должно быть максимально удалено от мест загрязнения почвы. Иначе, чтобы обеспечить в доме нормальную питьевую воду, нужно будет делать артезианскую скважину.
Оборудование и инструменты для монтажа скважины
- Буровой инструмент: колонка для бурения, бурильные штанги, труба колонки.
- Лебедка.
- Тренога.
- Металлический шнек или ледобур из высокопрочной стали.
- Желонка для подъема грунта на поверхность.
- Трубы разного диаметра – обсадная труба, водопроводные трубы и шланги.
- Кессон.
- Водяные фильтры.
- Вентили.
- Скважинный насос.
Для преодоления пластов грунта разной плотности понадобятся специальные буры:
- Спиральный бур или так называемый змеевик. Используется для бурения глинистого грунта.
- Бур-ложка. Подходит для песчаного грунта.
- Бур-долото. Применяется для разрыхления твердых грунтов.
Изготовление буровой вышки для бурения скважины
Рисунок 1. Схема монтажа треноги для бурения.
Предлагается наиболее простой способ монтажа треноги для бурения скважины. Чтобы ее изготовить, понадобится:
- 3 бруса 15-20 см в диаметре и длиной 4-5 м;
- тонкая труба.
Монтаж треноги производится таким образом:
- Уложите на землю брусья так, как показано на рис. 1.
- Просверлите в них насквозь отверстия, через которые будет вставляться тонкая труба.
- Просуньте через отверстия всех трех брусьев трубу и закрепите их в разных направлениях, образуя треногу.
- Закрепите на треноге лебедку.
- Вверху треноги сделайте цилиндровый блок, чтобы трос механической лебедки легко перемещался.
- Прикрепите бур к тросу и приступайте к бурению скважины.
Бурение скважины своими руками
Процесс простого бурения выглядит так:
- 2 человека проворачивают шнековый бур, взявшись за его рукоять, по часовой стрелке, пока он полностью не войдет в грунт.
- Лебедкой вытягивают бур до тех пор, пока трос полностью не будет вытащен, после чего бур вытаскивают вручную и чистят его от грунта.
- Данная операция проводится до тех пор, пока не будет достигнут водоносный слой.
Рассмотрим, как это делается, более подробно.
Рисунок 2. Схема процесса бурения скважины.
- В первую очередь вырывается шурф размерами 150х50 см. Чтобы предотвратить осыпание углубления, его стенки следует обложить либо досками, либо фанерой, либо ДСП. Также можно обычным буром вырыть ствол на глубину 1 м, 15-20 см в диаметре. Это необходимо, чтобы обеспечить устойчивость трубы вертикально.
- Установите треногу строго над углублением и закрепите лебедку в месте соединения ее опор.
- Для определения диаметра скважины и трубы колонки сначала нужно выбрать скважинный насос. Его продвижение по трубе должно быть беспрепятственным, то есть в диаметре насос должен быть меньше диаметра трубы на 5 мм.
- Бурение скважины – это процесс погружения и подъема бурового оборудования. Штанга проворачивается с одновременным ударом по ней долотом. Один человек раскручивает штангу, другой ударяет по ней сверху, тем самым углубляясь в грунт все ниже. Лебедка делает этот подъем и погружение легче. При бурении штангу следует маркировать. Это поможет определить момент, когда наступило время вытягивать штангу и прочищать бур. Специалисты рекомендуют делать эту процедуру через каждые 0,5 м.
- Для бурения песчаного слоя грунта используется специальный бур-ложка. При этом в процессе бурения нужно добавлять воду. Если грунт слишком твердый, его поможет пробить бур-долото. Такие буры могут быть двух видов – плоскими и крестовыми. Их главное назначение – помощь в разрыхлении твердых пород грунта. Пески-плывуны пробурить можно ударным способом. Для почвы, в которой преобладает глина, используется бур-змеевик, бур-ложка и желонка. Змеевик прекрасно справляется в прохождении глинистых почв благодаря своей спиральной конструкции, шаг спирали которой равен диаметру самого бура. Нижнее основание бура равно 45-85 мм, а его лезвие – 258-290 мм. Галечные грунты с гравием можно пробить, если чередовать долото и желонку с обсадными трубами. Довольно часто требуется заливать в отверстие воду. Благодаря этому можно пробурить скважину гораздо проще. Еще бурить скважину можно, используя помпу.
- Если грунт, который доставляется наверх, стал влажным, то вы приближаетесь к водоносному слою. Для перехода через водоносный горизонт следует еще немного углубиться. Бурить станет гораздо проще, но ни в коем случае не останавливайтесь. Необходимо буром наткнуться на водоупорный слой. На рис. 2 изображен процесс бурения скважины.
Как правильно подобрать насос для скважины
При выборе насоса для скважины нужно учитывать такие параметры:
- глубина скважины;
- диаметр используемой обсадной трубы;
- на сколько скважина удалена от дома.
Если глубина скважины не превышает 9 м, то можно выбрать поверхностный самовсасывающий насос.
Если глубина превышает 9 м, то выбирайте среди погружных скважинных насосов. Когда установка насоса будет завершена, в оборудованное кессоном устье скважины следует вывести трубу и приварить ее к оголовку кессона. Далее на трубе производится монтаж вентиля, открывающий и регулирующий поток воды.
Если скорость забора воды будет избыточна, то в малопродуктивной скважине быстро иссякнет вода, а работающий вхолостую насос испортится.
В кессоне подключаются трубы для водовода в помещение. Траншеи под них должны быть гидроизолированы и утеплены.
Рекомендации от мастеров по устройству скважины своими руками
- Прежде чем приступать к работе, следует узнать уровень залегания грунтовых вод в вашей местности, если недалеко располагаются какие-либо скважины или колодцы, загляните в них.
- Если уровень залегания воды не глубже 5 м, то, чтобы пробурить скважину, достаточно воспользоваться садовым буром.
- Компактную буровую установку можно взять в аренду. Это позволит сделать своими руками с помощью хорошего оборудования, при этом не переплачивая за него больших денег.
- Трубу водовода не опускайте до дна. Она должна быть выше него примерно на 50 см. Таким образом вода лучше будет подниматься кверху.
- В скважинной трубе на поверхности нужно сделать вентиляционные отверстия, иначе вода станет затхлой. Можно изготовить на трубе откидывающуюся крышку для доступа к скважине.
- Для скважины идеальным решением будет монтаж пластиковой трубы.
- Когда скважина будет готова, отдайте образец воды экспертам для проведения анализа. Употреблять можно ту воду, прозрачность которой составляет более 30 см, содержание нитратов не превышает 10 мг/л, в 1 л воды не более 10 кишечных палочек и оценка вкуса и запаха составляет 3 балла.
Плюсы и минусы бурения скважины вручную
Основными преимуществами бурения скважины вручную являются: его доступная цена; отсутствие необходимости в крупной спецтехнике; самодельные скважины благодаря своей маленькой глубине легко прокачиваются и не затягиваются; при отсутствии электричества вода может быть доставлена с помощью ручного насоса.
Из недостатков можно отметить: ограниченную глубину бурения и дефицит специалистов, способных помочь в обслуживании самодельной скважины.
Уход за скважиной
Каждая скважина нуждается в уходе и своевременной чистке. При ослаблении напора воды, которая может подаваться рывками, с воздухом, с песком, пора позаботиться о прочистке скважины. Это нужно сделать своевременно, поскольку скважина может утратить свою эффективность, тогда придется делать скважину в другом месте.
Для продувки скважины от песка применяется водяной или воздушный компрессор. Если этот способ не помог, то существуют более радикальные методы – с использованием кислоты или короткого замыкания. Поскольку это достаточно рискованно, прочистку скважины такими методами лучше доверить профессионалам. Иначе вы можете просто испортить скважину.
Вы решили соорудить скважину на собственном участке, чтобы обеспечить дом и семью достаточным количеством чистой воды? Однако вас повергла в шок сумма, в которую обойдется ее бурение? Согласитесь, что это мероприятие хотя и довольно дорогостоящее, но крайне необходимое.
Дороговизна естественным образом заставляет искать альтернативу услугам буровиков. Мы расскажем вам, как пробурить скважину своими руками. Поможем вам разобраться с особенностями проходки и обустройства источника воды - это вполне посильная задача для тех, кто не боится тяжелой работы.
