Вода – это незаменимый источник жизни для каждого живого существа, без нее не может прожить ни человек, ни даже растение, это известно даже самому маленькому ребенку. Поэтому очень важно чтобы ее всегда было вдоволь для всех человеческих потребностей. До сегодняшнего дня, основным источником воды во всех местностях были и остаются земляные скважины. Такая добыча жизненно важной жидкости – самая удобная из всех возможных вариантов. Такая методика весьма удобна, и тому есть несколько немаловажных причин. В этой статье мы рассмотрим основные причины по которым дачник или житель загородного дома может столкнуться с необходимостью бурения скважины на своем участке.
Для чего нужна скважина на участке?
Ваше землевладение независимо от централизованного водопровода, что дает вам возможность получать ее даже тогда, когда во всем городе нет воды. А водопроводные системы подвержены частым нарушениям и поломкам. А вода из него требует высококачественной очистки.
Вы можете пробить очень глубокую скважину и пользоваться артезианской водой, которая очень чиста и насыщенна всеми минералами, которые требуются человеческому организму.
Вы можете использовать жидкость в неограниченном количестве, именно столько, сколько нужно для вас, вашей семьи и обработки приусадебной территории. В зависимости от того какой объем вам потребуется, вы можете самостоятельно подобрать оборудование подходящей мощности.
Если вы решили пробурить скважину у себя на даче или частном доме, важно выбрать правильную методику бурения, подходящую для выполнения вашего замысла. Специализирующиеся компании, выполняющие подобные работы, предлагают клиенту выбрать, каким способом будет пробиваться скважина. От того, какой именно метод вы изберете, напрямую зависит скорость выполнения работ, и цена за предлагаемые услуги.
Если вы наткнетесь на не честную компанию, есть вероятность того, что вам предложат не верный метод, с целью побольше на вас заработать. Именно поэтому перед началом работ важно разобраться во всех вариантах. Это поможет вам сократить не только финансовые расходы, но и временной отрезок, требующийся для выполнения этого непростого дела. Как не ошибиться в этом деле?
Сегодня мы рассмотрим основные методики бурения глубинных скважин, их ценах и особенностях, что поможет вам определиться в дальнейшем решении этого непростого вопроса, относительно территориальных факторов и условий вашего дачного участка.
Ручные методы бурения скважин
Способы бурения делятся на два типе – ручные и механизированные. В свою очередь каждый из них также включает в себя несколько подвидов выполнения задачи. Более простые – это ручные методы. Они применяются в тех случаях, когда не требуется сложное механизированное вмешательство с помощью грузовых машин, то есть для неглубоких скважин. К таким методам относятся:
- Роторное бурение;
- Абиссинское бурение;
- Ударно-канатное бурение.
Механические способы бурения скважин
К механическим способам относят методы создания источника, для достижения результата которых применяется специализированное, предназначенное для бурения тяжелое техническое оборудование. Это более сложные методы, которые используются для очень глубоких источников с артезианскими водами. В этих случаях применяется:
- Колонковое бурение;
- Шнековое бурение;
- Роторное бурение.
Эти виды выполнения работ самые оптимальные, они проверенные временем и мастерами. С помощью таких установок специалисты отлично, и в короткие сроки справляются с тяжелыми грунтами, каменистыми почвами и с созданием источников с очень широким диаметром.
Ручное бурение производится на глубину не более двадцати метров, а более углубленное вмешательство в земную кору выполняется только с применением специализированной техники. Итак, приступим к детальному рассмотрению всех возможных вариантов.
Абиссинская скважина
Еще ее называют скважина-игла. Эта методика заключается в том, что в грунт забивается стальной стержень с заточенным наконечником, диаметр которого около трех сантиметров. Самый основной недостаток абиссинского метода, это ограничение углубления.
Такая методика позволяет пробить почву только до 8 метров. Если вы не знаете точное место нахождения родника, таким методом вы можете «продырявить» весь участок и в многих случаях безрезультатно. Кроме того, в игольное отверстие вы никак не сможете поместить погружной, глубинный насос. Единственным вариантом для добычи живительной жидкости будет установка поверхностного насоса.
Такие насосы очень слабые и зачастую не могут обеспечить нужное давление в системе. Преимущества этого метода в том, что он доступен для самостоятельного бурения при помощи стержня, на небольшую глубину. Наличие в стержне отверстий дает возможность использовать его как фильтр для скважины и как обсадную трубу.
Ударно-канатный способ бурения скважин
Небольшие компании практикуют добычу воды именно так. С помощью самой простой техники (лебедки, забивного стакана в форме полой трубы, и треноги). Стакан, разрушает почву при забивании, так как имеет острую кромку. Он подвешивается на треноге, с помощью тросов, и ритмично, резко поднимается и опускается в углубление породы. При таком воздействии почва из скважины набивается в трубчатый стакан и ее нужно извлекать оттуда.
