Для того чтобы обеспечить частную усадьбу или дачу источником питьевой и технической воды, зачастую приходится обустраивать автономную систему водоснабжения. В этом случае добыча живительной влаги обычно осуществляется при помощи бурения скважины.
Если участок располагается на песчаных, глиняных грунтах или суглинке то, по мнению специалистов, оптимальным методом решения проблемы водоснабжения будет гидробурение скважин своими руками. Именно этот метод наиболее эффективен, дешев и достаточно прост в исполнении. Освоить его может даже непрофессионал. Главное условие – предварительное ознакомление со всеми нюансами предстоящих работ.
Аргументы в пользу данного метода
Гидробурение – популярный способ пробивания скважин на воду, который производится с использованием МБУ, малогабаритной буровой установки и мотопомпы. На плотный земляной слой воздействуют с помощью жидкости. Под давлением воды почва размягчается, вымывается, а затем откачивается из уже образовавшегося отверстия. Для того чтобы грунт разрушался быстрее, в гидрораствор часто добавляют абразивы – песок кварцевый или стальную дробь, а также используют долото (бур).
Достоинства такого метода как гидробурение скважин, заключаются в следующем:
Изображение 1. Схема малогабаритной бурильной установки.
- Не требуется привлечения громоздкой спецтехники.
- Компактность буровой установки позволяет производить работы по обустройству скважин своими руками на застроенном участке, или облагороженном растениями ландшафте без разрушений и нанесения им ущерба.
- Не нужно нанимать бригаду рабочих и привлекать подсобников – все работы вполне можно выполнить самостоятельно.
- Гидробурение скважин не занимает много времени. В зависимости от глубины бурения потребуется всего 1-3 дня до полного завершения работ.
- Разобраться, как работать с МБУ, просто даже неспециалисту.
Все эти аргументы служат неоспоримым доказательством того, что скважина на воду, выполненная методом гидробурения своими руками, не отнимет у ее создателя много сил, времени и что особенно приятно, не пробьет огромной бреши в семейном бюджете, поскольку:
- Не требует оплаты труда специалистов и профессиональной техники.
- МБУ покупать не обязательно, можно арендовать.
- Не придется вкладывать финансы в восстановление участка, так как МБУ имеет компактные размеры (3м высоты и 1м диаметра) и ей не нужно много места для работы. К тому же в самом процессе много грязи не производится.
То есть, основные финансовые затраты при обустройстве скважины составит аренда или покупка малогабаритной буровой установки и бензиновой мотопомпы.
Инструменты для гидробурения скважины
Изображение 2. Схема гидробурения.
Для бурения скважин на воду необходимо запастись:
- рабочими перчатками;
- резиновыми сапогами;
- лопатой;
- емкостями для воды объемом примерно в 2 куба (всего в процессе работы будет потрачено от 5 до 20 кубов);
- трубным ключом;
- ручным зажимом;
- пересадочной вилкой.
В специализированных точках продажи нужно приобрести:
- Разборную малогабаритную установку МБУ.
- Мощную мотопомпу бензиновую для перекачки бурового раствора.
- Обсадные трубы 125мм диаметра (для неглубоких скважин хватит и 116мм). Для обсадки скважин на воду подходят трубы асбестоцементные, стальные, но лучше брать пластиковые – они гораздо дольше прослужат.
- Фильтр: щелевой, или с напылением.
- Насос.
Что касается малогабаритной бурильной установки, то ее комплектация обычно имеет следующий вид (изображение 1). Производители включают в набор стандартный для прохождения грунта конусообразный бур (лепестковый, или разведочный). Однако в зависимости от вида грунта могут потребоваться и другие конфигурации бура, которые покупают отдельно. Поэтому до начала работ рекомендуется уточнить в земельном отделе местной администрации тип почвы на участке бурения.
Собирают разборные части МБУ согласно инструкции непосредственно возле места бурения. Обычно на сборку уходит не более получаса. Очень важно в процессе монтажа МБУ ровно выставить конструкцию по горизонтали. Иначе из-за перекосов, даже незначительных, установка обсадных труб будет очень проблематичной.
Этапы производственного процесса
На подготовительном этапе желательно ознакомиться с геодезическими картами местности, чтобы понять, на какой глубине может находиться водоносный слой. Это нужно, чтобы просчитать необходимое количество обсадных труб. Затем следует подготовить в емкостях запас воды, который будет использован для бурового раствора.