В статье рассмотрены разные способы сооружения скважины. Ознакомившись с ними вы поймете, сможете ли выполнить все необходимые операции. Для лучшего усвоения приведенной информации статья снабжена пошаговыми фото и видео, на которых зафиксирован процесс бурения и изготовления бурового инструмента в домашних условиях.
Перед началом буровых работ следует изучить состав грунта на участке, чтобы хотя бы примерно представить свою будущую скважину.
В зависимости от особенностей пролегания водоносного слоя различают три вида скважин:
- абиссинский колодец;
- фильтровая скважина;
- артезианская скважина.
Абиссинский колодец (или скважина-игла) может быть устроен практически повсеместно. Пробивают его там, где водоносный слой залегает относительно близко к поверхности и приурочен к пескам.
Для ее бурения используют технологию забивки, которая не подходит для сооружения скважин других видов. Все работы обычно можно выполнить в течение одного рабочего дня.
Эта схема позволяет изучить особенности устройства различных скважин, чтобы лучше понять технологию их бурения и выбрать подходящий метод (кликните для увеличения)
Но дебит таких скважин невелик. Чтобы обеспечить дом и участок достаточным количеством воды, иногда имеет смысл сделать две такие скважины на участке. Компактные размеры оборудования позволяют без особых проблем устроить такую скважину прямо в подвале.
Фильтровые скважины, которые также называют скважинами “на песок”, создают на грунтах, где водоносный слой пролегает относительно неглубоко – до 35 метров.
Обычно это песчаные грунты, которые хорошо поддаются бурению. Глубина фильтровой скважины обычно варьируется в пределах 20-30 метров.
На этой схеме наглядно представлено устройство фильтровой скважины. В нижней ее части необходимо установить фильтр, чтобы предотвратить попадание песка и ила в воду
Работы при хорошем раскладе отнимут два-три дня. нуждается в хорошем обслуживании, поскольку постоянное присутствие в воде частичек песка и ила может вызвать заиливание или запесочивание.
Обычный срок эксплуатации такой скважины может составлять 10-20 лет. Срок может быть больше или меньше в зависимости от качества бурения скважины и ее дальнейшего обслуживания.
Артезианские скважины, они же скважины “на известняк”, самые надежные, поскольку водонос приурочен к коренным отложениям. Воду вмещают многочисленные трещины скальной породы.
Заиливание такой скважине обычно не грозит, а дебит может достигать примерно 100 куб.м/ч. Но и глубина, на которую предстоит провести бурение, обычно оказывается более чем солидной – от 20 до 120 метров.
Галерея изображений
Разумеется, бурить такие скважины сложнее, а времени и материалов на выполнение работ уйдет значительно больше. Профессиональная бригада может справиться с работами дней за 5-10. А вот если мы бурим , может понадобиться и несколько недель, и даже месяц или два.
Но усилия стоят того, ведь артезианские скважины могут без проблем прослужить полвека, а то и больше. Да и дебит такой скважины позволяет снабжать водой не только один дом, но и небольшой поселок. Только для устройства подобной выработки не подходят ручные методы бурения.
Физико-механические свойства грунтов также имеют большое значение при выборе метода бурения.
В ходе работ может понадобиться пройти самые различные пласты, например:
- влажный песок , который поддается бурению практически любым способом относительно легко;
- водонасыщенный песок , извлечь который из ствола можно только с помощью желонки;
- крупнообломочные породы (гравийные и галечниковые отложения с песчаными и глинистыми заполнителями), бурят которые желонкой или стаканом в зависимости от заполнителя;
- плывун , представляющий собой мелкодисперсный песок, перенасыщенный водой, вычерпать его можно только желонкой;
- суглинок , т.е. песок с обильными включениями глины, пластичный, хорошо поддающийся бурению шнеком или колонковым стаканом грунт;
- глина, пластичная порода , с бурением которого справится шнек или стакан.
Как узнать, какие грунты залегают под поверхностью, и на какой глубине находится водоносный слой? Конечно, можно заказать геологические исследования грунта, но это процедура не безвозмездная.
Почти все выбирают более простой и дешевый вариант – опрос соседей, которые уже пробурили скважину или соорудили колодец. Уровень воды в вашем будущем водоисточнике будет примерно на той же глубине.
Бурение новой скважины на небольшом расстоянии от уже существующего сооружения может и не пойти по точно такому же сценарию, но скорее всего, будет очень похожим.
Простые методы бурения скважин
Профессиональные бурильщики располагают оборудованием и инструментарием, позволяющими пробурить довольно буквально за пару дней. Но у самодеятельного мастера обычно нет ни таких средств, ни навыков работы с ними. Однако есть способы бурения, которые этого и не требуют. Чаще всего применяется бурение шнеком или ударно-канатный метод.
Способ #1 - бурение шнеком
Как понятно из названия, при этом способе бурения используется шнек или бур. Устройство представляет собой штангу, к концу которой приделан рабочий инструмент. При этом способе бурения также используют долото для разбивки валунов, если потребуется. Конструкция шнека напоминает винт, диаметр которого может быть разным.
Он в буквальном смысле ввинчивается в грунт, а лопасти винта помогают извлечь из ствола выбуренную породу.
На схеме изображено шнековое бурение. Бур закрепляют на треноге и вращают руками, периодически его вынимают, чтобы освободить шахту от разрыхленного грунта
Производится бурение следующим образом:
- Вращая штангу бура, в грунте проделывают вертикальное углубление.
- По мере углубления скважины бур с разрыхленным грунтом периодически поднимают на поверхность.
- По мере удлинения шахты штангу наращивают, присоединяя к ней новые и новые части.
- Для наращивания штанги используют надежное резьбовое соединение или хомуты.
- Стены скважины сразу же защищают обсадными трубами.
- Бур очищают и продолжают работы.
- Бурят до тех пор, пока не будет достигнут водоносный слой.
- Водоносный слой рекомендуется пройти полностью и углубиться в расположенный ниже слой грунта примерно на 0,5 м.
- Бур извлекают из скважины.
- С помощью буровой штанги внутрь обсадной колонны опускают фильтр.
- Обсадную трубу приподнимают таким образом, чтобы ее нижний край находился примерно по центру водоносного слоя, а не упирался в грунт.
Считается, что с помощью шнека можно пробурить только относительно неглубокую скважину – около 20-30 м глубиной. Однако многое зависит от состояния грунта. Для бурения рыхлых песков и крупнообломочных отложений рекомендуется использовать желонку.
При шнековом бурении можно использовать буровую установку, которая удерживает оборудование в правильном положении. Чтобы поднимать бур наверх, можно использовать мотор. Если выполняется так называемое “мокрое” бурение, следует предусмотреть место для удаленного из скважины мокрого грунта, отстаивания воды и т.п.
Чтобы облегчить процесс наращивания обсадной трубы, ее положение фиксируют с помощью специальных хомутов, которые можно изготовить самостоятельно
Выбирая бурение шнеком, следует помнить, что наличие воды в стволе скважины разрушительно действует на ее стенки.
Способ #2 - роторное бурение
Говоря о вращательных методах бурения (а именно к ним относится шнековый метод), стоит упомянуть о бурении с помощью ротора. Именно этот метод чаще всего применяют буровики для проходки выработки в скальных породах. Для его реализации используют специальную буровую установку с ротором.
Бурение осуществляется с помощью все того же бура, но вращают его не вручную, а с помощью мотора. Ротор передает движущийся момент на буровую штангу, т.е. и на расположенный в глубине грунта снаряд.
Грунт разрушается, инструмент углубляется в породу. Чтобы ее удалить, в скважину под напором дают воду, которая вымывает мелкие обломки грунта, или вычерпывают все желонкой.
Роторное бурение осуществляется с помощью специальной буровой установки. Изготовить такое оборудование самостоятельно сложно, однако его можно арендовать
Роторный способ не слишком подходит для самостоятельного бурения, поскольку оборудование для него нельзя изготовить за пару часов “на коленке”. Необходимо купить, арендовать или одолжить специальную буровую установку с мотором. Кстати, работают такие устройства не только на электричестве, есть и газогенераторные модели.
Помимо установки нужно оборудование для интенсивной промывки скважины и/или мощный компрессор для ее продувки. Наконец, необходимы навыки работы с такими устройствами.