Такой метод применяется на вязкий, и очень мягкий грунт. Сухая, сыпучая земля не задерживается в трубе, и нужно использовать желонку. Она отлично захватывает грунт и подымает его на открытую поверхность. Этот способ очень трудоемкий, дорогостоящий, но самый качественный для пробивки канала.
Роторное бурение скважин
Способ достаточно простой и доступный для ручного бурения. В этом случае применяется специальный бур, по форме напоминающий сверло. Который вращаясь, проникает глубоко в землю и прорезает канал до уровня воды. Он очень эффективен в местах, где почва насыщенна гравием и глиной, и весьма неуместен в местностях, где преобладают сыпучие пески. Для сыпучих местностей есть специальный бур-ложка, с чьей помощью можно легко извлечь остатки породы на поверхность.
Для механических методов применяется специальная техника с насадками из твердых сплавов. Они служат для создания артезианских родников на известняках. В таких скважинах высокое качество воды и очень большие объемы.
Колонковый метод бурения скважины
Он считается самым эффективным и может пробить отверстие в грунте до 1 километра. Для бурения каменистой почвы и даже скал, используется специальная алмазная насадка (коронка). С этим оборудованием работы выполняются очень быстро, кроме того оно не занимает много места и очень компактное. Стоимость таких работ за один погонный метр колеблется от 300 до 500 рублей. Основным недостатком является слишком тонкое отверстие (около 16 сантиметров).
Механическое роторное бурение скважин
На буровом снаряде закрепляется долот, который приходит в движение с помощью ротора. Такой метод используют для пробивки очень твердых почв. Это считается самым производительным методом из всех существующих. С помощью такой установки можно достигнуть очень больших глубин, и получить самую чистую артезианскую воду без никаких примесей и осадков разных металлов. Недостаток его в том, что требуется большой расход глины и жидкости для замешивания промывной смеси.
Также возникают некоторые трудности, когда работы выполняются в зимнее время года. С таким оборудованием стоимость погонного метра скважины составляет около двух тысяч рублей, в долото нужно постоянно охлаждать очень большим количеством холодной воды (человек возле установки непрерывно поливает его из шланга).
Бурение скважины шнеком
Его используют для создания неглубоких родников в местностях с сыпучими грунтами. Шнек – это огромный стержень с резцом и лопастями, которые углубляясь, подымают породу на верх из канала. Такая станция может иметь огромнейшие размеры и передвигаться только с помощью тяжелой техники. Самостоятельные мастера более склонны пользоваться разборными, шнековыми конструкциями. Это похоже на мини-установку которой легко пробить на частном участке скважину, и к тому же за короткой временной отрезок.
Методы шнекового бурения не требуют высокой квалификации и мастерства. Это очень простое и удобное оборудование, с помощью которого работы выполняются качественно и быстро. Они не требуют участия массивной техники и множества рабочих рук. Также в этом случае не требуется привлечение дополнительной техники и оборудования для удаления остатков грунта и породы из пробиваемого отверстия в почве.
remontnik.org
Что нужно знать
Определяющими критериями выбора способа бурения водозаборной скважины являются глубина уровня подземных вод и породы геологического разреза, которые подлежат проходке. Правильно выбранная технология бурения скважин на воду позволит быстро пробурить скважину, избежать аварийных ситуаций при бурении. В итоге это даст возможность получить наиболее высокий в данных условиях дебит водозаборного сооружения.
Что подразумевает технология бурения скважин под воду? Это способ и режим разрушения различных горных пород, очищение ствола скважины и крепление ее стенок, оборудование водоприемной части.
Способы бурения
Для строительства глубоких водозаборных скважин обычно применяют вращательное и ударно-канатное бурение. Технология бурения скважин на воду этими способами различная. Особенности каждого не позволяют применять их без ограничений в любых условиях. Технология бурения скважин на воду буровой установкой с вращением породоразрушающего инструмента (долота) в данной статье приводится на примере шнекового и роторного способов.
Технология шнекового бурения
В песчаных и глинистых породах, не содержащих крупных включений, применяется бурение комплектом из долота и шнеков, транспортирующих разбуриваемую породу с забоя наверх. Из двух разновидностей шнекового бурения для устройства водозаборной скважины в районе с хорошо изученным геологическим строением чаще применяют сплошной забой непрерывным рейсом, рейсовыми заходками и завинчиванием. Там, где необходимо получение высококачественной информации о породах и глубинах их залегания, применяется способ кольцевого забоя.
