Технология бурения скважин на воду — бурение скважины

Какая технология бурения скважин на воду лучше – способы бурения, различия, преимущества и недостатки

Главной сложностью при организации водоснабжения загородного дома является отсутствие централизованных магистралей. Чтобы решить эту задачу, применяют одну из технологий бурения скважин на воду.

Какой вариант бурения лучше

При выборе подходящей технологии в учет следует взять следующие факторы:

Присутствует ли на участке водоносный слой. Чтобы это определить, стоит внимательно понаблюдать за окружающей природой. Существует несколько признаков, которые указывают на близость к поверхности земли воды. Кроме того, есть специальные приспособления, позволяющие найти воду на участке.
Специфика состава грунта в данном районе. Подобную информацию могут предоставить местные гидрогеологические компании. Они также смогут подтвердить достоверность данных, полученных пользователем при исследовании участка на воду.
Необходимо вооружиться информацией о глубине залегания различных водоносных слоев. Дело в том, что на одном участке на разной глубине может находиться верховодка, грунтовые воды, межпластовые и артезианские горизонты.

Вооружившись этими данными, намного легче определиться со способом бурения скважин под воду на приусадебной территории.

Типы бурения

Есть несколько технологий, как бурить скважину на воду. Каждая из них имеет свою специфику реализации и область применения.

Роторная технология бурения

Обычно эта технология используется при поиске залежей нефти. Из-за роста популярности буровых скважин на воду ее стали применять для бытовых нужд. Для ее реализации необходимы мощные энергозатратные механизмы, позволяющие успешно преодолевать тяжелые и особо тяжелые грунты со скальными включениями. Также это касается сплошных известняков.

Вращающийся ротор разрушает породу на мелкие фрагменты. Далее промывочная жидкость выносит их на поверхность. Учитывая наличие в этой жидкости цемента, есть реальная угроза засорения плодородных почв на участке. Кроме того, готовую скважину необходимо долго промывать чистой водой, чтобы очистить ее от цементных частиц. Перед тем, как прочистить скважину, определяют наиболее эффективный способ очистки. Как правило, на небольших загородных участках роторный способ бурения скважин не применяют.

Гидроразмыв

Это самая простая в реализации технология бурения скважин под воду. Она реализуется методом размывки почвы внутри обсадной трубы: ее погружение происходит самопроизвольно, под собственным весом. Усилия необходимо прикладывать в самом начале работы, когда обсадная колонна еще не набрала нужную массу. Для этого ее проворачивают специальным ключом.

В состав комплекса для реализации гидроразмыва входят следующие узлы:

Пара насосов. Один из них предназначен для подачи жидкости под давлением не менее 6 атм. С помощью второго устройства отработанную воду откачивают обратно в накопительный бак.
Бак. Его объем подбирается в зависимости от параметров скважины. Имеется в виду диаметр, вместительность и глубины скважины.
Гидромонитор. Речь идет о шланге, оснащенной металлической насадкой. Оптимальный диаметр выходного отверстия – 20 мм.

Для расчета объема бака используют формулу V = Rобс 2 (см) х 3,14 x H(см). Здесь V – объем бака, R – внутренний радиус обсадной трубы, 3,14 – число пи. К примеру, если скважина имеет диаметр 273 мм (максимальное значение для бурения скважин на воду по технологии процесса гидроразмыва), то оптимальный внутренний диаметр обсадки будет 260 мм (радиус 13 см). За глубину скважины можно взять 15000 см. Подставив эти значения в формулу, получают V= 132 х 3,14 х 1500 = 756000 см 3 (или 756 литров).

Реализация этой технологии предусматривает постоянное присутствие воды в баке. Для приводимого выше случая достаточно будет емкости объемом 2 м 3 . На среднем дачном участке использование такого бака не повлияет на уровень комфорта: как правило, подобные емкости входят в состав полива огорода.

Забуривание. Для этого используют обычный садовый бур. Важно, чтобы его диаметр превосходил сечение обсадной трубы на 30 – 40 мм. Для забуривания достаточно пройти вглубь на 1,5 метра.
Монтаж первого модуля секции обсадной трубы. Его вставляют в забуренное углубление.
Подключение гидромонитора. Его вводят внутрь обсадной трубы, что обеспечит оптимальный напор подаваемой воды. На начальной стадии размывки требуется проворачивание обсадной трубы по часовой стрелке, для чего используют специальный ключ.
По ходу реализации процесса необходимо делать паузы для монтажа следующего модуля обсадки.
По мере накопления воды ее откачивают в бак, используя один из двух насосов.

Слабая сторона этой технологии – возможность использования исключительно на песчаных и супесных почвах. Кроме того, методом гидроразмыва можно пробурить скважину не глубже 15 м. Максимальный зафиксированный результат – 20 м. Читайте также: “Как самому пробурить скважину на воду своими руками – какая скважина лучше”.

Ударный метод

Этот способ относится к сухому бурению скважин на воду. Впервые его применили в Китае.