Бур должен вращаться практически непрерывно, а возникающие нюансы, вроде его застревания в породе, следует решать умело и оперативно. Начинающему мастеру обычно проще работать самодельным буром или желонкой.
При так называемом “мокром” бурении стены скважины намокают, что снижает их прочность, поэтому в скважину следует сразу же опустить обсадную трубу
У роторного бурения все же есть ряд неоспоримых достоинств – это самый быстрый способ бурения, и ему обычно поддаются практически любые грунты. Однако при этом способе бурения, когда в шахте практически постоянно присутствует вода, особенно важно сразу же начать монтаж обсадной колонны, чтобы не допустить обрушения стен.
Способ #3 - бурение желонкой (ударно-канатный метод)
Ударно-канатный метод или бурение желонкой существенно отличается от шнекового и роторного бурения, поскольку в этом случае ничего вращать не нужно.
При бурении абиссинского колодца сначала используют узкий шнековый бур, чтобы пройти твердый грунт и дойти до плывуна
Шланг в такую скважину не опускают, его роль выполняет сама узкая труба. Насос устанавливают прямо на верхнюю часть абиссинского колодца.
Обсадную трубу, которая одновременно с тем является стволом выработки, наращивают отрезками по 1-3 метра, а резьбовые соединения тщательно уплотняют с помощью подмотки и силиконового герметика. Компактные размеры позволяют устроить такой колодец даже в подвале частного дома, чтобы не занимать место на участке.
Абиссинский колодец также называют скважиной-иглой, поскольку устройство обсадной трубы с наконечником-фильтром действительно напоминает иголку. Резьбовые соединения такой трубы следует тщательно уплотнить
Чтобы сделать фильтр скважины иглы, на нижней части трубы делают ряд отверстий диаметром около 10 мм. Перфорированный участок снаружи закрывают слоем специальной металлической сетки галунного плетения. Такой фильтр надежно предотвратит попадание мелкого песка в скважину.
Выясняя, как самостоятельно пробурить или скважину-иглу, методу забивания колонны узких обсадных труб следует уделить пристальное внимание. Эту операцию можно выполнить с помощью штанги или бабки. В качестве штанги используют длинный металлический прут, который постепенно наращивают, поскольку он опускается вместе с обсадной трубой.
Удары прута во время работы приходятся на наконечник. При этом на соединения трубы также испытывают дополнительную нагрузку и могут деформироваться. Иногда, при сильных ударах, муфтовое соединение может просто разорвать в процессе забивания, а это недопустимо. Бабка – это груз с отверстием.
На верхний конец обсадной трубы надевают специальный оголовок, по которому и наносят удары, чтобы забить трубу на нужную глубину. При таком способе забивания нагрузка распределяется более равномерно, однако целостность соединений все же остается под угрозой. Поэтому для бурения абиссинского колодца следует использовать только высококачественные материалы.
В этом случае уместно только резьбовое соединение, которое соосно с центром трубы. Правильно выполнить такую резьбу можно только на токарном станке. Разорванная труба доставит мастеру множество неприятностей, поскольку застрявший в грунте кусок колонны вытащить практически невозможно.
Работы придется начать заново, а расходы заметно возрастут. А вот если пробурить абиссинский колодец по каким-то причинам не удалось, почти все материалы можно использовать повторно.
Изготовление бурового инструмента
Как уже упоминалось ранее, приспособления для бурения можно изготовить самостоятельно, одолжить у друзей, или приобрести изделия промышленного производства.
Иногда буровую установку можно арендовать. Однако цель самостоятельного бурения обычно состоит в том, чтобы максимально снизить затраты. Самый простой способ выполнить бурение дешево – сделать .
На схеме представлено устройство различных инструментов для бурения. С помощью долота особенно твердый грунт можно разрыхлить, а затем его вынимают буром, желонкой или другим приспособлением
Вариант #1 - спиральный и ложковый бур
Ручное бурение можно выполнять спиральным или ложковым буром. Для изготовления спиральной модели берут толстый заостренный прут, к которому приваривают ножи. Их можно изготовить из стального диска, разрезанного пополам. Край диска заостряют, и затем ножи приваривают к основанию на расстоянии около 200 мм от его края.
Бур для шнекового бурения, созданный своими руками, может быть разной конструкции. Обязательные его элементы – ножи с заостренными краями и установленное внизу долото
Ножи должны быть расположены под углом к горизонтали. Оптимальным считается угол около 20 градусов. Оба ножа располагают напротив друг друга. Разумеется, диаметр бура не должен превышать диаметр обсадной трубы. Обычно подходит диск диаметром около 100 мм. Ножи готового бура следует остро заточить, это облегчит и ускорит бурение.
Другой вариант спирального бура можно сделать из стержня и полоски инструментальной стали. Ширина полосы может варьироваться в пределах 100-150 мм.
Сталь следует разогреть и свернуть в спираль, закалить, а затем приварить к основанию. При этом расстояние между витками спирали должно равняться ширине полосы, из которой ее изготавливают. Край спирали тщательно затачивают. Стоит отметить, что в домашних условиях сделать такой бур непросто.
Спиралевидный шнек для бурения можно сделать из трубы и стальной полосы, однако правильно свернуть ленту в спираль, приварить и закалить инструмент в домашних условиях не всегда просто
Для изготовления ложкового бура понадобится металлический цилиндр. В условиях самостоятельного изготовления проще всего использовать трубу подходящего диаметра, например стальную трубу на 108 мм.
Длина изделия должна быть около 70 см, с более длинным устройством будет тяжело работать. На этом корпусе следует проделать длинную и узкую прорезь, вертикальную или спиралевидную.
Самодельный ложковый бур проще всего изготовить из отрезка трубы подходящего диаметра. Нижний край сворачивают и затачивают, а вдоль корпуса делают отверстие для очистки бура
В нижней части корпуса монтируются два ложкообразных ножа, режущая кромка которых затачивается. В результате грунт разрушается и горизонтальными, и вертикальными кромками бура.
Разрыхленная порода поступает в полость бура. Затем его вынимают и очищают через прорезь. Помимо ножей в нижней части бура по оси устройство приваривают сверло. Диаметр отверстия, сделанного таким буром, будет немного больше, чем само устройство.
Вариант #2 - желонка и стакан
Чтобы сделать желонку, проще всего также взять металлическую трубу подходящего диаметра. Толщина стенок трубы может достигать 10 мм, а длина обычно составляет 2-3 метра. Это делает инструмент достаточно тяжелым, чтобы при ударах о грунт производилось его эффективное рыхление.
Галерея изображений
Сооружение рамки для захлопывающего устройства
Если под вашим участком имеются подземные воды — вас можно назвать счастливчиком.
Построив скважину, вы обеспечите дом и прилегающие насаждения этим ценнейшим ресурсом, забыв при этом о ржавчине в трубах, перепадах давления и других болезнях централизованного водопровода.
Подсчитано, что затраты на обустройство скважины при нынешнем уровне цен на питьевую воду окупаются примерно за год – любой экономист подтвердит, что такой проект считается исключительно выгодным.
Из этой статьи вы узнаете, как пробить скважину для воды своими руками и каким образом продлить ей жизнь.
Прежде чем приступить к бурению водоносной скважины, нужно провести некоторые типы исследовательских работ.
В первую очередь конструкция скважины определяется типом водоносного пласта.
Нужно узнать, насколько глубоко залегает вода на вашем участке.
Бывают они такими:
- Верховодка: самый верхний и самый загрязненный слой, чаще всего залегающий на глубинах до 2,5 м (иногда – до 10 м). За редкими исключениями качество этой воды не позволяет применять ее для питья и приготовления пищи – только для технических нужд. Добывается с помощью обычного колодца.
- Артезианские воды: самый глубокий, чистый и производительный водоносный пласт. Но добыча такой воды, имеющей идеальное качество, допускается только при наличии специальной лицензии. Да и построить артезианскую скважину самостоятельно невозможно – обычно пласт залегает глубже 50-ти м и только в очень редких случаях выходит на 30-метровый горизонт.
- Напорный пласт: обычная глубина залегания – от 30 до 50 м. Источники данной разновидности часто называют «скважиной на известняк», хотя водоносный пласт может быть образован не только известняком (это наиболее желаемый вариант), но и суглинками, а также гравийно-галечными отложениями.