Непрерывный рейс (поточное бурение) — разбуриваемая порода выносится шнековой колонной на дневную поверхность. По мере углубления буровой снаряд наращивается дополнительными шнеками. Применяют для проходки однородных песков без прослоек илов или других слабых пород. Частота вращения шнеков 250-300 об/мин. Недопустимо излишне быстрое погружение во избежание переполнения лопастей породой и заклинивания снаряда в скважине по этой причине. Достаточная нагрузка — собственный вес шнеков и вес вращателя.
В пластичных и тугопластичных глинистых породах применяют рейсовые заходки — долото и шнековая колонна вбуривается в породу с последующим извлечением для очистки реборды от разбуренной массы. Величина рейсового погружения в пределах 1 метра. Частота вращения от 100 и не более 300 об/мин. Нагрузка 500 Н.
В слабых породах применяют спиральное долото на шнековой колонне — их завинчивают на определенную глубину и затем извлекают без вращения лебедкой.
Кольцевой забой ведется специальными колонковыми шнеками, позволяющими извлекать керн (столбик пробуренной породы) без подъема бурильной колонны на поверхность. Режим бурения: 60-250 об/мин, величина рейса от 0,4 до 2,0 м. Применяется эта технология бурения скважин на воду редко, в основном геологическими организациями, занимающимися разведкой и попутно выполняющими бурение скважин на воду.
Технология вращательно-роторного бурения
Этим способом достигается большая скорость проходки и большие выходы колонн труб. К недостаткам относят кольматацию (глинизацию) водоносного горизонта, большие затраты на приготовление глинистого раствора, большие объемы воды на промывку скважины для восстановления водоотдачи горизонта, заглинизированного в ходе бурения.
Чаще применяется роторное с прямой промывкой: разрушенная порода с забоя выносится на поверхность глинистым раствором, закачивающимся в скважину насосом через бурильные штанги. Следует выдерживать скорости восходящего потока в интервале 0,5 — 0,75 м/сек. Циркулирование промывочного раствора нарушается в сильно трещиноватых зонах — он вместе со шламом уходит в трещины. Бурильщику нужно внимательно смотреть за режимом бурения, уменьшать при необходимости осевую нагрузку и бесперебойно подавать промывку, чтобы избежать прихвата снаряда.
Не нужно преследовать высокую механическую скорость, достигаемую увеличением числа оборотов: это чревато авариями. Нагрузка на долото и вращательная скорость регулируются в зависимости от проходимых пород, диаметра долота и бурильных труб, количества промывочной жидкости.
Обороты нужно уменьшать при:
- увеличениях параметра долота;
- уменьшении диаметра бурильной колонны;
- увеличения крепости пород;
- при чередовании слоев с небольшой мощностью (до 1,5 м).
На роторных установках типа УРБ и БА работают в основном на II- III скоростях. Проходка глинистых и глинисто-песчаных пород ведется при 300-400 об/мин (III-IV скорости). Для пород умеренной крепости (песчаники, известняки, мергели) пределы вращения ротора от 200 до 300 об/мин. Крепкие породы разбуриваются долотом со скоростью вращения 100-200 об/мин.
Бурильщик внимательно следит за режимом бурения, уменьшая осевую нагрузку и бесперебойно подавая промывку, чтобы избежать прихвата снаряда. Момент вскрытия водоносного пласта определяет внезапное понижение глинистого раствора и увеличение нагрузки на двигатель. Циркуляция раствора нарушается в сильно трещиноватых зонах — выбуренная порода и раствор уходят в трещины.
Если водоносные породы представлены коренными с мелкими трещинами, вскрытие горизонта проводится с качественным глинистым раствором с обязательным выходом его на поверхность.
Технология бурения скважин на воду малой буровой установкой аналогична технологии бурения мощными станками.
Сопутствующие работы
Крепление стенок скважины трубами проводится после бурения. Применяют металлические, асбестоцементные и пластмассовые трубы. Тип фильтра (дырчатый или сетчатый) выбирают в зависимости от водовмещающих пород.
Перед установкой фильтра раствор заменяют на более легкий, желателен удельный вес не более 1,15. После установки фильтра сразу же промывают скважину водой. Затем выполняют желонирование скважины — откачка столба жидкости из скважины желонкой. При осветлении промывки и появлении в ней песка начинают откачку эрлифтом. С прекращением выноса песка и полным осветлением воды устанавливают погружной насос.
Энергия свободнопадающего удара
Ударно-канатным способом вскрываются без проблем маломощные водоносные горизонты (менее 1 м). Возможно получение максимального дебита — водовмещающие породы незаглинизированы. Не нужна длительная откачка.
Способ применяют:
- в малоизученной местности;
- в безводных районах, где невозможна доставка воды для приготовления раствора;
- при необходимости раздельного опробования нескольких горизонтов;
- для скважин с большим начальным диаметром.