Начинать работу нужно спозаранку. Так советуют опытные практики, поскольку природа непредсказуема, грунт может оказаться сложным в обработке, а сам процесс гидробурения затянуться. Рассчитывать можно на то, что в лучшем случае при мягкой почве на обустройство скважины своими руками понадобится затратить несколько часов, в худшем – несколько дней.
Первым делом после монтажа МБУ выкапываются технологические углубления в земле, так называемые приямки: фильтрационный (размером 0,7м в ширину, длину и глубину) и основной (побольше, около1м ширины, длины и глубины). Фильтрационный приямок копают рядом с МБУ, а основной – чуть дальше и возле него размещают мотопомпу (изображение 2). Приямки соединяют лотками и наполняются промывочной жидкостью – бурильным раствором, в зависимости от типа грунта, водой, смесью воды и глины, водой с включением абразивных частиц.
Далее шланг от выходного отверстия помпы отводится в основной приямок, а из выходного отверстия шланг, подающий раствор, тянут к МБУ. При помощи штанги этот шланг подключают к вертлюгу. Таким образом, буровой раствор из приямка забирается мотопомпой, чтобы уже под напором направится к забою.
Промывочный раствор размывает грунт, полирует стенки скважины и одновременно служит охладителем для бурильного орудия.
Затем буровой раствор из скважины поступает в фильтрационный приямок для оседания поднятого на поверхность грунта и уже очищенным возвращается в основной приямок для продолжения бурильных работ. В процессе бурения случается, что одной штанги не хватает для достижения водоносного слоя. Тогда приходится добавлять штанги, наращивая их до необходимой длины.
Дойдя до водоносной жилы, сформированную скважину промывают большим количеством чистой воды, буровые штанги осторожно удаляют и устанавливают обсадные трубы с фильтром. Напоследок с помощью троса опускают насос так, чтобы он не лежал на дне, а просто был погруженным в воду. После прокачки автономная система водоснабжения будет полностью готова к эксплуатации.
Бурение скважины гидробуром-будут описаны подводные камни на которые натыкались, все косяки при создании гидробура своими руками. Это был мой самый первый опыт бурения ни у кого я никаких уроков не брал, всё на собственном опыте, который дался нелегко.
Немного теории: вроде бы всё легко по штанге, по трубе подается вода, которая упирается в дно колодца, бурим и вымываем водно-грязевую эмульсию.
На поверхности два отстойника: тяжелые фракции, особенно вредные для насоса песок- отстаивается и перетекает во второй колодец уже очищенная отстойный вода. Далее забирается насосом и подается опять в штангу и так по кругу.
Чертеж гидробура
Я руководствовался тем, что девайс должен быть легко повторяем и мог изготовить любой, кто заинтересовался этой темой.
Потребуется 2 уголка, 75 мм ширина одной стороны, толщина стенки 8 мм и длиной 30 см. И 2 уголка длиной 65 мм, толщиной стенки 5 мм. Так же необходима труба диаметром 32 мм.
Режущая часть бура будет под конус на 2 см. Обрезаем и затачиваем под конус.
На режущей кромке делаем разметку от каждого края по 17 мм. Необходимо вырезать так, чтобы труба не доходило до режущей кромки примерно 10 см.
Что бы отверстия для струи воды было побольше, осталось только болгаркой немного выпилить внутреннюю часть уголка, заодно сделаем с каждого края и снаружи уголка фаску.
Чтобы бур не цеплялся острыми краями, когда мы его будем вытаскивать острые края уголков необходимо срезать.
Далее намотаем на трубу миллиметровую верёвку для того чтобы обеспечить миллиметровый зазор и сваркой перехватываем. Для более тщательного сваривания трубу вынимаем.
Теперь нам потребуется 20 отрезков дюймовой металлической трубы по 2 метра каждая. На концах необходимо снять фаски, что бы можно было нарезать резьбу. Кроме одной, потому, что этот один край будет привариваться нашему буру.
С одной стороны, резьбу нарежем на половину длины муфты, сразу их накрутим и немножечко прихватим сваркой, чтобы исключить раскручивания в процессе бурения.