- Безнапорный пласт: именно сюда – на глубину до 20 м – чаще всего добираются буровики-самоучки. Как правило, пласт состоит из пропитанного водой песка, откуда и пошло название – скважина на песок. Также не исключена галечниковая, гравийная структура и некоторые другие варианты. В большинстве случаев вода имеет приемлемое качество, но ее обязательно нужно сдать в лабораторию для анализа. Естественный напор отсутствует, поэтому необходим погружной насос и прочный водопровод. Также потребуется установка песочного фильтра.
У скважин на известняк есть два существенных достоинства:
- Отсутствует необходимость устанавливать песочный фильтр в нижней части ствола.
- Вода за счет естественного напора может подниматься довольно высоко, что облегчает эксплуатацию скважины и снижает требования к насосу и трубам.
Расположение водоносного слоя
Однако, несмотря на все плюсы подобную скважину своими силами делают очень редко, так как она является слишком глубокой.
Согласно расчетам, при глубине залегания вод свыше 20 м делать скважину своими руками нецелесообразно – нанять профессионалов со специнвентарем будет дешевле.
Если вы добрались до безнапорной воды на отметке 12 – 15 м, лучше не останавливаться, а по возможности углубляться далее, чтобы добраться до известняка.Известняковая скважина по сравнению с песчаной имеет целый ряд преимуществ, среди которых большая производительность (5 куб. м/сут против 2-х) и более длительный срок эксплуатации – 50 лет против 15-ти.
Способы бурения и инструменты
Как самому пробурить скважину для воды? Для любительского исполнения доступны следующие виды бурения:
- ударный;
- роторный и ударно-вращательный;
- ударно-канатный.
Ударный
Применяется для создания скважины-иглы, также называемой абиссинским колодцем. По сути, грунт буквально прокалывается трубой с заостренным наконечником, имеющей в диаметре от 25 до 120 мм. По ее торцу осуществляют серию ударов специальным тяжелым инструментом – бабкой.
Вращательный (роторный) и ударно-вращательный
При данном способе буровой снаряд закрепляют на конце так называемой буровой колонны или штанги, состоящей из нескольких последовательно скрепленных труб.
По мере углубления скважины буровая колонна наращивается путем присоединения к ней все новых колен.
При ручном бурении для соединения отдельных звеньев можно использовать только штыковые муфты.
Вращают колонну с помощью вделанного в верхнее колено рычага, заставляя таким образом бур погружаться в землю. При ударно-вращательном бурении буровую штангу периодически приподнимают и сбрасывают, разрыхляя грунт, либо бьют по ней кувалдой.
Инструменты:
- Шнек. Используется двухзаходный вариант, поскольку одно заходный будет уходить в сторону и быстро застрянет. При вращательном бурении шнеком проходят связные грунты однородной плотности – почву, мягкую глину, суглинок, влажные супеси.
- Ложковый бур. Применяется при вращательном или ударно-вращательном бурении для разработки рыхлых и сыпучих грунтов, которые не могут удерживаться между лопастями шнека.
После бурения скважины следует провести работы по ее благоустройству. Очень важно соорудить надежный оголовок для защиты скважины от паводковых вод. : ход работ по изготовлению, разновидности и маркировка.
Технологии бурения скважин на воду представлены в статье.
Возможно, следующая информация вас заинтересует: . Все о выборе погружных центробежных насосов: обзор моделей и отзывы потребителей.
Ударно-канатный
Самый простой способ. Тяжелый буровой снаряд подвешивается на канате, конец которого перекинут через блок. Вручную или с помощью лебедки снаряд приподнимают, а затем сбрасывают, разрыхляя или извлекая грунт (в зависимости от применяемого инструмента).
Виды буров:
- Долото: нижняя часть снабжена острыми зубьями. Применяется для разрушения валунов и разрыхления плотных грунтов.
- Желонка: имеет вид перевернутого стакана с клапаном. Применяется для выборки сыпучих и полужидких грунтов: когда желонка сбрасывается, ее полость заполняется породой. Инструмент вытаскивают на поверхность и опорожняют.
- Забивной стакан (бур Шитца): принцип работы такой же, как у желонки, только без клапана. Применяется для выборки вязких, налипающих грунтов, которые удерживаются в полости стакана за счет трения.
Пробивка скважины
В начале процесса над точкой бурения устанавливают копер – треногу из труб или бревен.
Если их длина будет 6 м, высота копра составит около 4,5 м, что позволит использовать для буровой штанги и обсадной колонны звенья длиной до 3 м.
Для надежности устанавливайте «ноги» копра в углубления. Если их просто упереть в забитые в землю штыри, конструкция будет ненадежной.
На копре подвешивают подъемный и буровой вороты, блок с крюком и рычаг-качалку. Далее под ним следует выбрать грунт на глубину 1,5 м (размеры выемки в плане – 1,5х1,5 м).
Забуривание на глубину до 3 м выполняют с помощью шнека, который очень важно удерживать в строго вертикальном положении. Если скважину предполагается делать глубже 7 м, в подготовленное отверстие строго вертикально следует установить направляющую трубу – кондуктор.
При ручном бурении применяется только сухой прерывистый метод: буровой снаряд извлекается через каждые 0,5 м проходки и освобождается от грунта.
Сложности могут представлять валуны, которые разбиваются долотом, и сухая плотная глина. Если такой слой окажется на пути бура, в скважину следует залить несколько ведер воды и после некоторой паузы попробовать выбрать глину ложечным буром или забивным стаканом.Установка обсадной трубы
Обсадка устанавливается одним из двух способов:
- Скважину проходят буром большего, чем обсадная труба, диаметром, после чего ее опускают в уже готовый ствол, постепенно наращивая и придерживая бурильным воротом. Пространство между трубой и стенками скважины заполняют гравием, глиной или бетоном. Такой способ применяется на плотных несыпучих или вязких грунтах при заглублении до 10 м.
- Проходка выполняется буром меньшего диаметра. Параллельно с бурением обсадная труба с силой загоняется в ствол, для чего ее нижний торец снабжается режущим элементом – фрезером. Данный метод является более надежным. Но его нельзя применять на вязких грунтах.
Сегодня применяют как металлические, так и полимерные обсадки.
Монтаж обсадной трубы
В обоих случаях следует брать не обычную водопроводную трубу, а специально изготовленную для данной функции. Пластиковую обсадную трубу легко можно повредить буром или колонной изнутри. Поэтому в тех случаях, когда обсадка производится одновременно с бурением, на буровую штангу через каждые 3 – 5 м следует устанавливать пружинные центраторы.
Металлические обсадные трубы наращивают с помощью резьбовых муфт или электросварки, пластиковые – соединением в раструб или муфтами, которые сажают на клей или приваривают. В последнем случае (он является наиболее предпочтительным) применяется специальный инструмент – паяльник, который расплавляет стенки трубы и муфты, после чего они объединяются в цельное изделие.
Скважина на дачном участке избавит от массы проблем. Обеспечит водой для полива, ухода за личным транспортом и территорией. Вряд ли собственноручно добытая вода пригодится для питьевых целей, но вполне подойдет для совершения гигиенических процедур.
Правда бурение выработки обходится не слишком дешево. Другое дело, если устроена скважина на даче своими руками. В этом случае обзавестись собственным источником воды можно с минимальными финансовыми потерями. Согласны?
В предложенной нами статье подробно описаны буровые технологии, доступные самостоятельным бурильщикам. Подробно описан буровой инструмент и правила подбора его в зависимости от физико-механических свойств грунта. Наши рекомендации окажут действенную помощь в устройстве водозаборной выработки.
Подземные воды существенно отличаются от поверхностных аналогов. Они не текут в виде бурных ручьев с реками, не собираются в озера, если им не попадется карстовая полость в земной коре.
Если бы под нашими ногами повсеместно резвились ретивые потоки, города и поселения рухнули вслед за грунтом, не имеющим под собой надежного скального основания.
Подземную воду извлекают из пор, трещин, каверн (пустот), имеющихся в структуре горных пород
Характер залегания воды в горных породах
Подземную воду вмещают поры, пустоты и трещины, образованные в горных породах в ходе различных геологических процессов. В генезис и принцип действия процессов мы не станем вдаваться в этой статье.
Отметим лишь то, что от способа образования грунтов зависят их физико-механические свойства, а также гидротехническая и гидрогеологическая специфика находящейся в них воды.
