Бурение под воду

Выбор типа скважины

Бурение водяных скважин – процесс, требующий подкованности технической части и некоторых подготовительных этапов. В первую очередь следует определить, какой тип скважины пробурить, а также проанализировать, является ли добываемая вода пригодной к употреблению.

Ствол для скважины может быть:

• Фильтровым – песчаный колодец;
• Безфильтровым – артезианский колодец;
• Колодцем трубчатым.

Артезианские

Бурение скважины артезианского типа подразумевает бурение на глубину до двухсот метров – на этой глубине залегает пористый известняк. Преимуществом артезианских скважин на воду является бесперебойная подача воды вне зависимости от времени года, так как на такой глубине забоя вода не замерзнет. Длительность эксплуатации скважины достигает пятидесяти лет.

Песчаные

Скважины на песок бурят на глубину до тридцати метров. Такая скважина состоит из заглубленной трубы, в конце которой устанавливается фильтр, задерживающий крупные механические примеси и песок. Песчаная скважина может обеспечить водой дачный участок или небольшой загородный дом.

Преимуществом песчаного колодца является простота бурения и сравнительно невысокая стоимость обустройства и обслуживания скважины. Недостатком является:

• низкая производительность;
• вероятность заиливания;
• попадание в скважину грунтовой или поверхностной воды.

Кроме того, песчаная скважина обычно служит не более десяти лет.

Колодец

Колодец, устанавливаемый для добычи чистой воды, называется абиссинским или трубчатым. Его бурят на глубину до пятнадцати метров, а забой сооружают заводскими бетонными кольцами. Если на участке имеется хороший родник, колодец быстро накапливает воду.

Определяясь с типом колодца, учитывайте необходимый вам объем воды для потребления и регулярность потребления водных ресурсов. Например, песчаная скважина вполне обеспечит дачный участок, на котором живут только в весенне-летний период.

Если же требуется обеспечение водой дома, в котором живут круглый год, подойдет артезианская скважина, как наиболее приемлемый вариант автономного водоснабжения.

Советы перед началом работы

Чтобы подойти к технологии бурения под скважину разумно и без плачевных последствий, следует обратить внимание на несколько важных нюансов.

Интенсивность. При неконтролируемом и массовом заборе воды может начаться так называемая суффозия грунта, в результате чего он проваливается и достаточно глубоко, что особенно плачевно для участков с жилыми домами.

Глубина. При самостоятельном бурении на равнине в России критической глубиной считается двадцать метров. Если вы хотите пробурить глубже, поинтересуйтесь у специалистов, сколько стоит такая работа, и будете приятно удивлены, так как самостоятельное бурение глубокой скважины обойдется значительно дороже.

Срок использования. Период эксплуатации любой скважины сильно зависит от того, как часто и сколько воды будет из нее браться. Если рационально пользоваться песчаной скважиной, она может прослужить и 15 лет, а артезианская зачахнет уже лет через пять, если бесконтрольно качать из нее воду.

Разведочное бурение и анализ воды

Разведочное бурение проводят для определения качественного источника воды на участке, а также для проведения анализа добытой воды. Иногда она служит временным источником, пока не будет окончательно принято решение о капитальной скважине. Разведочный стол называют иглой.

Для этого нужна буровая штанга, буровой снаряд и обсадка, которые будут составлять одно целое. Бур остается в земле. Такая скважина выполняется ударной технологией. Особых буровых инструментов для этого не требуется. Проходка составляет до трех метров в час, а максимальная глубина – до пятидесяти метров.

Простейший фильтр будет иметь на конце своем копьевидный наконечник, в середине состоять из трубы отверстия, а на верхушке – из шарикового клапана.

Добытую таким образом воду отдают в любую лабораторию по исследованию природных ресурсов для проверки на минеральные вещества, активность ионов водорода, содержание металлов, щелочей, растворенных кислот.

Методы бурения

Методы бурения классифицируют по двум параметрам.

В зависимости от применяемого механизма бурение может быть:

• Механическое;
• Ручное.

В зависимости от принципа работы буры:

• Ударно-вращательный метод;
• Ударный;
• Вращательный.

Рассмотрим, чем примечательная каждая технология бурения скважин на воду и как она выполняется.

Ручной способ

Ручное бурение скважины вполне подходит для самостоятельного выполнения процесса при наличии всех нужных инструментов. Такой колодец будет не более тридцати метров, почву пробивают до достижения слоя воды.

