Как пробить скважину на воду: востребованные на практике варианты и буровые технологии
Для комфортной жизни на даче или в частном доме нужен собственный источник чистой воды. Это может быть шахтный или трубчатый колодец, то есть скважина, устройство которой в приоритете из-за меньшего вложения сил, времени, средств.
Выбирая, как пробить скважину на воду, обычно рассматривают вариант с наймом профессиональной бригады или способы самостоятельного выполнения всех работ.
Содержание статьи:
- Особенности механического бурения
- Обзор основных методов
- Принцип технологии гидробурения
- Укрепление стен скважины
- Прокачка и обустройство сооружения
- Как сделать скважину самостоятельно?
- Применение самодельных буровых снарядов
- Использование долота и желонки
- Несколько полезных советов
- Выводы и полезное видео по теме
Особенности механического бурения
Услуги наемной бригады недешевы, но работы обычно выполняются достаточно быстро и профессионально. Чтобы процесс протекал максимально эффективно, нужно создать подходящие условия для работы бурового оборудования. Сначала нужно выбрать место:
- для скважины;
- для размещения буровой установки;
- для вспомогательного оборудования;
- для слива отработанной воды;
- для хранения инструмента и материалов.
Рекомендуется проводить все работы на ровном участке, его оптимальные размеры 4×12 м. Помимо этого следует позаботиться о возможности свободного проезда техники: буровой установки, водовоза и т.п.
Желательно, чтобы ширина такого въезда составляла около трех метров. Если над местом проведения работ на высоте менее двух метров протянут электрический провод, его придется убрать или переложить.
Расположение буровой установки зависит от ее типа и габаритов. Для бурения станком УГБ, стационарно расположенном на машине, должен быть обеспечен въезд на участок к точке бурения и свободный выезд. Следует помнить, что при передвижении по возделанной земле грузовой транспорт может «сесть» в грунт и надолго застрять.
Для промышленного бурения водяных скважин используются как стационарно установленные на машины установки, так и легкие мобильные станки, станины которых можно расположить в любом месте
Переносную сборную буровую установку можно поставить куда угодно, но стоит учесть, что сам источник не следует располагать рядом с фундаментом, т.к. в процессе многолетней откачки воды вместе с ней будут вымываться частицы грунта. В итоге минеральное основание под фундаментом будет ослаблено из-за размыва.
Обзор основных методов
Методы бурения различаются в зависимости от типа грунта, но принцип работы у них общий. Породу нужно разрушить, извлечь на поверхность, а затем следует укрепить стенки получившегося отверстия. Для разрушения породы придумано множество буровых снарядов, позволяющих разбуривать и доставать на поверхность связные, несвязные и скальные грунты.
Бурение водяной скважины шнеком — распространенный способ, позволяющий успешно пройти различные слои грунта и соорудить гидротехнический объект за относительно короткое время
Существуют и другие способы разрушения грунта: с помощью взрывов, термообработки, электрических разрядов, но для скважин они обычно не подходят. Для выемки разрушенной породы можно использовать следующие методы:
- механический;
- гидравлический;
- пневматический;
- комбинированный.
Наиболее распространенным можно назвать механический способ, при котором используется такое оборудование как различные буры, желонки, шнеки и т.п. Гидравлические методы заключаются в вымывании породы с помощью большого объема воды, которую под давлением закачивают в выработку.
Пневматические методы, при которых для удаления разрыхленной породы используется сжатый воздух, используются значительно реже. Комбинируют чаще всего механический и гидравлический методы. Раствор, который подают в скважину при механическом бурении, облегчает движение бурового снаряда и охлаждает его.
Принцип технологии гидробурения
Гидробурение — достаточно распространенный метод. Рабочую жидкость закачивают в забой под давлением с помощью насоса. Она выходит наружу, увлекая за собой частички разрушенной породы. Отработанный раствор собирают в отдельную емкость для отстаивания.
Гидробурение — распространенный способ сооружения скважин. Он используется отдельно или в сочетании с применением другого инструмента: бура, шнека, долота
Затем воду используют повторно. При этом следует постоянно изучать характеристики грунта, чтобы понять, какой именно слой проходит бур в этот момент. Когда в скважине имеется посторонняя вода, можно пропустить водоносный слой и продолжить уже ненужное бурение.