Подземным водам свойственно некоторое передвижение в пределах вмещающего их пласта – слоя отложений с равнозначными свойствами и структурой. На них по аналогии с поверхностными действует гравитация, обуславливающая ток к расположенным ниже слоям или вдоль уклона к нижележащим участкам.
Если у подземной воды есть возможность накапливаться, но нет путей для разгрузки, то повышается давление. Вода в силу физических особенностей не может сжиматься. В рамках замкнутого пространства давление заставляет жидкость искать место для естественного выхода. Благодаря этому явлению на поверхность выходят родники и бьют гейзеры.
Подземную воду откачивают из пор песков разной крупности и плотности сложения, из трещиноватого известняка, реже песчаника
Грунты, поры, каверны и трещины которых вмещают воду, называются водовмещающими или водоносными. Сооружаемая для забора воды выработка должна заглубляться именно в них. В числе водоносов есть виды, способные беспрепятственно пропускать через себя воду, и виды, способные только удерживать.
В геологическом разрезе водоносы обычно чередуются с водоупорами. Это глинистые грунты, структура которых схожа со всем известным пластилином, не содержат в себе воду и не пропускают ее.
Вода может находиться в мелких линзах и трещинах, образованных в суглинках и твердых супесях. Однако чаще всего она просто впитывается глинистыми отложениями, тем самым меняя их консистенцию.
К водоупорам относятся также скальные и полускальные разновидности в неразрушенном состоянии, т.е. без трещин. Если их тело испещрено трещинами разнообразного калибра, да еще и заполненными водой, то скальные и полускальные образования переходят в категорию водовмещающих.
Чем больше объем пустот горной породы, тем большей водообильностью будет обладать водоносный слой. Правда, эту характеристику можно получить только при бурении скважины или узнать ее в организации, проводившей буровые работы неподалеку
Классификация подземных вод
Характер образования вмещающих воду грунтов лежит в основе классификации по физико-механическим качествам.
Согласно чему пригодная для использования подземная вода упрощенно подразделяется на:
- Воды осадочных отложений. Находятся в порах песков разнообразной крупности, в пустотах гравийных, галечниковых, щебенистых отложений. Вмещают их обломочные грунты, частицы которых никак не связаны между собой. Означенные породы обладают превосходными фильтрационными качествами: вода в них и через них может свободно перемещаться в удобном для нее направлении.
- Воды коренных пород. Находятся в трещинах скальных, полускальных и ряда осадочных сцементированных грунтов. Самый распространенный вмещающий представитель – известняк. Вода может распространяться по трещинам коренных твердых глин, мергелей, песчаников и т.д., но для добычи эти варианты непригодны.
Фильтрационные качества коренных пород зависят от степени трещиноватости. В неразрушенном состоянии их частицы закреплены кристаллическими или консолидированными связями, не позволяющими воде перетекать в пределах слоя, просачиваться наружу и проникать извне.
Вода в коренных грунтах образуется за счет конденсации. Копится веками, не получая внешней подпитки. Естественно, в ограниченном пространстве ей тесно, из-за чего при вскрытии подобного пласта статический уровень обычно устанавливается выше глубины залегания. Иногда подобные скважины даже фонтанируют.
Грунты осадочной толщи залегают относительно горизонтальными слоями, в пределах которых физико-механические свойства и структура равны или имеют незначительные отклонения. Водоупорные грунты обычно чередуются с водонасыщенными
Осадочные отложения регулярно подпитываются атмосферной водой. Проникает она путем банального просачивания – инфильтрации через лежащие выше пласты. Осадочные водоносы могут насыщаться и в горизонтальном направлении, например, получая воду посредством той же инфильтрации от близлежащего водоема.
Фильтрационные свойства и природа образования горных пород тесно связана с гидравлическими качествами находящейся в них воды.
По указанному признаку подземные воды делятся на следующие категории:
- Безнапорные. Это воды, залегающие в осадочных породах, в первых от дневной поверхности водопроницаемых пластах. Они свободно подпитываются и точно так же разгружаются в водоемы или нижележащие слои, потому отличаются нулевым напором.
- Напорные или артезианские. Понятно, что в большинстве своем это воды коренных пород. Однако к их числу относят некоторые скважины, вскрывающие осадочный водонос. Например, если участок находится в распадке между двумя холмами, вскрытая выработкой вода будет стремиться достичь среднего уровня по пласту и фонтанировать.
Если водоносный горизонт, приуроченный к осадочным породам, залегает между водоупорными слоями того же генезиса, то они могут характеризоваться незначительным напором. Яркий пример: насыщенный водой песок, сверху и снизу «охваченный» слоями суглинка. При вскрытии статический уровень некоторое время может быть чуть выше кровли самого слоя.
Грунтовые воды осадочных пород редко бывают напорными, т.к. у них практически всегда есть возможность для разгрузки. Исключение – скважины, пробуренные в распадке между холмами. В таких источниках вода будет стремиться достичь общего УГВ по водонасыщенному пласту по принципу сообщающихся сосудов
В народе подобную воду называют межпластовой, в среде гидрогеологов слабонапорной. На практике подобные ситуации встречаются крайне редко. Потому что у воды, приуроченной к осадочным грунтам, почти всегда есть возможность для разгрузки.
Возможность эта может оказаться в 1 – 10 и более км от точки бурения, но благодаря ей давления в водоносе не бывает. Значит, и о напоре речи не может быть.
Категория буримости как аргумент
Кроме перечисленных классификационных различий, есть еще очень важный признак, с которым необходимо ознакомиться мастерам, желающим пробурить водоносную скважину на собственной даче. Это категория по буримости, значительно ограничивающая круг возможностей ручного бурения.
- Сыпучие. Крупно- и мелкообломочные осадочные породы, не сохраняющие при разработке форму: пески всех степеней плотности и зерновой крупности, гравийные, щебенистые, галечниковые отложения. Легко разрушаются, но не всегда просто извлекаются из скважины.
- Пластичные. Глинистые осадочные грунты, сохраняющие форму при разработке выработок: это семейство суглинков, глин и супесей. Разрушаются сложнее, чем предыдущий тип, но извлекаются благодаря собственной «липучести» без особых проблем.
- Твердые. К ним относят скальные и полускальные породы. Самая высокая категория по буримости, подтверждающая сложность и трудоемкость разработки. Породы тяжело разрушаются, с забоя поднять их тоже непросто.
Осадочные отложения представлены сыпучими и пластичными разновидностями. С их бурением можно справиться своими силами. Нет особой нужды привлекать для работы технику и изготавливать суперсложный буровой инструмент.
Таблица с классификацией горных пород по буримости шнековым инструментом. Шнек относится к снарядам с самой высокой скоростью разработки, но в большинстве случаев после проходки им приходится расчищать дно скважины желонкой (+)
Таблица с категориями буримости горных пород ударно-канатным способом. Скорость бурения самая низкая, но только ударно-канатным методом можно пройти рыхлые пески, гравийно-галечниковые отложения, извлечь из скважины насыщенные водой грунты и очистить забой (+)
К коренным относятся преимущественно скальные и полускальные виды пород. Для самостоятельного бурильщика это практически недоступный вариант.
Без буровых установок разрабатывать чересчур сложно, а без специализированного разрушающего инструмента, долота, вообще невозможно. Глины твердые и полутвердые бурятся легче «скалы», но воду из них не качают.
Для забора воды скважины устраивают с заглублением водоприемной части в песок или в известняк. Желающим собственноручно пробурить скважину по силам “песчаный” вариант (+)
Отметим, что питьевую воду добывают как из осадочных отложений, так и из коренных пород. Однако разновидность, приуроченная к «осадкам», чаще бывает только технической из-за способности грунтов пропускать любые жидкости, в том числе стоки, пролитые на землю масла, нефтепродукты и др.
В любом случае откаченную из личного источника воду надо нести на проверку в СЭС для получения обоснованного анализами вердикта о питьевой или технической принадлежности.
Подбор места для скважины на дачном участке
Перед тем как сделать скважину для забора воды на даче, надо провести самостоятельные гидрогеологические изыскания. Звучит громко, но заключаются они в элементарном опросе соседей, имеющих собственный источник воды.
Выяснить во время опроса нужно:
- Глубину зеркала воды в существующих точках забора . Узнать указанное обстоятельство можно у владельцев как скважин, так и колодцев.