Недостатки ударно-канатного бурения:
- небольшая скорость проходки;
- большой расход труб на обсадку;
- ограниченность глубины бурения (до 150 м).
Нормальную частоту ударов свободнопадающего снаряда рассчитывают. Она обратно пропорциональна квадратному корню из высоты падения: с увеличением высоты подъема долота над забоем частоту ударов уменьшают и, наоборот, с уменьшением высоты количество ударов увеличивают.
Нужна сила и смекалка
При неглубоком залегании зеркала подземных вод (как правило, это грунтовые воды) и геологическом разрезе, сложенном рыхлыми породами, в стесненных условиях застроенного участка скважину можно пробурить, применяя мускульную силу людей — достаточно 2 человека.
Технология бурения скважин на воду ручным методом проста. Можно применить забивной способ или шнековый.
Для забивки стальной трубы диаметром в 1 дюйм ее предварительно разрезают на отрезки по 2 или 3 метра. На концах делают наружную резьбу. По мере углубления отрезки трубы будут соединяться муфтами с внутренней резьбой. Изготавливается специальный стальной наконечник (хвостовик) в виде конуса, диаметр основания которого на 1 см больше диаметра трубы. Он приваривается на трубу. Около метра длины трубы над наконечником (достаточно 60 см) отведено под примитивный фильтр — водопринимающее устройство для проникновения в скважину воды из водоносного горизонта. Сверлом 6 мм делают отверстия через 5 см друг от друга.
На трубу надевают забивное устройство из двух отдельных частей. Первым — упор с конусной дырой под трубу. Его выходное отверстие больше внешнего диаметра забиваемой трубы на 5 мм, что достаточно для вставки в зазор снизу двух клиньев — разрезанного повдоль металлического усеченного конуса. Диаметр вершины конуса чуть больше диаметра трубы, но меньше выходного отверстия упора. Вторая часть — ударная «баба», груз со сквозным отверстием под трубу и две ручки для подъема над упором.
При опускании бабы в момент удара ее об упор клинья входят в отверстие и держат забиваемую трубу в своих «объятьях». После забивки отрезка трубы конус выбивают, трубу наращивают, свинчивая со следующим отрезком. Переставляют упор с клиньями, надевают «бабу» и продолжают забивание трубы до водоносного слоя. Периодически нужно поворачивать трубу вокруг оси.
Появление воды в скважине определяют опусканием внутрь ее грузика, привязанного к бечевке. Если его поднимут наверх мокрым, значит скважина углубилась в водоносный слой. Важно не «проскочить» этот слой, дающий воду. Нужно оставить перфорированный конец трубы в этой водонасыщенной породе. И приступать к прокачиванию минискважины вначале ручным насосом. По мере осветления воды переходят на откачку поверхностным водяным электронасосом.
Шнековое ручное бурение скважин на воду — технология подобна описанному с помощью буровой установки, которую здесь заменяют два человека. Разумеется, за параметрами механического режима бурения им не угнаться. Некоторые умельцы заменяют физическую силу на механизмы.
Бурение скважин водой
Технология простая при минимальных затратах материалов, силы и времени. Условия — глубина скважины до 10 м, разрез сложен рыхлыми грунтами.
Оборудование — насос «Малыш», емкость под воду (чем больше объем, тем лучше, но можно и бочку литров на 200). Ворот для поворачивания трубы делают из двух трубок и стяжного хомута.
Материалы: труба диаметром 120 мм, длиной на глубину скважины. На нижнем торце нарезают зубцы, верхний торец оборудован фланцем со штуцером, через который по шлангу будет поступать вода из бочки под давлением, создаваемым насосом «Малыш». Для крепления фланца к краю трубы приварены 4 ушка с отверстиями под болты М10.
Рабочая сила: легче работать вдвоем. Затраты времени — на 6 метров проходки по суглинкам 1-2 часа.
Процесс бурения: выкопать приямок глубиной около метра, установить вертикально в нем трубу и нагнетать в нее воду насосом. Вода, выходя через нижний конец с резцами, станет размывать грунт, освобождая пространство под трубу, которая станет оседать под собственным весом. Нужно только, покачивая, поворачивать трубу для того, чтобы зубцы крошили породу. Разбуренные частицы породы под давлением выходят вместе с водой в приямок. Из него можно вычерпывать воду и, процеживая, вновь использовать для промывки. Достигнув водоносного горизонта, снимают фланец, и в скважину под уровень воды, но не доходя до забоя, погружается насос для откачки.