Смесь воды и глины нужна в качестве гидрораствора на несвязных грунтах. Частички глины дополнительно свяжут породу и укрепят стенки скважины. Но если в процессе бурения приходится проходить глинистый слой, раствор делать не нужно. Частички глины растворятся в воде естественным образом во время движения воды внутри ствола.
На известковых грунтах эффективным считается гидробурение с чистой водой. Такая порода обладает способностью поглощать воду. Если раствор расходуется ускоренными темпами, можно говорить о достижении водоносного слоя и приступать к окончательному этапу бурения.
Укрепление стен скважины
По мере углубления скважины в отверстие опускают обсадную трубу и наращивают ее длину. Наиболее подходящими для этого считаются конструкции из стального сплава.
Подходящими считаются и цельнотянутые трубы, и сварные. Для соединения отдельных элементов используют обычно резьбу, но допустима и качественная сварка. Чтобы продлить срок эксплуатации скважины и обеспечить ее фильтром, в обсадную трубу ставят пластиковый вкладыш с перфорированным первым звеном.
Есть мнение, что на связных грунтах при относительно небольшой глубине бурения можно сначала пройти все слои породы до водоносного слоя, а затем опускать трубу сразу на всю длину скважины. Но опытные бурильщики считают, что лучше не рисковать даже при невысокой вероятности обрушения.
Прокачка и обустройство сооружения
После достижения водоносного слоя бурение продолжают еще, чтобы углубиться в грунт примерно на метр. После этого в выработку устанавливают пластиковую колонну с фильтром и выполняют прокачку скважины, т.е. откачивают из нее большое количество воды до тех пор, пока она не станет чистой.
Процедура может отнять несколько дней. Если при бурении использовался раствор, усилий для очистки сооружения понадобится больше. Иногда рекомендуется использовать еще один метод прочистки. В готовую скважину подают воду сверху под напором, чтобы очистить пространство вокруг нижнего конца трубы.
В прокачанную скважину опускают погружной насос, обустраивают оголовок и т.п. Владельцу выдается паспорт гидротехнического сооружения. В нем отражен ряд важных показателей, таких как глубина, дебит скважины, ее статистический и динамический уровни.
Как сделать скважину самостоятельно?
Высокая стоимость услуг наемной бригады побуждает самодеятельных мастеров искать способы ручного бурения. Эти методы считаются бюджетными, но требуют времени и усилий. Принцип выполнения работ такой же, как и при механизированном бурении. Нужно размельчить породу и вынуть ее, постепенно опуская в забой обсадную трубу.
Чтобы пробить скважину, нужно запастись буровыми штангами, которые соединяют друг с другом хомутами или резьбовым соединением по мере углубления инструмента в грунт
Разрушение грунта выполняется с помощью различных типов буров: желонок, ложек, стаканов, змеевиков. Вместо буровой установки ставят металлическую или деревянную треногу. Ее центр должен находиться точно над местом, выбранным для скважины, а размеры должны позволять находиться рядом с местом работ двум-трем сотрудникам.
Вверху также ставят блок лебедки. Эта конструкция облегчит выемку инструмента с грунтом. Проворачивать лебедку можно и вручную, но удобнее использовать для вращения электродвигатель, если есть такая возможность.
Применение самодельных буровых снарядов
Бур можно изготовить самостоятельно или приобрести готовый. Существуют разные виды такого инструмента, его подбирают в зависимости от типа грунта. Например, ложковый бур лучше использовать на песках, а глинистые слои стоит проходить змеевиком.
Долото для разрушения скальной породы можно приобрести в готовом виде или сделать самостоятельно. Важно, чтобы инструмент был достаточно крепким для выполнения этого типа работ
Сначала делают начальное отверстие, примерно метровой глубины. Оно задает направление для движения основного инструмента. Затем в отверстие опускают выбранный бур, делают несколько поворотов и извлекают его вместе с разрушенным и захваченным буром грунтом.
Верхний край буровой штанги проходит в отверстие внутри треноги, это помогает придерживаться правильного направления бурения. Не обязательно использовать именно треногу. Направляющая стойка может быть и другой формы.
Процедуру повторяют снова и снова. Скважина углубляется, к погруженной в землю верхней в колонне штанге присоединяют дополнительные звенья, которые закрепляют на резьбе или хомутами. Обычно проворачивают бур вдвоем, иногда нужен еще один человек, который бьет по инструменту сверху, чтобы облегчить работу.