- Стабильность статического уровня . Не имеет ли он свойство значительно опускаться в засушливый летний период и зимой.
- Геологическую обстановку . Точнее, какие горные породы были вскрыты при копке колодца или бурении? Встречались ли валуны?
Дачные участки, как правило, располагаются в равнинной местности, которой характерно практически горизонтальное залегание геологических элементов. Незначительные отклонения будут только за счет разницы в абсолютных отметках между существующим источником и точкой бурения.
Никаких народных методов поиска признаков воды на участке лучше не использовать. Разговоры о чувствительности муравьев и учете климата вообще смешны, на залегание грунтовой воды они никоим образом не влияют. На климат надо вообще было ориентироваться, когда выбирали участок.
Вот определиться с кратчайшей трассой от источника к дому или к бане очень даже стоит. И обязательно участь возможность установки вышки с удобством проведения всего комплекса работ. Определиться с лучшим временем для бурения поможет .
Аренда мобильного бурового станка
Самый простой и наименее трудоемкий метод устройства скважины на собственной даче заключается в аренде мобильной буровой установки. С ее помощью можно за пару дней пробурить и обустроить на участке единоличное сооружение для забора воды.
Установка без усилий пройдет толщу осадочных грунтов и при желании мастера вскроет коренные, но дешевым этот метод не назовешь.
Галерея изображений
Для бурения водозаборной выработки понадобится буровой инструмент. Для извлечения сыпучих пород понадобится желонка, глинистые грунты проще поднимать шнеком, стаканом или колонковой трубой. Если предстоит разрушение валунов или скальной породы, нужно запастись долотами.
Галерея изображений
В качестве более доступной по стоимости альтернативы подойдет сборно-разборное ручное буровое устройство. Оно включает шнек с рукояткой для вращательного движения при забуривании и комплект штанг для наращивания буровой колонны. «Ручником» спокойно по 10-25 м. Можно и глубже, если позволит здоровье и количество штанг.
За неимением буровой установки или устройства в заводском исполнении прибегают к методам, которые не так давно еще использовались в профессиональном бурении. Разговор пойдет об ударно-вращательном и ударно-канатном ручном способе.
Из-за неоднородности геологического разреза методы бурения чаще всего применяются в комплексе. Разница в технике разрушения и извлечения породы позволяет пройти буквально любые по сложности геологические образования.
Комплект для ручного бурения скважин (народное название “ручник”) представляет собой простейший буровой станок в заводском исполнении. Предназначен для шнекового бурения. В производственных целях используется там, где нет возможности развернуть вышку штатной буровой установки (+)
Методы для бурения вручную
Прежде чем решиться на реализацию проекта устройства водозаборной выработки своими руками стоит тщательно ознакомиться с методами проходки скважин. Технологию подбирают в зависимости от геологического строения участка. Для этого с пристрастием расспрашивают соседей о том, как копали колодец или бурили скважину у них.
Выяснив, какой тип грунта приходилось ранее проходить при разработке, определяются с буровым инструментом. Его нужно будет изготовить самим или арендовать. Сразу нужно решить, что делать с : взять у кого-нибудь во временное пользование или соорудить самим.
Вариант #1 – ударно-вращательное бурение
Из названия ясно, что разрушение и извлечение отваленной породы из ствола производится посредством ударов и вращений.
Для совершения указанных буровых действий применяется разные виды снарядов, это:
- Ложка. Предназначена для вращательного бурения, используется в проходке по пластичным грунтам. Представляет собой цилиндр, лишенный меньшей половины или только сегмента. Бур делают с некоторым смещением центральной оси для того, чтобы выбуривалось отверстие шире, чем сам инструмент.
- Бурав, иначе шнек. Предназначен для разработки плотных глинистых грунтов вращательным методом. Представляет собой винт с одним или более витками. Действует элементарно: завинчивается в грунт и на лопастях выносит разрушенную массу на поверхность.
- Желонка. Предназначена для разработки сыпучих осадочных пород ударным методом. Кроме нее ни один инструмент не пригоден для полноценного извлечения гравийно-галечниковых отложений, щебня, гальки, рыхлых песков. Желонка незаменима в подъеме насыщенных водой, из-за чего весьма утяжеленных грунтов.
- Долото. Предназначено для дробления твердых пород путем многократных настойчивых ударов. Применяется в паре с желонкой, которая после разрушения вычерпывает отвал с забоя.
Ложка – универсальный буровой снаряд, с двумя захватывающими приспособлениями. Для среза и захвата грунта по вертикали у нее слегка отгибается левая стенка своеобразного проема в цилиндре.
Для нижнего захвата чаще всего устраивают резец в виде ковша на подошве бура. Вариаций на тему ложки огромнейшее количество. Желающим ее собственноручно изготовить нужно только разобраться с принципом действия.
Ложковые буры разрушают и захватывают породу в двух направлениях. По вертикали грунт срезает кромка полуцилиндра, расположенная по ходу вращения бура, нижний резец углубляет скважину по принципу завинчивания
Наподобие шнека ложку ввинчивают в породу. Нижним резцом она врезается в грунт, который после отделения от массива попадает внутрь неполного цилиндра. Боковым резцом ложка во время вращения срезает породу со стенок ствола. Вновь срезанный грунт уплотняет предыдущую порцию и проталкивает его в полость снаряда.
Работу ведут, пока не заполнят полость ложки отвалом наполовину или на 2/3. Затем бур извлекается из скважины и освобождается от выбуренного отвала через имеющийся в цилиндре боковой вертикальный «проем». Опорожненный снаряд снова опускают на забой и далее бурят.
Ложка для бурения полутвердых и твердых глинистых грунтов, не требующих удерживания нижним захватом
Нижний захват ложкового бура выполнен в виде шнекового витка, для облегчения проходки усилен дополнительным буравом
Бур-ложка для ручного бурения до глубины 5 м с укороченной рабочей частью, которая приварена к стартовой штанге
Ось симметрии ложки смещена неспроста. Эксцентрика позволяет бурить отверстие, пригодное для одновременной установки . Обсада обязательно нужна для формирования ствола выработки в осадочных отложения.
Без нее сыпучие породы будут бесконечно осыпаться на дно скважины, а глинистые при намокании станут «выпучиваться» в ствол, сужая просвет и затрудняя доставку снаряда на забой.
В последнее время ложку активно вытесняют разнообразные модификации шнеков. Проходку они действительно облегчают, но по меркам извлечения разрушенной породы существенно уступают ложке.
Ею можно выбуривать влажные липкие пески, а шнек их полностью не поднимет. Для чистки забоя после шнека почти всегда приходится применять желонку. Получается, что работа проводится в двойном объеме.
У бурения шнеком есть веский недостаток – при завинчивании бура очень просто отклониться от вертикали. Существенные отклонения приведут к полной эксплуатационной непригодности выработки. Незначительные отклонения затруднят установку обсады и впоследствии погружение насоса (+)
Простейшая модель желонки изготавливается из отрезка трубы Ø 180-220 мм в зависимости от размера скважины. Не забываем, что для откачки воды погружным насосом внутренний Ø обсады должен быть на 2-3 см больше наружного Ø насоса. Иначе его невозможно будет опустить в водозаборное сооружение.
Оптимальная длина отрезка трубы для желонки 1,0 – 1,2 м, чтобы не мучиться с подъемом, опорожнением снаряда и прочисткой его изнутри запросто рукой при необходимости. В верхней трети вырезают окошко, требующееся для извлечения пробуренного грунта. К макушке сажают ее на болты или приваривают серьгу, к которой будет крепиться трос.
Башмак инструмента оснащают чаще всего одно-, реже двухстворчатым клапаном. В узких желонках клапаном служит шарик. Для того чтобы нижняя часть лучше рыхлила и рушила породу по низу затачивают острую кромку или запиливают зубья.
Несколько интересных вариантов приведены в статье, с которой мы советуем ознакомиться.
Удерживаемую тросом желонку свободно бросают на забой. При ударе о землю раскрывается клапан, а разрушенный грунт продвигается в полость трубы.
Пропустив в полость снаряда порцию грунта, клапан захлопывается, благодаря чему желонка удерживает в себе сыпучие несвязные породы. Затем снаряд приподнимают над забоем на высоту 1,5 – 1,0 м и снова кидают, пока не будет пройдено очередных 0,3 – 0,4 м.