Виды водозаборных скважин
Они подразделены на бесфильтровые и фильтровые. Бесфильтровые скважины устраивают в водоносных горизонтах, сложенных мелкозернистыми песками или в устойчивых трещиноватых скальных породах. Для других водоносных горизонтов подбирается фильтр в зависимости от фракций водовмещающих пород.
fb.ru
Можно ли самому бурить скважину на воду
Бурение водяных скважин – трудоемкий и ответственный процесс, требующий правильного подхода к применению современных методов бурения. Основной комплекс работ можно выполнить самостоятельно с минимальным набором оборудования, не привлекая сторонних подрядчиков.
Это позволит сэкономить на профессиональном бурении и аренде специализированного оборудования. Важной статьей расходов на обустройство скважины станет проведение основных расчетов и сбор аналитических данных по состоянию грунта и расположению водоносного горизонта.
Самый популярный тип гидросооружения, которое можно обустроить самостоятельно, – скважина на воду с глубиной обсадки до 35 метров. Конструктивно она представлена трубой, которая устанавливается в шахту и оснащается фильтром для донной очистки воды.
Для самостоятельной разработки водозаборной точки специалисты рекомендуют выбирать метод шнекового бурения с применением электрической или бензиновой буровой установки. Это значительно упрощает сам процесс и сокращает временные затраты на обустройство скважины.
Правильный выбор места для разработки скважины
Как бурят скважину на воду? Все начинается с выбора подходящего места для обустройства водозаборной точки. Для определения водного источника на земельном участке рекомендуется учитывать такие признаки:
- Скопление растительности, которая предпочитает высокую влажность почвы в определенных зонах.
- Скопление мелких насекомых, а также отдых домашних животных – котов и собак – в местах пролегания водоносного слоя.
- Возникновение влажного тумана и росы в вечернее и утреннее время. В зимний период появление проталин.
Вышеперечисленные признаки обнаружения водоносного горизонта считаются косвенными, поэтому для получения более точных результатов рекомендуется провести основные геологические изыскания.
Специалисты помогут определить глубину прохождения водоносных горизонтов и предоставят аналитические данные о состоянии грунта на земельном участке.
Разновидности скважин под воду
Существует несколько видов скважин для организации системы водоснабжения, которые зависят от уровня прохождения водоносных слоев.
- Скважины на песок. Самый распространенный вариант гидросооружений, который отличается дешевизной и доступностью проведения работ. Конструктивно подобная скважина представлена обсадной колонной, оснащенной фильтром донной очистки. Водный дебет источника может составлять от 6 до 950 кубических метров в сутки. Скважина в песчанике обустраивается на глубину от 5 до 11 метров (при автоматическом бурении – до 25 метров). Срок службы гидросооружения – от 8 до 16 лет.
- Скважины на известняк (артезианские). Самый трудоемкий и дорогостоящий вариант обустройства сооружений для подачи воды, который предусматривает обязательное наличие проектной документации и разрешения на проведение бурения. Конструкция скважины представлена двумя колоннами – обсадной и водяной. Труба для обсадки монтируется в обычный грунт, водная – в известняковые залежи, при этом подача воды осуществляется под высоким давлением. Водный дебет сооружения составляет от 8 до 42 кубических метров в час, в расчет берется диаметр трубы. Максимальная глубина прокладки обсадки достигает 300 метров. Срок службы сооружения – до 45 лет.
- Скважины-иглы (абиссинские колодцы). Обустраиваются в подвижных грунтах с высоким содержанием песка и щебня, обладают невысоким водным дебетом – до 3 кубических метров в час. Максимальная глубина прокладки не превышает 12 метров. Скважина не подлежит ремонту и восстановлению, склонна к быстрому высыханию и заиливанию.
Поскольку предусматривается бурение скважины своими руками, далее будут рассмотрены самые доступные технологии для самостоятельного освоения.
Основные технологии обустройства водоносных скважин
Самостоятельно пробурить скважину под воду можно с применением следующих доступных технологий:
Шнековая технология бурения
Самый простой и доступный способ обустройства скважинного канала при помощи буровой установки. Применяется в подвижных сыпучих грунтах – глинистых, суглинистых и влажных супесях.
Бур, оснащенный вращающимися лопастями (шнек), вводится в мягкие пласты почвы. При прохождении метрового участка установка поднимает на поверхность часть изъятой грунтовой смеси (шлам). По мере углубления в землю буровая штанга удлиняется за счет дополнительных звеньев. Вращение шнека обеспечивается ручным способом или при помощи электропривода.
Технология является наиболее производительной и эффективной. Она позволяет выполнять весь комплекс работ вручную без оборудования или при помощи самодельных малогабаритных буровых установок – буровой треноги и подъемного механизма. Подобные конструкции обеспечивают легкое прохождение грунта и подъем массы на поверхность.