С другой стороны, нарежем резьбы чуть побольше, примерно на всю длину муфты и накручиваем гайки, которые предохраняют трубу от раскручивания.
На ту трубу на которой не было резьбы надеваем наш бур выставляем везде одинаковые зазор и обвариваем как показано на фото.
Подготовим ребра для центровки бура. Уголок 65 на 65 мм два отрезка по 15 см. Чтобы не цеплялся срезаем по 3 см с каждой стороны. Теперь нужно приварить к нашему буру по разные стороны, где-то сантиметров 30-50 от края.
Конструкция в сборе
После бурение было принято решение разобрать конструкцию и немножко доработать. Срезали режущую часть, уменьшили его почти в половину оставили сантиметров 3 от выходных отверстий для воды. Сделано это по причине того, что напора воды просто-напросто не хватало для, чтобы пробить это расстояние и эффективно пробывать водную эмульсию.
Рабочая скорость бурения выросла в полтора раза, стало легче бурить и процесс пошел быстрее
Что еще можно добавить по усовершенствовании бура. Помимо того, что мы обрезали переднюю часть бура, рекомендуем уменьшить длину самого хвостовика сантиметров на 5.
Хотите пробурить скважину качественно и не дорого, тогда рекомендуем профессионалов.
Процесс бурения скважины: видео
Автономный источник – это, пожалуй, самый выгодный вариант решения проблемы водоснабжения дома. Особенно в том случае, если в процессе обустройства применяется технологический процесс гидробурения скважин. Ведь с помощью гидробурения можно обустроить скважину не только дешево, но и быстро.
Поэтому в данной статье мы рассмотрим нюансы этого технологического процесса, ознакомившись с которыми вы сможете создать скважину буквально своими руками.
Процесс гидробурения основан на размягчении грунта в месте заглубления бура особой промывочной жидкостью, в качестве которой используется обычная техническая вода. На подобные ухищрения идут ради уменьшения силы трения грунта о бур, что, в итоге, гарантирует не только высокоскоростное, но и энергоэффективное обустройство скважины. Ведь разжиженный грунт «сверлится» намного легче слежавшегося, сверхплотного горизонта.
Технически это выглядит следующим образом:
- Поблизости от места бурения откапывают сеть приямок – квадратных углублений с габаритами метр на метр, которые соединяются между собой особыми траншеями – лотками.
- Бурильную жидкость – глиняную взвесь, составленную на основе технической воды – заливают прямо в приямки. Туда же опускают и заборный шланг моторизированной помпы.
- Напорный шланг помпы соединяют с вертлюгом, обеспечивая тем самым постоянный приток жидкости в зону бурения.
|
|
В итоге, глиняная взвесь шлифует стенки шахты, охлаждает бурильную головку и размягчает грунт в месте бурения.
Причем энергозатраты в данном случае минимальны – мощность мотопомпы не идет ни в какое сравнение с характеристиками бурильной установки, а выгоды от увеличения скорости бурения и уменьшения степени износа головки – более чем очевидны.
Инструменты и оборудование для гидробурения
Основной рабочий инструмент, с помощью которого реализуется интересующая нас технология – это малогабаритная бурильная установка (МБУ), которая состоит из следующих узлов:
- Каркаса – рамной конструкции разборного типа, на которую крепят двигатель и лебедку. Причем рама не только «несет» энергетическое оборудование, но и «удерживает» бурильные трубы (штанги) в вертикальном положении.
- Энергетической части – двигателя, генерирующего крутящий момент на штанге и лебедки, производящей тягловое усилие.
- Вертлюга – особого узла, с помощью которого можно обеспечить «скользящий» крепеж рабочих элементов МБУ.
- Рабочих элементов – бурильных штанг и бурильной головки (разведочного или лепесткового типа).
Впрочем, гидробурение скважин малогабаритной установкой МБУ предполагает применение целого ряда вспомогательных устройств и инструментов, а к которым относится:
- Комплект шлангов, связывающих вертлюг и помпу
- Комплект фитингов, обеспечивающих сборку трубопровода, по которому подается бурильная жидкость,
- Моторизированная помпы, которая обеспечивает нагнетание глиняной взвеси в зону бурения.
- Комплект ручного инструмента (разводной ключ, ручной зажим, пересадочная вилка), с помощью которого будут монтироваться элементы бурильной штанги.