Для этого понадобятся обсадные трубы, штанги, лебедка и буровые головки разных параметров. При создании более глубокой скважины, нужна бурильная вышка для подъема и погружения бура.

Если штанги не нашлось, сделать ее можно, соединив трубы шпоном или резьбой. К концу нижней штанги крепят буровую головку. Процесс выглядит следующим образом:

1. Над местом предполагаемой скважины размещают вышку так, чтоб она была несколько выше длины штанги.
2. Лопатой выкапывают небольшое углубление для бура.
3. Вставить бур в углубление и вращать его. Возможно, понадобится помощь, потому что при углублении движение бура будет затрудняться.
4. Пробив полметра, остановитесь, выньте бур и прочистите его от налипшей земли.
5. Достигнув водяного слоя, откачайте три-четыре ведра грунтовой воды.

Последнее действие необходимо для устранения грязной воды и может быть выполнено погружным насосом.

Роторный способ

Это вращательный метод, который чаще всего используется при бурении глубокой скважины. Для этого понадобится специальная установка, оснащенная трубой. В этой трубе имеется вращающийся вал и долото. Воздействие на долото выполняется за счет гидравлической установки. Грунт из пробуренной скважины вымывают специальным раствором.

Таким образом, труба располагается над местом бурения и при вращении вала и долота пробивает почву. Жидкость может подаваться по стволу сверху вниз, тогда раствор, вымывая землю, выходит наружу через затрубное пространство. Такой способ называют прямой промывкой.

Может быть применена и обратная промывка, при которой раствор самотеком идет в затрубное пространство и после пробивания выкачивается погружным насосом.

Ударно-канатный способ

Метод основан на падении максимально тяжелого инструмента, обычно забивного стакана, с вышки в месте предполагаемой скважины. При  желании самостоятельно применить ударно-канатную технологию, потребуется:

• Прочный канат;
• Забойный стакан – обычно прочная металлическая труба, подвешенная на канате;
• Инструменты для уборки грунта.

Технология и последовательность действий:

1. Изготавливают вышку в форме треноги из стальных труб или крепких бревен. Высота зависит от длины забойного стакана и должна превышать ее на 1,5 метра.
2. Забойный стакан изготавливают из стальной трубы, на конце которой находится режущее приспособление.
3. К верхней части стакана крепят трос.
4. Регулируя трос, стакан быстро отпускают на место пробоя.
5. Землю из стакана извлекают через каждые пробуренные полметра.

Для создания глубокого колодца привлекают установки типа УГБ-1ВС.

Шнековый способ

Метод взял свое название от основного применяемого инструмента – шнека или Архимедового винта. Он выглядит как буровая штанга, к которой приваривают лопасти спирально. Вращая такой шнек, земля выносится на поверхность и собирается.

Для более глубокого колодца понадобится аренда малогабаритной легкоперевозимой буровой установки, так как самостоятельно изготовленный шнек бурит не более чем на десять метров в глубину.

Стоит отметить, что шнековый способ подойдет только в том случае, если грунт богат песчаной породой. Кроме того, если шнек сталкивается на своем пути с камнем, придется искать другое место для пробивания грунта и остановить работу.

Колонковый способ

Колонковая технология все реже используется в наши дни для бурения скважин под воду. Чаще применяется для гидрогеологических исследований. Для этого используется оборудование типа ЗиФ-650, которое извлекает столб грунта, создавая так называемую колонку.

Разрушение грунта проводится кольцевым способом, затем он вымывается. Скорость такого обустройства достаточно высокая, кроме того, позволяет пробивать твердые породы, но требует больших затрат на аренду серьезного геологического оборудования.

Источник: promzn.ru

Установка для бурения и ее разновидности

Установка для бурения скважин на воду – комплекс аппаратов. В них входят и машины для вскрытия пластов земли, и техника для укрепления уже готового колодца. С древности дошли ударно-канатные установки.

От первоисточника в них остался лишь принцип работы. Вместо заостренного камня – кусок металлической трубы. В длину он до 2-ух метров. Край, как и у камней из прошлых эпох, заострен. Движение трубы запускается лебедкой.

Под собственной массой труба падает вниз, разбивая породу. Ее собирают в желонку. Она представляет собой металлический, полый цилиндр. В нем разрушенный грунт доставляют на поверхность через каждые 2-3 удара трубы.