Шнековый способ бурения рекомендуется использовать для обустройства небольших малопроизводительных скважин. Несмотря на массу преимуществ, имеются у него и серьезные недостатки:
- невозможность прохождения твердых пород;
- необходимость частой очистки бура от грунта;
- сложность прохождения плывуна и разжиженных участков;
- длительность проведения работ.
Колонковая технология бурения
Принцип работы бурового оборудования схож с предыдущим, отличие заключается в конструкции режущей части бура. Бур представляет собой цилиндрическое пустотелое устройство, оснащенное напайками для прохождения пород различной плотности. Шлам собирается внутри в цилиндре и удаляется из него каждый раз при подъеме на поверхность.
Подобная технология применяется на участках с различными типами грунта и позволяет обустроить скважину нужного диаметра.
Колонковое бурение редко используется для самостоятельной разработки скважинного канала, поскольку предусматривает привлечение дорогостоящего специализированного оборудования, которое обеспечивает равномерную нагрузку на буровую установку.
Роторная гидравлическая технология бурения
В процессе бурения осуществляется беспрерывная подача промывочной жидкости под давлением. Она предназначается для вымывания шлама и очищения установки для бурения.
Предусмотрено два способа подачи жидкости:
- Прямая промывка – когда вода подается в колонну и со шламом выводится в пространство между трубой и колонной.
- Обратная промывка – жидкость поступает в скважинную колонну из затрубного пространства, после чего выводится на поверхность.
Для бурения скважины применяются МГБУ с гидравликой, обеспечивающие прямой способ промывки колонны.
Подобная технология эффективна для обустройства скважин, глубина которых превышает 10 метров.
Технология ударно-канатного бурения
Подобная технология бурения скважины отличается сложностью и трудоемкостью реализации, но при этом остается самой практичной и надежной.
Проходка выполняется за счет последовательных толчков бурильной цилиндрической установки при смене положения вверх-вниз. Грунтовая смесь попадает в цилиндрическую полость и поднимается на поверхность.
Преимуществом подобного способа бурения является возможность прохождения различных типов грунтов, при этом не требуется удлинение бура на глубине. К тому же подобное оборудование можно изготовить самостоятельно из подручных средств.
Для подъема бурового цилиндра может быть использован механический или электрический механизм.
Разновидности бурового инструмента
Основным рабочим инструментом для бурения скважины и подъема грунта является бур. Для различных способов бурения применяются:
- Шнек, или змеевик, применяется для роторной бурильной установки при прохождении грунтов средней плотности – суглинков, супесей, глины и земли. Оснащается металлической насадкой с заточенными кромками, выполняющими сверление грунта.
- Стакан, или снаряд Шитца, применяется для вязких и плотных грунтов в канатно-ударных буровых установках.
- Ложка используется для сыпучих и подвижных грунтов – песчаных, щебеночных. Способ бурения – вращательный и ударно-вращательный.
- Желонка применяется для очистки скважинного канала от полужидких и сыпучих грунтовых смесей, оставшихся после прохождения долота. Предназначается для канатно-бурильной установки.
- Долото используется для прохождения твердых и каменистых пород. Представляет собой специальную пластину с округленными гранями калибром, равным внутреннему диаметру обсадной колонны минус 5 мм. Предназначается для канатно-ударного способа бурения.
Режущие элементы буров изготавливаются из закаленных стальных листов толщиной 3–5 мм.
Особенности обсадки скважины
Любая скважина для воды предусматривает обязательную установку обсадки. Для этого используются металлические, пластиковые или асбестоцементные трубы.
Обсадка скважины предназначена для выполнения следующих функций:
- предотвращения осыпания грунта при разработке скважинного канала;
- предупреждения засорения и заиливания дна сооружения;
- недопущения попадания загрязненной жидкости из верхних слоев почвы, а также талых или дождевых вод.
Монтаж трубы для обсадки осуществляется на этапе бурения или обустройства скважины.
После завершения проходки на скважинное дно выполняется установка обсадной трубы, на конце которой имеется донный фильтр, оснащенный мелкоячеистой сеткой для удаления сторонних примесей из воды. Чтобы предотвратить возможное проседание трубы, ее надежно фиксируют хомутами.
Далее выполняются монтаж следующей трубы аналогичным способом и соединение с предыдущим элементом. Излишки грунта удаляются желонкой. В верхней части конструкции над землей устанавливается оголовок для защиты скважины от возможных загрязнений.
После завершения монтажа обсадки выполняются раскачка скважины и её обустройство, а также подсоединение к водопроводной системе.
Пошаговая инструкция по разработке скважины на воду
Теперь разберемся как сделать скважину в песчаном грунте с использованием малогабаритной техники.
Разработка нового гидросооружения начинается с подготовки рабочего проекта. Чтобы не допустить серьезных ошибок в проектировании, эту работу лучше поручить специалистам.