- Электрогенератор, питающий лебедку, а равно и сама лебедка (на 1-2 тонны), если таковой нет в конструкции МБУ.
Кроме того, для обустройства самого источника понадобятся обсадные трубы и насос для раскачки скважины.
Гидробурение скважин своими руками: обзор процесса
С учетом технологических особенностей, процесс гидробурения можно разбить на три стадии:
- Подготовительный этап, во время которого выбирают буровую площадку и накапливают некоторый объем бурильной жидкости.
- Этап бурения скважины, во время которого формируется шахта будущего источника водоснабжения.
- Этап установки обсадного каркаса.
- Финальный этап, во время которого происходит окончательное обустройство скважины.
Самый важный шаг – это первый шаг. Вначале вам следует выбрать подходящее место, воспользовавшись сторонними рекомендациями или собственными наблюдениями (см. статью «Как найти воду для скважины»).
После выбора места нужно запастись 10-20 тоннами бурильной жидкости , которые можно слить в яму и распределить по приямкам. Альтернативой достаточно глубокой ямы (9 тонн вмещается в выемку 2х3х1,5 метра) может быть емкость (таких же размеров).
Обустройство скважины с использованием бурильной жидкости
Обустройство скважины начинается со сборки буровой установки. На участке монтируется каркас, к которому крепят двигатель, лебедку и вертлюг. Далее нужно собрать первое колено буровой штанги с головкой на нижнем торце, подтянуть его лебедкой к вертлюгу и закрепить в этом узле.
Монтаж элементов бурильной штанги осуществляется на резьбовой замок (трапецеидального или конического типа). Форма наконечника бура – долото или лепестки. Максимальная глубина бурения с помощью МБУ – 50 метров.
Следующий шаг – подготовка бурильной жидкости. Для этого в приямок сливают воду из ямы или емкости, в которую добавляют глину, превращая жидкость в густую взвесь, которая плохо впитывается грунтом.
По завершению приготовительных процедур можно начинать бурение. Крутящий момент от двигателя передается на буровую штангу редуктором, ниже которого располагается вертлюг. Буровая жидкость подается именно на вертлюг и заливается в штанги.
Отработанная жидкость попадает в прямиток-фильтр – траншею у зоны бурения, где она отстаивается и, после этого, перекачивается в ближайший приямок. Так можно сэкономить на объеме бурильной жидкости.
Ну а сам процесс бурения выглядит следующим образом:
- Двигатель, вертлюг и редуктор скользят по раме на кронштейне по мере заглубления буровой штанги в грунт.
- Скорость вращения бура регулируется с выносного пульта.
- После заглубления штанги до расчетной отметки кронштейн с двигателем, вертлюгом и редуктором поднимают вверх (лебедкой), а к резьбовому торцу штанги прикручивается новое колено.
И так до выхода на расчетную глубину бурения.
Центрирование штанги осуществляется с помощью калибрующего кронштейна, наваренного на каркас у нижнего торца. В кронштейне есть круглое отверстие, куда вставляют один торец штанги. Второй торец входит в вертлюг. И регулируя отклонение каркаса от вертикали и горизонтали можно выставить угол бурения.
Монтаж обсадных труб в скважину — как это делается?
После выхода на водоносные слои в скважину закачивают техническую воду, с помощью которой размягчают грунт у ствола шахты. После размягчения грунта, используя лебедку, из скважины извлекают бурильную штангу, постепенно раскручивая все резьбовые соединения на стыке составных элементов.
Завершив демонтаж штанги, в скважину погружают первую обсадную трубу, удерживая ее торец лебедкой. Причем стенки первой трубы покрывают перфорацией (пропилами или отверстиями) и оборачивают геотканью (подобие фильтрующей мембраны).
Сборку элементов обсадного каркаса ведут в раструб, обустроенный с толще стенки трубы. Поэтому в качестве обсадных элементов используют асбестовые, чугунные или полимерные (самый долговечный вариант) трубы, диаметром от 125 миллиметров и толщиной стенки от 0,7 сантиметра.
Герметизацию стыков обеспечивают с помощью электросварных муфт (что предпочтительнее) или силиконового уплотнителя.
Финальный этап
По завершению сборки обсадного каркаса приступают к раскачке скважины (см. статью «Как раскачать скважину»). В финале, к раскаченной скважине присоединяют насос и адаптер, с помощью которого можно состыковать источник с водопроводом.