Ударный способ реализуется таким образом:

Выкапывают в грунте ствол глубиной примерно 1,5 метров. Оптимальные размеры – 1,5х1,5 м.
Посредине выборки забуривают место под первый модуль обсадной трубы глубиной 2 м.
Монтируют буровую вышку. Она имеет вид треноги высотой от 3-х м. На ее точные параметры влияет длина обсадных модулей (максимальное значение – 6 м).
Вводят ударный модуль в отверстие обсадной трубы и отпускают в свободное падение. Взаимодействуя с породой, она начинает активно разрушать породу. Измельченный грунт оказывается внутри полости ударной части. Для большей эффективности конец ударника оснащают специальными зубьями.
Внутри ударной трубы имеется клапан. Он пропускает измельченную породу внутрь, и не дает ей высыпаться во время очередного подъема. При работе на глинистых влажных грунтах насадной стакан обычно снимают, т.к. влажная глина начинает налипать на его стенки. Согласно правилам бурения скважин на воду, чистку ударника нужно проводить после прохождения каждого метра породы.

Профессиональные буровые бригады комплектуются несколькими моделями ударников. Это дает возможность работать без остановки на грунтах различного типа. Ограничения распространяются только на скальные породы. Изготовленные ударным методом скважины отличаются высоким качеством, что объясняет его повсеместную распространенность.

Шнековый способ бурения скважин на воду

Популярность этого способа бурения скважин под воду объясняется его высокой эффективностью и простоте реализации. Шнековая технология основывается на сверлении породы вращающимся приспособлением. Роль режущей кромки сводится к разрушению грунта по направлению движения. После этого он в измельченном состоянии выносится на поверхность спиральным шнеком. Следует сказать, что наверху оказывается только 40-50 % породы: остальная часть материала уходит на уплотнение стенок. Как результат, дополнительная обсадка стенок в этом случае не требуется. Обсадную колонну вводят внутрь шахты по окончанию процесса.

Недостатками шнекового метода является трудности с использованием его на песчаных и других сыпучих почвах. Кроме того, пробурить шахту глубже 50 м этим способом не получится. Для дальнейшего заглубления приходится время от времени поднимать инструмент на поверхность для очистки. Для бурения применяют целый ряд приспособлений.

Есть также интересный вариант с ручным изготовлением скважины на верховодку. Для этого в продаже имеется несколько моделей портативных буровых станков, позволяющих сооружать скважины глубиной до 50 м, при условии наличия на участке легких и средних грунтов (кроме песчаных). Данные приспособления очень популярны среди дачников и владельцев загородных домов. Для разового использования ручной станок можно арендовать. При этом важно понимать, что работы по бурению скважин на воду артезианского типа выполняются совсем другим оборудованием.

Перфоративный способ

Для изготовления скважины здесь используется специальное копье, которое забивается в землю посредством бабки или штанги. Чаще всего методом перфорации обустраиваются абиссинские колодцы, где откачка воды осуществляется ручным насосом. Благодаря небольшому диаметру шахты и высокой скорости достижения результата эту технологию часто выбирают для самостоятельной реализации.

Итоги

Все виды источников и способы бурения скважин на воду

Скважина – это необходимый питьевой источник, чтобы организовать жизнь в загородном доме, на строительной площадке и прочее. Как следствие, добыча воды является первостепенной задачей и при строительстве дачи. Способы и технологии добычи разнятся, исходя из глубины их расположения и типа источника.

Артезианская.
На песок.
Абиссинская.
Водозаборная.
Нагнетательная.
Пьезометрическая.
Дренажная.

Артезианская

Изготавливается для больших домов. Глубина может достигать 100 метров и более. На даче обустраивается обсадной и эксплуатационной трубой. Первая имеет диаметр 159 или 133 мм. Вторая 133 или 117 мм. Диаметр скважины определяется из потребностей.

Принцип. Вначале забивается обсадная. В нее помещается эксплуатационная и глубинный насос.

Высокая производительность.
Продолжительный эксплуатационный срок.
Стабильный уровень.

Высокая стоимость.
Продолжительное изготовление, до 7 дней.
Использование дорогой очистной системы по причине высокой минерализации.
Применение крупногабаритной техники.
Необходим пакет разрешительных документов.

На песок

Глубина определяется уровнем залегания водоносного слоя. Водяная скважина на песок располагается во втором межпластовом слое. Жидкость скапливается в песчаных отложениях. Ее глубина может быть минимум 15 м и максимум 30 м. Изготавливается она преимущественно шнековым способом бурения.

Принцип действия. Диаметр источника составляет 100 мм. На дно кладется специальная фильтрующая трубка. Впоследствии она может засориться и придется бурить заново. Наверх жидкость подается при помощи насосного оборудования.

Полезно знать: при постоянном использовании прослужит до 20 лет — это в лучшем случае.