Удобный бур можно сделать из подручных средств, например, используя стальную трубу и куски пильного диска, приваренного к ней под правильным углом
Но и это не обязательно. Многие мастера делятся опытом сооружения скважины в одиночку. Но они отмечают, что в таком случае работать придется достаточно долго. Весь процесс может отнять несколько недель или даже месяцев. Если есть возможность, лучше пригласить напарника.
Использование долота и желонки
Если нужно проходить скальные породы, понадобится долото. В неглубоких выработках, свойственных для обустройства дачных участков, необходимость в применении долота возникает редко. Чаще всего так бывает, если буровая колонная уперлась в валун, полностью перекрывающий ствол или в обсадке застряла крупная галька.
Долотом буквально разбивают камень. Инструмент присоединяют к тросу лебедки, закрепленной на треноге, поднимают и бросают вниз несколько раз. Потом разрушенную породу извлекают с помощью желонки или вымывают буровым раствором.
Треногу нужно делать достаточно большой, чтобы рядом с ней было удобно работать, и настолько прочной, чтобы она выдерживала вес инструмента, наполненного грунтом
Желонка представляет собой длинный и узкий стакан, выполненный из трубы. Диаметром она немного меньше, чем отверстие под скважину. Снизу труба прикрыта клапаном, чтобы попавший внутрь грунт не выпадал обратно.
На связных глинистых грунтах желонку не используют из-за слишком низкой скорости бурения и малой эффективности. Ее применяют для бурения несвязных пород: песков, гравийных и щебенистых отложений.
Для освобождения снаряда от содержимого вдоль такой желонки делают узкую прорезь, через которую разрушенный грунт просто выгружают на землю рядом со скважиной. Если желонку забьет комок суглинка или заклинит крупная галька, через прорезь желонку очищают металлическим прутком.
Желонку прикрепляют к тросу, как и долото, и так же бросают вниз несколько раз, а затем достают на поверхность и освобождают от набившегося внутрь грунта. Это очень эффективный способ для рыхлых и водонасыщенных грунтов. Особенно полезен такой инструмент, когда насыщенный водой песок нужно практически вычерпывать.
Желонку с клапаном также можно использовать для очистки запесоченных скважин, фильтр которых долго никто не чистил.
Край желонки делают заостренным и выступающим за клапан, чтобы инструмент мог одновременно рыхлить грунт и накапливать его внутри
Самодельная скважина также нуждается в раскачке, как и сооружение, выполненное промышленным способом. Понадобится насос, способный откачивать воду с песком. Некоторые успешно применяли для этого недорогие модели типа “Малыш”.
Их легко ремонтировать при поломке, а если в процессе работы прибор сгорит, можно всегда купить новый. Обычный погружной или поверхностный насос для этих целей использовать не стоит, поскольку недешевое устройство быстро испортится во время такой не целевой эксплуатации.
Несколько полезных советов
Как ни дороги услуги бурильщиков, не стоит нанимать бригаду, предлагающую слишком низкую цену. Вполне возможно, что за такую экономию придется расплачиваться качеством гидротехнического сооружения. Если есть желание сэкономить, имеет смысл подумать о бурении скважины в зимний период.
Зимнее бурение скважин — это сложный, но вполне выполнимый процесс при выполнении работ на глубину не более тридцати метров
Загруженность у бурильщиков в это время снижается, они предлагают хорошие скидки. Даже самый опытный бурильщик не может точно предсказать, как именно будут продвигаться буровые работы. Каждое такое сооружение индивидуально.
Нужно помнить и о том, что оплата производится по фактической глубине бурения, а в контракте указывают только прогнозируемую величину. Акт приемки следует подписывать только после того, как в дом начала поступать чистая вода без видимых примесей песка и других подобных загрязнений.
А вот за наличие или отсутствие в полученной воде микроэлементов или микроорганизмов, бурильщики ответственности не несут. Спустя несколько дней, после начала активной эксплуатации скважины следует отобрать образец воды и отдать его в лабораторию для исследования.
По результатам нужно будет определиться, какие именно фильтры необходимо установить на входе водопровода в дом. Это правило обязательно и для скважин, которые сделаны самостоятельно.
Выводы и полезное видео по теме
Подробный опыт самостоятельного гидробурения:
Промышленный вариант создания скважины:
Методы бурения скважин разнообразны, но они проверены временем. Сотрудничая с опытной бригадой, практически всегда можно получить надежное и долговечное сооружение. Но и самостоятельно созданный источник воды может прослужить несколько десятилетий.