То есть, к обсадной трубе делают подкоп (ниже уровня промерзания грунта), в теле каркаса вырезают отверстие. В трубу вводят насос, шланг которого соединяют с внутренней частью адаптера, монтируемой в отверстие.
Система автономного водоснабжения зачастую является практически единственным способом обустройства подачи воды для загородных домов или дач. В качестве источника очень часто выбирается скважина, которую оборудуют на территории участка. Желание владельца провести процесс обустройства с минимальными потерями для территории, особенно если она уже облагорожена, и кошелька вполне понятно. В таком случае стоит использовать гидробурение скважин своими руками или же, если отсутствует опыт подобных работ, с привлечением специалистов.
В основу этого метода бурения положен метод разрушения почвенных пород при помощи жидкости и бурового инструмента. Необходимая нагрузка обеспечивается весом штанг и специальной бурильной оснастки, с помощью которых в скважину закачивается буровой раствор или как его еще называют промывочная жидкость. Она представляет собой взвесь из глины и воды. Около места бурения выкапываются приямки размером 1х1 м. Они заполняются бурильным раствором. Приямки обязательно соединяются между собой лотками.
Гидробурение - достаточно простой и эффективный способ пробивания скважины, которая станет основой автономной системы водоснабжения
Промывочная жидкость подается к забою. Для этого выходной шланг, соединенный с мотопомпой, погружается в приямок. Его выход подключается к вертлюгу. Буровой раствор, находящийся в приямке, забирается мотопомпой и под давлением направляется к скважине. Промывочная жидкость вымывает шлак, полученный в результате бурения, охлаждает бурильный инструмент и шлифует поверхность скважины. По мере продвижения вглубь рабочая колонна наращивается дополнительными секциями буровых штанг. По достижении оптимальной глубины скважина промывается водой и в нее устанавливается раскачивающий насос.
Что нужно приготовить для работы?
Гидробурение скважин осуществляется с помощью малогабаритной установки или МБУ. Те, кто привык связывать процесс бурения с громоздкими механизмами, будут удивлены, что это устройство представляет собой установку высотой в три метра и диаметром метр. В состав этой сборной конструкции входит:
- разборная металлическая рама;
- буровой инструмент;
- лебедка;
- двигатель, который позволяет передавать на бур усилие;
- вертлюг – часть рабочего контура, обеспечивающая скользящее крепление остальным деталям;
- водяная помпа, которая создает и поддерживает давление в системе;
- бур для прохождения почвы, может быть разведочным или лепестковым;
- буровые штанги, формирующие колонну;
- шланги, подающие воду от мотопомпы к вертлюгу;
- блок управления установкой.
Потребуется преобразователь тока, который необходим для бесперебойного снабжения оборудования электричеством, лебедка для опускания и поднятия наборных и обсадных труб. Устройство может быть встроено в МБУ, этот момент потребуется уточнить. Выбирая бензиновую мотопомпу для перекачивания бурового раствора, лучше взять достаточно мощный качественный аппарат, поскольку нагрузка на него будет большой. Понадобятся , фильтр и мелкий инструмент, к которому относится трубный ключ, пересадочная вилка, ручной зажим и др.
Для бурения скважины используется стандартный бур, но в зависимости от типа грунта могут потребоваться и его специальные разновидности
С чего лучше начать?
Перед началом буровых работ нужно примерно определить, . Это необходимо для уточнения сложности предстоящей работы и подготовки необходимого количества обсадных труб. Наиболее простой способ познакомиться со спецификой местных почв – обращение в местные земельные органы, где должны храниться геодезические карты. По-хорошему, даже при неглубоком рытье, было бы не лишним получить специальный документ из центра санитарно-эпидемиологических заключений, например из такого - http://www.sezspb.ru/ . С помощью таких специалистов можно получить полный объем лабораторно-инструментальных исследований для ввода в эксплуатацию различных объектов строительства.
Кроме того необходимо определиться с источником воды, из которого будет забираться жидкость для бурового раствора. Нужно учитывать, что в среднем в зависимости от состава почвы и глубины скважины для бурения уходит от 5 и до 20 кубометров воды.