Порой, землю захватывает сама труба, снабженная клапанами. Они помогают всасывать грунт. Остается выгрузить его при подъеме ударной части на поверхность. В финале бурение скважин под воду канатно-ударными установками не отличается от итога работ на прочих машинах.

В колодец загоняют обсадные трубы.  Так именуют армированные конструкции, сохраняющие целостность полости в земле. Помогает в этом и цементация скважины. Так же, в нее устанавливают фильтры. Они исключают попадание в воду примесей.

В 21-ом веке канатно-ударный метод используется, как правило, частниками. Установка доступна для самостоятельного сбора. О нем поговорим в отдельной главе. Пока же, перейдем к машинам, которые затмили древние модели за счет эффективности.

Первая из таких – шнековая установка. Буром в ней служит винт, а не труба. Установка буквально вкручивается в грунт. Нет нужды вычерпывать землю через каждые 2-3 подхода. Винт очищают в 2 раза реже. Установка углубляется, и углубляется. При необходимости, элемент наращивают буровой штангой. Для этого на нее нанесена резьба.

Усовершенствованный вариант уже шнекковой установки – вращательнороторная. В ней вкручивание в грунт сопровождается его промывкой. Специальный раствор буквально выталкивает раздробленную землю на поверхность.

Способов выноса, кстати, существует 2. В первом случае грунт удаляется через саму скважину. Раствор поступает по штанге. Если же жидкость идет сразу в скважину, грунт устраняют буром. Для подачи раствора на него крепят помпу с рукавами.

Вращательнороторные установки работают одновременно за счет ударной силы и вибрации. Для противостояния им элементы бура заключены в высокопрочную раму. Она сдерживает разрушительные силы, которые не только крошат грунт, но и изнашивают оборудование.

Во вращательно-роторных машинах оно способно размалывать скальные массивы. На прочих установках работать с каменистыми грунтами сложно. Канатно-ударные установки, и вовсе, подходят лишь для мягких, податливых почв. В Египте, где изобрели машины, именно такие. В прошлые тысячелетия страна, как и ныне, лежала в песках.

Описание процесса бурения

Скважины принято именовать артезианскими колодцами. Однако, по науке колодец имеет глубину до 15-ти метров. Скважины уходят в землю на большее расстояние.

Абиссинский тип углубляется от 15-ти до 30-ти метров. Артезианские же скважины «заглядывают» в землю более чем на 30 метров. То есть, скважина Иосифа в Каире относится к артезианским.

Исходя из понятий колодца и скважины, установка для бурения должна вскрывать глубинные слои почвы. Поэтому проблемно бурение скважин на воду своими руками. Так, обычно, делают лишь колодцы. Но, в них вода считается технической. Влага же из глубин земли часто получает категорию питьевой.

В общих чертах технология бурения скважин на воду едина. Нюансы зависят от выбранной установки. Кроме основных типов есть подтипы, к примеру, с автоматическим или же ручным приводами.

Так же, есть самоходные машины, доезжающие к месту работ и те, что нужно доставлять в качестве груза. Как бы там ни было,  заезжать на участок по мерзлому грунту легче.

Поэтому, идеальным периодом для бурения считают время с октября по март. В период таяния снега установки вязнут в месиве из него и почвы. Летом грунт часто излишне рыхлый.

Проще всего бурить скважины в песчаных почвах. На 15-30-сантиметровое углубление уходят сутки. Максимальный срок работ – 5 дней. Это время тратится на бурение глубоких скважин. Дабы  дни не пропали даром, как и деньги, нужно грамотно подобрать место работ. Узнаем, как понять, где бурить.

Как понять, где бурить скважину на воду

В первую очередь подумать нужно о буровиках. Рабочим и технике потребуется ровная или слегканаклонная площадка. Техника сможет развернуться на прямоугольнике шириной около 4-ех и длиной примерно 10 метров.

Учесть стоит и подземное, верхнее пространства. Над машиной не должно быть проводов. У большинства бурильных машин стрелы поднимаются на 6-8 метров. Под площадкой исключаем коммуникации. Приемлемое удаление площадки для бурения от фундаментов домов, заборов и мощных корней деревьев равно 3-4-ем метрам.

Вторым пунктом в выборе места для бурения становятся подъездные пути. У техники должна быть возможность пройти ими в любой момент уже после запуска скважины. Возможны аварийные ситуации, ремонтные работы.