Далее выбирается место под разработку скважины на основании геологических изысканий. Когда план бурения составлен, можно приступать к основному процессу.
Технология самостоятельного бурения предусматривает следующие этапы:
- Нанесение разметки на выделенную зону под бурение скважины.
- Выкапывание по готовой разметке шурфа размером 150 × 150 см для погружения бурильного инструмента – желонки, шнека или бура. Шурф представляет собой специальное углубление в грунте, которое предназначено для разработки скважинного канала.
- Установка рабочего инструмента.
- Осуществление бурения с учетом выбранного способа.
- После завершения проходки монтаж фильтровой установки – конструкции, которая состоит из донного фильтра, отстойника и подающей трубы.
- Засыпка затрубного пространства песчано-щебеночной смесью. Это позволит закрепить обсадку в скважинном канале.
- Герметизация верхней части трубы и заполнение полости водой при помощи насоса для прочистки фильтра.
- Откачка жидкости из скважины желонкой или шнековым насосом.
- После полной прочистки гидросооружения и водоносного слоя спуск насосного оборудования в обсадку при помощи металлического троса.
- Подключение шланга и водопроводной трубы к насосному оборудованию.
- Монтаж вентиля на трубе для регулировки напора воды.
- Установка гидроизоляции надземной части обсадной трубы для защиты от повышенной влажности и перепадов температур.
- Монтаж на скважинном устье кессона с фиксацией на оголовок.
- Прокладка водопроводных труб от дома в земляных траншеях.
- Выполнение наружной обсыпки кессона землей и обустройство бетонной отмостки.
Это общая схема того, как самому можно осуществить бурение водоносной скважины для организации автономного водоснабжения.
При самостоятельном проведении работ главное – не спешить и соблюдать все основные этапы технологического процесса разработки скважины. При этом не стоит забывать, что применение качественных и долговечных комплектующих (насосного оборудования, фильтра и труб) является гарантией надежной и безопасной эксплуатации скважины.
gidpovode.ru
Содержание
Бурение — сложный технологический процесс, состоящий из параллельных, последовательных, комбинированных локальных процессов. Если рассматривать все существующие виды и разновидности, получится книга, причем неоконченная: любое, даже незначительное, изменение в технологии, инструментарии, составе промывочного агента — повод отразить это в названии.
Поэтому оставим теорию и займемся актуальным, практикой — повсеместно применяемыми методами бурения скважин на воду.
Механическое бурение скважин на воду ↑
Из разновидностей бурения для артезианских скважин наиболее часто применяют вращательное роторное. Оно относится к бескерновым (используют шарошечные долота), и важной задачей становится своевременный вынос на поверхность разрушаемой по всей площади забоя породы. Способ этот скоростной, экономичный, но подходит не для всех пород, поэтому его комбинируют с другими видами, когда это требуется. Для устройства фильтровых скважин часто применяют шнековый метод.
Механический шнековый способ ↑
Метод шнекового бурения скважины на воду применяют, когда не требуется глубокий проход, а породы не являются твердыми (глубоко и в камнях бур попросту не пройдет: резец не справится). Фильтровые скважины на воду неглубоки (бурят только до песка), твердые породы располагаются ниже, поэтому шнековое бурение применяют чаще всего. Шнек — транспортер измельченной породы на поверхность, что делает этот вид бурения рациональным: не нужны дополнительные оборудование и мероприятия для подъема грунта; сразу видно, какой пласт проходит бур.
С применением шнекового способа бурения скважину на воду устраивают за один день в подавляющем большинстве случаев.
Механический роторный способ ↑
Этот метод бурения применяют для проходки глубоких скважин (в основном артезианских). Используют тяжелую технику: буровые агрегаты, смонтированные на базе грузовых автомобилей «Урал», «КамАЗ», «МАЗ», «ЗИЛ». Разрушение породы проводят вращающимся долотом. Крутящий момент от двигателя (маршевый двигатель автомобиля или палубный, установленный на платформе) посредством сцепления и карданного вала передается ротору, ротор вращает бурильную трубу. Шарошечное долото соединено с бурильной трубой УБТ (утяжеленная бурильная труба), увеличивающей нагрузку на забой.
Бурение с промывкой (продувкой) ↑
Бурение с промывкой (вращательное роторное) активно применяют в устройстве артезианских скважин. В процессе проходки верхних слоев используют глинистый раствор, в процессе проходки известнякового слоя — чистую воду. Задачи промывочной жидкости — охлаждение рабочего элемента, вывод на поверхность разрушаемой породы, закрепление стенок скважины в процессе работ, снижение силы трения, создание давления на продуктивный горизонт. Циркуляцию промывочной жидкости обеспечивает либо насос, либо компрессор, либо оба устройства.