Следующий шаг – подготовка участка. Начать нужно с подготовки запаса воды. Можно запастись дополнительными емкостями размером около 2 кубов. Можно пойти другим путем: выкопать яму на пять или больше кубометров, обработать ее стенки раствором глины и залить в нее воду. Затем проводится монтаж МБУ. Процедура ее сборки предельно проста и занимает около часа. Главное условие – выставить устройство строго горизонтально. Даже небольшой перекос не позволит установить впоследствии обсадную трубу. В 1-1,5 метрах от конструкции обустраиваются технологические выемки, так называемые приямки. В них будет находиться буровой раствор.
Приямков должно быть два. Один из них будет выполнять роль фильтра. Он располагается ближе к бурильной установке. Размеры приямка-фильтра могут быть около 0,7 м в длину, глубину и ширину. Основной приямок, несколько большего размера, располагается немного дальше. Он соединяется с фильтром небольшой траншеей или лотком. Около основного приямка устанавливается мотопомпа. Шланг, идущий из ее входного отверстия, должен быть опущен в основной приямок. От выходного отверстия устройства протягивается шланг к буровой установке. С помощью штанги он соединяется с вертлюгом, через который в скважину будет подаваться буровой раствор.
Технология проведения работ
Гидробурение скважин опытные работники рекомендуют начинать с утра, поскольку обычно процесс занимает много времени и даже может растянуться на несколько дней. Грунт везде разный, соответственно и в работе с ним возможны различные нюансы. Поговорим о песчаных почвах. Для бурения в таком грунте нужно подготовить максимальный запас воды, поскольку работы с песком предполагают большое поглощение жидкости. Непосредственно перед началом работ нужно замесить раствор глины.
Для этого в приямок с водой загружается глина и перемешивается миксером. Консистенция жидкости должна напоминать кефир. При поступлении такого бурового раствора в скважину он не уходит в песок, как обычная вода, а постепенно забивает стенки отверстия, образуя своеобразный сосуд. Обязательно нужно проверить исправность лебедки, насоса для откачки воды и другого инструмента. Поскольку в процессе пробивки песчаного грунта остановки невозможны. Обсадная труба должна быть опущена сразу же, иначе возможны обвалы и работу придется начинать практически сначала.
На схеме представлено устройство малогабаритной бурильной установки,с помощью которой осуществляется гидробурение
Процедура гидробурения достаточно проста. Мотопомпа подает буровой раствор в шланги. Через вертлюг жидкость попадает в штанги, к работающему буру. Раствор шлифует стенки скважины, что делает их прочнее, воздействует на буровой инструмент, помогая ему проходить породу, и охлаждает элементы установки. После отработки жидкость отводится в приямок-фильтр. В этой емкости грунт, захваченный водой из скважины, осядет на дно, а очищенный буровой раствор по лотку перетечет в другой приямок. Теперь он снова может использоваться в процессе работы МБУ.
Небольшой нюанс: состав бурового раствора зависит от типа почвы. Если в ходе работ видно, что грунты меняются, следует внести корректировки и в состав бурового раствора. Процесс бурения продолжается до достижения водоносного слоя. Если одной штанги не хватило, можно добавлять следующие вплоть до выхода на чистую воду. Производители МБУ обычно гарантируют работу своего устройства на глубине до 50 м. Однако на практике умельцы с помощью таких установок пробивают скважины глубиной до 120 м. После достижения водоносного слоя скважина промывается большим количеством чистой воды.
Особенности установки обсадных труб
После промывки скважины буровые штанги аккуратно извлекаются. Нужно учитывать, что если детали поднимаются тяжело, значит, промывка была недостаточной. Теперь можно устанавливать обсадные трубы. Они могут быть металлические, асбестоцементные или пластиковые. Последний вариант наиболее широко распространен, поскольку очень долговечен, не подвергается коррозии и деформациям. Чаще всего устанавливаются трубы диаметром 125 мм, для неглубоких скважин подойдет вариант 116 мм. Достаточная толщина стенок деталей – 5-7 мм.
Для лучшего качества подаваемой воды и дополнительной очистки ее от грязи используются фильтры: с напылением, щелевые или . В последнем случае простейшим вариантом можно считать такой: с помощью болгарки по всей обсаде поперек выполняются щели. Для изготовления фильтра более высокой очистки в трубе просверливается множество отверстий, затем деталь оборачивается специальной сеткой или геотканью для лучшей фильтрации, все закрепляется хомутами. Обсадная труба с фильтром на конце опускается в скважину.