Большинство бурильщиков дают на свои услуги гарантию. Могут потребоваться углубление или промывка скважины. Порой, в «колодец» падают сторонние предметы, требующие поднятия на поверхность.

Третий критерий выбора места бурения – собственное удобство. Логично приблизить скважину к месту потребления воды, к примеру, котельной, прачечной или бане.

Четвертый пункт поиска площадки под скважину – наличие воды. Без нее бурение не имеет смысла. Косвенными указателями присутствия подземных источников служат растения.

К водосигнальным относят: багульник, березы, камыш, ольху, солодку и тополь. Ива, сосна, рогоз и черемуха тоже в списке. Для верности вблизи них и в прочих местах участка закапывают посуду из глины с силикагелем внутри.

Пакетики с ним  вкладывают в коробки с обувью. Силикагель – сорбент, то есть вещество вбирающее влагу. Сосуды с гелем держат в земле пару сухих дней, выкапывают и  оценивают, в какой посудине гранулы набухли больше. Увеличение силикагеля в объемах – показатель присутствия подземных вод, причем, близко к поверхности.

Если искать воду наверняка, требуется разведочное бурение скважин на воду малогабаритной установкой. У такой и бур малого диаметра. Образно говоря, землю прокалывают иглой, дабы понять, где ввести шило.

За каждый прокол берут деньги. Находка воды с первой попытки ведет к расширению пробной скважины. Если же источник не обнаружен, полость засыпают.

Бурение скважин своими руками

Ударно-канатные установки бурения, подходящие для самостоятельных работ,  малогабаритны. Машины группы позволяют сохранить в целостности насаждения на участке. Углубляться можно в любой его части.

Это привилегия ручного бура. Требования к квалификации управляющего им минимальны. Минимален и список инвентаря для работы. Потребуются: лопата, насос со шлангом, рабочая тележка, емкость под воду и, конечно, бур. К последнему желательно приварить металлические резцы. Они усилят воздействие бура на почву.

Дополнительным инвентарем для обустройства скважины служит проволока из стали для фильтров. Один из них будет донным. Так же, нужны трубы для укрепления стенок хода и щебень для подушки.

Подготовкой к бурению служит шурф. Его выкапывают вручную. Усредненный размер – 1,5 на 1,5 метра. Стенки шурфа требуют укрепления. Выкладывают фанерой или листами металла.

Сделав шурф, можно приступать к бурению. В качестве установки, обычно, используют треногу. Выглядит она как объемный треугольник, точнее, его ребра. Ими становятся бревна или металлический профиль. В высоту каждое ребро равно 4-5-ти метрам.

Строение треноги распределяет давление установки на почву рядом с шурфом, исключая обсыпания и проваливания. Однако, одного каркаса мало. Нужен бур. За счет цилиндрической формы его еще именуют стаканом.

Ударник крепится на лебедку из металла. Трос, в свою очередь, стыкуется с вершиной треноги. Лебедка подбирается длиннее стакана. В противном случае, механизм сломается.

За одно падение в землю, стакан вбирает от 20-ти сантиметров до метра почвы. Максимум приходится на рыхлый песок. Облегчает работу предварительное смачивание грунта.

Такой проще липнет к буру и удобно счищается с него. По мере углубления можно ставить обсадную трубу. Если скважина хорошо держит форму и неглубока, укрепления монтируют по окончании бурения.

При регулярном использовании скважина прослужит 15-30 лет. Дольше забирают воду лишь при бурении артезианских скважин под воду. Ход под землю спускается до 250-ти метров. Самостоятельно такой не пробуришь.

Источник: zastpoyka.ru

Как найти воду на участке

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

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

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

Вместо старинного рецепта впитывающего состава можно использовать силикагель.

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

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

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

Технология бурения скважины на воду

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

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

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

Бур-ложка (ложковый бур)

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

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

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

На видео приведен пример самостоятельного изготовления инструмента:

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

Бур спирального типа (змеевиковый)

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

Процесс бурения

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

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

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

На видео в подробностях показан процесс механизированного бурения скважины:

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

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

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

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

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

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

Слой утеплителя желательно делать толщиной 35-50 сантиметров.

Как провести анализ качества воды

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

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

Очистка воды из скважины

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

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

Существуют такие типы фильтров для воды:

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

Источник: bydom.ru

Другие статьи по теме:

Фильтры для воды для скважины Бур самодельный для скважины Бетонный кессон Как пробурить скважину под воду своими руками Вода пахнет сероводородом Насос для прокачки скважины