О том, для ручного бурения водозаборных скважин, подробно изложено в рекомендуемой нами статье.
Проверенные на практике конструкции долота мы представляем, но искренне желаем не сталкиваться с необходимостью их применения. Конечно, разрушить вручную «скалу» без долота нельзя. Но стоит ли связываться?
Бурение будет проходить буквально по паре см в сутки. Разумнее воспользоваться механизированным способом: арендовать мобильную установку или пригласить буровиков.
Долото может понадобиться, если в осадочном разрезе встречается крупная галька и валуны. Предположить, где на них можно наткнуться в реальности невозможно, т.к. им свойственно хаотичное расположение.
Если валун встретится после двух/трех метров проходки, лучше сменить место устройства скважины. Если пробурено около 15 – 20 м, то лучше помаяться, долго и настойчиво сбрасывая долото на камень.
Изготавливаются долота с применением кузнечно-прессовых машин из цельной металлической заготовки путем ковки. Их нужно будет заказывать (+)
Во время бурения всеми перечисленными инструментами в скважину периодически подливают воду. Она выполняет функцию буровой жидкости, временно связывает рыхлые грунты, размягчает глинистые породы и охлаждает инструмент, защищая его от преждевременного износа.
Для изготовления буровых штанг идеально подходят трубы с маркировкой ВГП, внутренний диаметр которых варьирует в интервале 33 – 48 мм. Длину штанги нужно подбирать, исходя из высоты вышки. Так, чтобы при подъеме в просвете между блоком и дневной поверхностью свободно помещались 2-3 звена.
Традиционная длина штанги 1,2 – 1,5 м, но бывает, что их делают и по 5,0 м. Конечно, при наборе буровой колонны из длинных элементов меньше соединений. Следовательно, меньше возможности для обрыва цепи труб в стволе.
Однако извлекать из выработки длинные штанги достаточно сложно. Тем более следует помнить, что верхушка колонны при подъеме почти достигает блока с перекинутым через него тросом, а внизу обычно из скважины торчит часть обсадки.
Штанги применяются для наращивания буровой колонны, иногда для утяжеления бурового снаряда. Между собой их соединяют муфтами или стопорными пальцами
Соединяют штанги резьбовыми муфтами или металлическими «пальцами» – отрезками прутка, изготовленных строго по Ø отверстий в предназначенных для состыковки штангах. Стартовое звено оснащается серьгой для крепления каната.
Нижняя часть каждого звена должна безупречно соединяться с последующим элементом и быть конструктивно идентичной приспособлению на верхушке ложки или шнека.
Вариант #2 – ударно-канатное бурение
Бурение вращением глубже 10 – 15 м становится слишком тяжелым, ведь кроме нагруженного снаряда, имеющего немалый вес, из выработки приходится доставать колонну бурильных штанг. К тому же каждый раз при подъеме все эти метры необходимо постоянно разбирать, а затем вновь собирать для доставки инструмента к забою.
В механизированном бурении все проще – вращение, доставку и извлечение инструмента производит гидравлика. Делать подобную работу вручную нецелесообразно и слишком тяжело.
Вдобавок при выполнении вращательных движений без использования механизмов, запросто можно отклониться от вертикали. И чем больше глубина, тем больше будет перекос, затрудняющий и доставку бура к забою, и монтаж обсады, и установку насоса в скважину впоследствии.
При ручном бурении на такой глубине разумнее прибегнуть к ударно-канатной технологии. В принципе, она нами уже изложена в рамках описания работы желонкой. Это же стандартный снаряд для бурения по ударной методе.
Для проходки по глинистым грунтам используется конический стакан с режущей кромкой понизу башмака. В отличие от желонки у стакана нет клапана и окошка для выемки грунта.
Его так же кидают на дно скважины с усилием и извлекают по мере наполнения. При ударе в его полость проталкивается глинистая порода, удерживаемая только стенками и собственной способностью липнуть.
Освобождают стакан от отвала путем простукивания кувалдой по ее стенкам. Липкая порода тогда отделяется от внутренней поверхности снаряда и вываливается наружу. Никаких штанг для бурения стаканом не нужно.
Значит, не надо постоянно разбирать и снова собирать немалую «цепочку» буровых штанг. Правда одну или две из них можно использовать для банального утяжеления инструмента при опускании его на значительную глубину.
Стакан – предшественник колонковой буровой трубы. Конструктивно напоминает желонку, но не оборудуется клапаном на подошве
Для совершения ударов по породе к буровому инструменту крепится трос или канат, на основании чего метод бурения получил название ударно-канатный. Для выполнения вращательных движений применяется колонна из буровых штанг, соединяющая бур с ручным или механическим воротом.
Для увеличения проходки при бурении вращением снаряд тоже ударяет в забой, а чтоб усилить силу разрушения башмаки буров оснащают всевозможными режущими деталями.
Ясно, что при бурении бур нужно регулярно опускать на забой, а после его наполнения извлекать на поверхность. Не забывайте, что при увеличении глубины доставать инструмент с разработанным грунтом будет все тяжелее с каждой проходкой. Облегчить бурение описанными методами и инструментами поможет буровая самодельная вышка.
Для того чтобы во время бурения можно было легко переходить с вращательного на ударно-канатный способ, буровую установку лучше оснастить и воротком, и лебедкой
Классический вариант буровой вышки выполняют в виде треноги общей высотой примерно 4,5 – 5,0 м. В верхней части вышки устанавливается блок, через который перекидывается связанный со снарядом трос. При вращательном бурении вышка нужна для того, чтобы поднять буровую колонну, состоящую из инструмента и бурильных штанг.
При бурении выработки глубиной 10 – 12 м можно обойтись без буровой установки, но мускульных усилий работа потребует больше. Так что лучше все-таки с ней.
Если уж совсем неохота связываться с ее сооружением, подойдет устройство в форме двух столбов с перекладиной и перекинутым через нее рычагом. Не исключено, что на основе предложенных конструкций вы сможете разработать собственное приспособление, облегчающее работу буровика.
Галерея изображений
Фото из
Вариант 2 - приспособление для ударно-канатного бурения
Обсадка скважинного ствола
Для обсадки скважинного ствола самый лучший вариант – стальные трубы. Подойдут полимерные собраться, но в плане прочности при заглублении в грунт они не слишком хороши. Опять же продавливать в скважину обсаду будет не гидравлика, а ручные усилия, а легкие пластиковые трубы в ручную выработку вовсе не просто заглубить.
Обсадку собирают из отдельных звеньев, длиной примерно по 2 м. Можно и больше, но их будет неудобно устанавливать в ствол во время бурения. Потому, хоть и будет в обсадной колонне много соединений, но используют лучше использовать подходящий для работы размер.
Первое звено устанавливается после двух/трех ходок. Затем ее постепенно продавливают, уложив сверху брусок для приложения собственной силы и веса. При бурении вращательным методом заглубление обсады проводится следом за извлечением инструмента с грунтом.
Применение ударно-канатного метода в сыпучих породах заставляет заглублять обсадку с некоторым опережением снаряда, иначе бур будет бесконечно черпать слой, не продвигаясь вниз.
Установка обсадки производится одновременно с бурением выработки. Трубы соединяются по резьбе или посредством сварки. Обсадку на время работ фиксируют хомутом
Соединяют звенья обсадки сваркой или резьбовыми муфтами, но лучше всего изначально подобрать трубы с резьбой. По мере заглубления их проще и удобней навинчивать, чем постоянно варить и проверять на дефекты шов.
Бурить продолжают, пока не пройдут водоносный слой и не углубятся в нижележащий водоупор минимум на 0,5 м. После этого колонну обсадных труб слегка “вытягивают” на поверхность, чтобы выйти из водоупорного слоя. Затем производят , чтобы избавиться от разрушенной в процессе бурения породы.
По завершению промывки внутрь обсаженного ствола устанавливают еще одну колонну труб со , который избавит воду от загрязнения и защитит насос. Теперь можно установить насос, тип которого подбирают в зависимости от глубины водоносного горизонта.
Финальным этапом организации собственного источника воды является обустройство ее устья. Для этого или ставят приобретенный в магазине оголовок.