Скважинный фильтр такого типа легко может быть выполнен самостоятельно. Для этого в обсадной трубе высверливаются отверстия, которые лучше закрыть сверху слоем геотекстиля или специальной сетки
Если установка затруднена наличием сильного водоноса, который быстро «замывает» скважины, можно попробовать следующее. В прикручиваемом на фильтр наконечнике нарезаются прорези или сверлятся отверстия. На трубу надевается оголовок, к которому крепится напорный шланг от помпы. Затем включается как можно более мощный напор воды. После этих манипуляций обсадная колонна должна легко войти в водонос. После установки обсадной трубы в качестве дополнительного фильтра можно засыпать внутрь колонны половину ведра гравия.
Следующее действие – очередная промывка скважины. Это необходимо, чтобы размыть водонос, который насытился буровым раствором в ходе бурения. Операция выполняется следующим образом. На трубу надевается оголовок, закрепляется шланг от мотопомпы и внутрь скважины подается чистая вода. После промывки колонна равномерно и плотно засыпается гравием. Теперь на тросе можно опускать насос и пользоваться скважиной. Небольшой нюанс: механизм нельзя опускать на самое дно, иначе он очень быстро выйдет из строя. Оптимальная глубина – чуть ниже уровня водяного столба.
Процесс гидробурения скважины на воду достаточно прост и вполне доступен для самостоятельного выполнения. Однако прежде, чем начать работы, нужно очень внимательно изучить инструкции, а лучше всего, принять участие в бурении под руководством специалистов. Несмотря на кажущуюся простоту, есть множество нюансов, известных только профессионалам. Если же нет опыта или желания, можно пригласить специалистов, которые достаточно быстро и за приемлемую стоимость пробьют скважину и обустроят ее. Владельцу останется только радоваться появлению автономной системы водоснабжения у себя в доме.
Способ нарезки скважины с помощью классических буровых коронок и штанг, установленных на передвижном станке, позволяет бурить любые скважины под воду, но стоимость работы и оборудования зачастую превышает все мыслимые пределы. Поэтому в качестве более дешевой и доступной альтернативы большинство частников предпочитает проводить гидробурение скважин на воду своими руками. Оборудование для гидробурения скважин можно взять в аренду, большую часть работы сделать своими руками за пару дней.
В чем секрет популярности системы гидробурения скважин
Разумеется, использовать гидробурение для обустройства скважин можно только на относительно слабых песчаных и суглинистых грунтах, и только для водяных пластов, залегающих на небольшой глубине, в среднем до 30 м. Но столь незначительные ограничения с лихвой перекрываются серьезными преимуществами технологии гидробурения:
- Бурение можно выполнять в пределах небольшой площадки, на ограниченном пространстве, где нет возможности установить буровой станок режущего типа;
- Для организации бурения применяется минимальное количество оборудования — станина с редуктором привода и электродвигателем, набор штанг с режущим наконечником и водяная помпа высокого давления;
- При наличии навыков проведения гидробурения пробить скважину на воду под обсадную трубу можно за 5-6 часов, при этом качество стенок ствола будет не хуже, чем при других способах.
Кроме перечисленного оборудования, для работы понадобится организовать две ямы или котлована под отстаивание обратной жидкости, освобождения ее от шлама и породы. Размеры мини-бассейнов для чистой и загрязненной воды выбирают, исходя из глубины бурения, плотности породы и диаметра скважины. Для гидробурения скважины диметром в 120 мм потребуется 5-7 кубов глинистого раствора, если скважину на воду приходится бурить в песчанистых грунтах, расход рабочей воды увеличивается почти вдвое.
Совет! Качество гидробурения напрямую зависит от рабочего давления, развиваемого насосом, поэтому одним из лучших вариантов оборудования будет центробежная пожарная мотопомпа.
Некоторые модели способны развивать давление до 40 атм., но требуют предварительной очистки воды от породы и грунта, поэтому шламоотстойник придется делать глубиной не менее полутора метров. Бассейны под гидробурение выкапывают в грунте так, чтобы бурильный колодец находился выше по уровню на 20-30 см, а обратная вода с глиной и породой стекала по желобам самотеком в шламосборник.