Промывка бывает прямой и обратной. Применяя прямой способ, промывочный агент закачивают внутрь трубы, а обратно он поступает через затрубное пространство. Применяя обратный способ, промывочный агент закачивают в затрубное пространство, а на поверхность он поступает непосредственно через трубу. Выбор способа промывки каждый раз индивидуален (зависит от параметров скважины, результатов геологических исследований). Промывочный агент не только выносит на поверхность породу (что позволяет делать забор керна в процессе работ), но и помогает определить дебит будущей скважины (его прогнозируют по поглощению раствора).
Обратную циркуляцию часто используют в бурении крупных скважин (большой диаметр кондуктора/обсадных труб) при проходе неустойчивых пород, в бурении с выносом керна. Продувка — то же, что промывка, но в качестве агента используют газ (скважину не промывают, а продувают).
Бурение скважин на воду своими руками ↑
Методы бурения скважин на воду, устраиваемых своими руками, относятся к ручным, но мало отличаются от механических. Главные различия — производительность и глубина. Однако бурят даже с промывкой. Часто используют садовый бур, применяют шнековый способ, другие виды буров, реже — ударно-канатный метод.
Ударно-канатный способ ↑
Ударно-канатный способ — самый простой. Бурят без помощи тяжелой техники, пользуясь специальной установкой, состоящей из:
- каркаса,
- ударной штанги,
- забивного стакана,
- троса, лебедки и блока.
Установка простейшая — тренога с забивным стаканом; стакан соединен тросом с лебедкой. Лебедкой стакан поднимают вверх, а затем отпускают: острой кромкой снаряд режет грунт. Стакан извлекают, грунт из него изымают и продолжают процесс. Если грунт сыпучий, используют желонку (простой стакан в таком случае не годится, так как теряет в пути все набранное) с заслонкой в нижней части, закрывающейся при наполнении снаряда. На каменистых грунтах нужно работать сначала долотом, а потом желонкой извлекать измельченную породу, но целесообразнее применить другой метод.
Ручной роторный способ ↑
В ручном роторном бурении из оборудования применяют:
- бурильную вышку,
- лебедку,
- бурильные штанги,
- обсадные трубы и сам бур.
Вышка и лебедка обеспечивают подъем бура и его спуск вместе со штангами (бурильная колонна). Здесь также можно использовать треногу как вышку. Трубы соединяют друг с другом — они образуют бурильные штанги; бур крепят к нижней. При использовании бура-ложки обсадную трубу устанавливают в процессе; такой бур свободно проходит сквозь нее. При использовании спирального бура его периодически извлекают и освобождают от грунта, разбирая бурильную колонну, а затем вновь собирая. Занятие не из легких, но пройти глинистые или гравийные пласты можно только спиральным буром («ложка» не возьмет гравий).
Шнековый способ ↑
Еще один ручной способ — бурение садовым буром, наращиваемым по ходу действия такими же бурами. Измельченную породу выносит на поверхность шнек (бур особой конструкции: резец разрушает породу, лопасти подают ее наверх). Вышка при таком способе не требуется, а садовый бур работает от простейшего двигателя, значительно облегчая проходку за счет снижения доли ручного труда. По окончанию бурения 10-метровую трубу (соединенные несколько) помещают в скважину и забивают в песок. При применении механического способа шнеком бурят разведочные скважины, получая керн непосредственно в процессе прохода.
Видео: бурение скважин на воду различными методами ↑
В представленных роликах показаны различные методы бурения скважин на воду.
Ручное бурение скважины на воду ударно-канатным способом ↑
Грунт удачный: молодой человек справляется, судя по всему, легко.
Механическое шнековое бурение ↑
Очень наглядный ролик. Нашли отличную линзу (вода пошла, почти как с артезианской). Будем надеяться, подозрительное дощатое сооружение не то, что мы думаем, а своеобразный сарай для хранения лопат (и септик где-то рядом не зарыт). Во избежание сюрпризов такого рода услугу надо заказывать «под ключ». Тогда на подрядчика ложится ответственность за близстоящие подозрительные сооружения: и моральная (я испортил воду всему поселку своим септиком), и уголовная (по части первой, самой легкой, 80 000 р. — гораздо выше, чем стоимость разведки).
Оптимистичное видео бурения своими руками ↑
То есть абсолютно — при помощи ручного ямобура. 50 см грунта за 2,5 минуты! Представив, как бур наращивают, каждый раз достают, разбирают колонну, освобождают от грунта рабочий элемент, вновь собирают, а главное, сколько на все это нужно простой физической силы (уже на вторых 50 см человек достал бур с трудом), мы пришли к выводу, что метод незаменим в геолокации кротов (правда, он несколько разрушающий) и создании расширенной карты их ходов, но не более.
aqua-guru.ru