К сожалению, далеко не ко всем участкам подведен водопровод. Владельцам такой недвижимости приходится выбирать малокомфортную жизнь «без удобств» либо проводить ручное бурение скважин на воду. Можно считать этот метод самым дешевым и распространенным способом обустройства источника для автономного водоснабжения. Для проведения работ обычно приглашают специалистов, но при желании их можно выполнить самостоятельно. Сегодня мы будем разбирать, как пробурить скважину своими руками и какие способы существуют.
Способы самостоятельного бурения
Шнековый метод
Очень распространенный метод бурения, чаще всего используется для обустройства неглубоких скважин. Его суть в том, что при помощи лопастей шнека почва разрушается и выносится на поверхность. Существует две технологии такого бурения. Для первой используется шнек, лопасти которого приварены к основе под прямым углом. В процессе работы лопасти разрезают почву под углом 90°, после чего измельчают и транспортируют наверх. Основной недостаток метода: часть грунта падает внутрь скважины и ее требуется извлекать на поверхность.
Разрушающие грунт лопасти шнекового инструмента могут быть приварены к оси под разными углами, на технологию бурения данный факт не влияет. Шнековое бурение в любом случае напоминает закручивание «штопора» с последовательным подъемом разрушенной породы
Более удобна вторая технология. В этом случае используется шнек с лопастями, которые привариваются к трубе под углом в 30-70°. Устройство разрезает грунт и, не измельчая его, транспортирует на поверхность.
Достоинство метода состоит в том, что при этом внутрь скважины ничего не попадает. На промышленной буровой установке обязательно используется подача в выработку промывочной жидкости, чаще всего воды. Струя, закачиваемая насосом внутрь обсадных труб, вымывает на поверхность отвал. В процессе ручного бурения скважин насосная промывка вряд ли будет использоваться. Однако профессионалы рекомендуют применение жидкости для промывки, которая существенно облегчает процесс бурения.
Колонковое бурение
При использовании этого метода бурение производится с помощью специального инструмента, представляющего собой трубу, на конце которой находится колонковая коронка с острыми резцами из прочного металла. Сверхтвердые скальные породы сначала разбивают долотом, затем бурят с помощью коронки и поднимают забившийся в колонковую трубу шлам.
Коронка, вращаясь вместе с трубой, углубляется в грунт, образуя скважину соответствующего ей диаметра. Шлам собирается внутри снаряда и поднимается вместе с ним на поверхность. Ударами тяжелой кувалды освобождают полый «стакан» от породы. В процессе бурения скважины своими руками внутрь снаряда должна подаваться вода либо чистая, либо с примесью глины. Это укрепляет стенки скважины и мешает их обрушению.
Колонковые коронки могут быть самых разных видов, их выбор зависит от физико-механических характеристик породы, в которой предстоит бурить скважину
В своей верхней части колонковая труба оснащается крепежными приспособлениями, на которые наращиваются штанги. Так достигается необходимая глубина бурения. Наращивание происходит поэтапно. После того, как был заглублен первый участок трубы, на нее крепится новая штанга, длина которой от 1,2 до 1,5 м. Затем действия повторяются. Таким образом из снаряда и штанг формируется технологическая колонна. Очень важно, чтобы стакан и трубы соединялись между собой как можно более прочно. В точках их крепления не должен присутствовать заметный люфт и нежелательные подвижки.
Ударно-канатный способ
Тяжелый буровой инструмент поднимается на высоту от 2 метров и с силой опускается на участок бурения. Он разбивает породу и захватывает ее режуще-захватывающим приспособлением, находящимся на нижнем крае трубы. Оно называется желонка и может быть самого разного вида, в зависимости от типа почвы.
Для облегчения процесса бурения в скважину вливается глиняная смесь или вода, которая позже вычерпывается с помощью особого приспособления, выполненного в виде ковша.
Схема желонки с шариковым клапаном, одного из типов инструмента, специально предназначенного для работы с мягким и сыпучим грунтом
Ударно-канатный метод предполагает использование треноги. Она сооружается над местом бурения. Высота устройства – порядка двух метров. На верхней части оборудования монтируется блок, через который перекидывается трос. На его конце прочно закрепляется желонка. Инструмент поднимается на поверхность земли и опускается в скважину с помощью троса. Очищение желонки от шлама производится через технологическое отверстие, расположенное в полуметре от ее нижнего края.
Некоторые умельцы утверждают, что знают, как вручную пробурить скважину, для чего вовсе не требуется возведение треноги. Многолетняя практика показывает, что это возможно только для глубин менее 10 м и потребует от строителей чрезмерных физических усилий.
Узнать подробнее о технологии бурения водоносных скважин можно из следующего материала:
Ударно-вращательный метод
Метод очень похож на предыдущий способ бурения. Главное отличие: выполняет сразу вращательные и ударные движения. Таким образом усилия, приложенные к снаряду, увеличиваются и процесс бурения ускоряется. Грунт, выбитый желонкой, при помощи особого ковша транспортируется на поверхность. Метод считается самым лучшим для обустройства скважины в каменистых твердых грунтах.
Для облегчения процесса бурения используется самодельная тренога - конструкция, с помощью которой вынимать из скважины бур намного проще и легче
Нужно отметить, что наименее результативным из всех способов является шнековый. Однако он наиболее простой, поэтому именно его чаще всего выбирают, когда собираются самостоятельно пробурить скважину. Впрочем, выбор метода бурения так же зависит от состава почвы на участке. Шнековый способ чаще всего бесполезен на твердых грунтах, а применение ударно-вращательного нецелесообразно на мягких почвах. Таким образом прежде, чем начать бурение следует обязательно выяснить состав грунта на участке.
Раскачать скважину после бурения поможет следующий материал:
Бурим скважину приспособлением из ледобура
Существует метод бурения, который потребует минимальных финансовых вложений. Это бурение скважин вручную при помощи ледобура. Инструмент используется в качестве бура, а для его наращивания применяются самодельные штанги.
Нож ледоруба будет служить шнеком, а в качестве штанг для наращивания можно брать стальные трубы диаметром до 25 мм. Чтобы процесс шел быстрее к заводным кромкам импровизированного шнека привариваются усиленные резцы
Кроме всего прочего для работы потребуются обсадные трубы, чтобы формировать ствол скважины, лопата и приспособление для вывоза с участка шлама.
Бурение шнеком, сделанным из ледобура, включает в себя следующие операции:
- Подготовка. Копаем направляющее углубление: яму в два штыка глубиной.
- Опускаем в получившееся углубление бур и начинаем его ввинчивать в грунт, используя правило закручивания винтов. Следует помнить, что после каждых трех или четырех оборотов инструмент извлекается на поверхность и очищается.
- После того, как пройден первый метр в глубину, начинаем формирование ствола.Для этого в скважину опускается обсадная труба, ее диаметр должен быть несколько больше диаметра бура. Лучше всего выбирать легкие детали из пластмассы, оборудованные резьбой для соединения.
- Когда буровой инструмент начинает опускаться в забой на всю свою высоту, прикрепляем к нему удлиняющую штангу. Сделать это можно двумя способами: прикрутить деталь, если присутствует резьба, или надставить при помощи стального пальца-стержня при ее отсутствии.
- В ходе работ продолжаем формирование обсадной колонны. Как только на поверхности остается порядка 10-15 см трубы, крепим к ней следующую. Соединение должно быть прочным. Обычно оно выполняется при помощи резьбы или пайки.
- Периодически проверяем вертикальность ствола. Если бур начинает биться о стенки обсадной колонны, выравниваем сооружение при помощи клиньев из дерева. Они забиваются между грунтом и обсадной трубой.
- После того, как в скважине появилась вода и было принято решение о прекращении работ, устанавливаем фильтр и аккуратно засыпаем зазор между грунтом и обсадной трубой гравием.
Обсадная колонна может быть смонтирована и после завершения работ по бурению. В этом случае пластиковые трубы вводят в скважину и последовательно соединяют после того, как предыдущая деталь будет опущена вниз. Это не самый рациональный способ, поскольку придется еще раз чистить забой от шлама.
Пластмассовые трубы очень легкие, достаточно прочные и недорогие, поэтому их чаще всего выбирают для обустройства обсадной колонны скважины
Опыт показывает, что бурение скважины своими руками вполне возможно, хоть и достаточно трудозатратно. К делу следует отнестись со всей ответственностью: грамотно подобрать способ бурения, выбрать необходимые материалы, изучить инструкции и после этого приступить к работе. Результатом потраченных усилий станет чистая вода из собственной скважины на участке.