Особенности технологии гидробурения
Большинство бурильных технологий используют воду в качестве промывочного агента для удаления породы и грунта из полости скважины. В системе гидробурения вода применяется в качестве одного из инструментов для разрушения породы в полости скважины. На сегодняшний день применяется две схемы гидробурения:
- Дробление грунта совместным действием напора воды и режущих коронок буровой штанги. За счет размягчения грунта для вырезки дна скважины режущей кромкой требуется в 10 раз меньше усилия, чем при сухом и полусухом бурении;
- Размывочная схема гидробурения. Если грунт относительно неплотный и содержит большое количество песка, то скважину можно легко пробить, размывая породу высоким давлением воды.
- Ударное бурение с помощью долота и напора воды.
Важно! Любые высоконапорные схемы требуют применения специального узла-редуктора, устанавливаемого на срез буровой штанги. Редуктор обеспечивает одновременно вращение керна и подачу воды от помпы внутрь штанги.
Гидробурение с роторной врезкой
Даже при сильном насыщении глины или суглинка водой разрушить породу только напором воды очень сложно, поэтому для гидробурения используется буровая коронка на вращающей штанге, как на видео:
Штангу вращает электродвигатель через цепную передачу. Замок в верхней части бурового станка обеспечивает установку и сцепление новой штанги с основной трубой без остановки.
Задача коронки — разрушить и измельчить породу до минимального размера, при котором поток обратной воды сможет вынести дробленую массу за пределы ствола. Роторная схема гидробурения существует с прямой или обратной схемой подачи воды. В первом случае вода нагнетается внутрь штанги, охлаждает инструмент, вымывает породу из-под режущих коронок и поднимает породу и грунт через затрубное пространство в шламоотстойник.
Во втором случае вода заливается в скважину через затрубное пространство и выводится через внутреннюю полость штанги. Этот способ гидробурения применяется для случаев, когда необходимо получить максимальное качество стенок скважины и избежать загрязнения водозабора глинистым раствором. Это, в свою очередь, обеспечивает максимальную водоотдачу скважины.
Совместное использование напора воды и режущего инструмента позволяет бурить скважины в известняках, старых глинах, сланцах и пластах с высоким содержанием обломочных фрагментов мягких осадочных пород. Максимальная глубина ствола, как правило, не превышает 50 м.
Размывка породы высоким давлением
Для песка и супесей гидробурение скважин может осуществляться по упрощенной схеме, при которой ствол шахты формируется только за счет размывания зернистой массы грунта. В промышленных условиях подобная схема гидробурения с рабочим давлением до 300 атм. позволяет резать мягкие кварцевые и осадочные отложения. При давлении в 450 атм. режутся кальциты, шпаты и гранит.
Для домашних условий рабочее давление редко превышает несколько десятков атмосфер. Размывочным способом практически невозможно выполнить гидробурение скважины на глубину более 20 м. К положительным сторонам размывочной технологии можно отнести отсутствие роторного станка и упрощение работы. Нередко для гидробурения размывкой применяется только затвор и помпа. Штангу, по которой подается вода под высоким давлением, устанавливают на трехопорный лафет и вращают вручную с помощью воротов.
Для эффективного разрушения породы на дне скважины используют также ударные долота. В этом случае на конце буровой штанги монтируют острозаточенные долота и штыки из твердых сплавов. При нанесении несильных, но частых ударов, с одновременным проворачиванием штанги вокруг оси, острая кромка долота раскалывает небольшие камни на мелкие фрагменты, которые выносятся потоком воды. Способ довольно эффективен для работы на известняковых пластах, но абсолютно не пригоден на вязких и подвижных суглинках.
Заключение
В отличие от сухого способа бурения скважин, при использовании воды в качестве режущего инструмента выполнение завершающих операций является одним из наиболее сложных этапов постройки водозабора. Прежде всего, использование большого количества воды сильно обводняет стенки скважины и делает их непрочными, даже после обработки глиной. Поэтому после извлечения буровой штанги необходимо установить обсадочную трубу, засыпку щебнем и бетонирование устья скважины, пока поток воды не размыл ствол. Для этого необходимо аккуратно извлечь буровую трубу. При небольшой глубине, до 10-15 м, трубу можно вытащить вручную с помощью зажима. Для более глубоких скважин используются домкраты и тросовые лебедки.