Минимальные вложения средств.
Простая конструкция позволяет выполнить ее своими руками.
Возможность использования небольших буровых установок.
Возможность пробурить в любом удобном месте.
Нет необходимости сооружать сложную фильтрационную систему.

Эксплуатационный срок.
На производительность влияет уровень залегания воды.

Абиссинская

Абиссинская скважина под воду представляет собой небольшой источник, который можно изготовить на территории частного дома, гаража и другого крытого помещения. Жидкость добывается из глубины около 15 метров. Преимущественно вода питьевая и чистая. Имеет благоприятный минеральный состав.

Принцип действия. В основе лежит дюймовая труба. На ее нижнем конце закреплен специальный фильтр, буровой элемент – игла. Труба забивается в грунт, а сверху устанавливается насос, создающий вакуум.

Изготавливается своими руками.
Не нарушает ландшафтный дизайн.
Отсутствует потребность в аренде спецтехники.
Насос выносной или находится в кессоне над самим источником.
Работа займет около 1 дня.
Исключается заиливание.
Производительность до 3 куб/ч.
При необходимости можно легко демонтировать и переместить в другое место.

Ограничение по глубине.
Необходимо постоянно эксплуатировать. В противном случае придется производить прокачку, что является трудоемким процессом.

Водозаборная

Изготавливается в известняковом или песчаном водоносном слое. В случае попадания на известняк источник будет глубоким, больше 40 метров. Это влечет дополнительные расходы по установке большего количества обсадной трубы. Несмотря на это, качество жидкости прекрасное. Она не подвергается никаким загрязнениям.

Принцип действия. Водозаборные скважины обязательно должны иметь проект, если речь идет о водоснабжении предприятий. Это касается и частного дома. Состоит система из одного или двух подъемов. На первый происходит монтаж гидротехнического оборудования, которое осуществляет подкачку воды.

Доставляется жидкость без загрязнений от поверхностных вод. В этот источник не проникает верховодка.
При правильном обустройстве прослужит до 50 лет и более.
Нет необходимости регулярно выполнять чистку.

Процесс бурения сравнительно дорогой.

Нагнетательная

Используется для добычи нефтепродуктов, способом закачки жидкости в нужный пласт. Отталкиваясь от технологии разработки, источник может использоваться уже существующий.

Принцип действия. Устанавливается колонна обсадных. Внутрь обязательно опускается лифтовая труба, посредством которой происходит закачивание жидкости в пласт. В качестве арматуры используются задвижки, чтобы перекрыть поток воды. Освоение и организация нагнетательных скважин возможны в промышленных условиях.

Поддерживать стабильное давление в пласте.
Самостоятельно задавать и регулировать темп отбора полезных ископаемых.
Способность качественно вытеснять нефтепродукты из пласта залегания.

Пьезометрическая

Необходима для проведения контроля по изменению давления в пласте. Происходит это методом регистрации и фиксации уровня жидкости в стволе. Пьезометрические скважины осуществляют измерения посредством глубинного манометра. Основное назначение и сфера использования при добыче нефтепродуктов.

Дренажная

Является важным элементом всей дренажной системы. Она изготавливается параллельно с прокладкой труб в траншеях на участке, который требуется защитить от излишней влаги.

Принцип действия. Бурение дренажных шахт осуществляется на глубину водоносного горизонта. Благодаря этому жидкость сверху будет быстро уходить. Устройство этого источника должно быть таким, чтобы не нарушилась система естественной фильтрации.

Возможность оперативно отводить скопившуюся влагу на дачном участке.
Исключить заболоченные места.

Если не соблюсти технологию по изготовлению фильтрации, то существует вероятность попадания в водоносный горизонт грязной воды.

Устройство и схема

На схеме показаны водяные пласты. Верховодка подпитывается осадками и залегает на глубине до 10 метров. Качество воды позволяет сразу ее использовать для питья. Источник с межпластовыми водами делается самостоятельно. Чтобы получить более качественную воду, изготавливается артезианская скважина.

Согласно СНиПам и установленным нормам источник защищается от любого рода загрязнений. От септика расстояние 15 метров. Выгребные ямы минимум за 50 м. От складских помещений, промышленных предприятий более 100 метров. Также учитывается расстояние от соседнего источника, жилых построек, курятников и хлевов.

Совет: пробурить скважину под воду возле деревьев с большой корневой системой затруднительно.

Когда это делать лучше?

Оптимальным временем года считается лето и теплая весна. Однако при использовании современного оборудования бурение осуществляется и в зимнее время. Если смотреть на этот вопрос в разрезе экономии, то именно зимой лучше всего бурить. Причина в том, что уровень грунтовых вод имеет минимальный показатель. Как следствие, намного проще пройти в водоносный слой.

Как своими руками пробурить на даче или в частном доме

Выполнить ряд подготовительных действий:

Выбранное место не должно быть самой нижней точкой на участке.
Уклон грунта не более 35 градусов.
При использовании специальных буровых установок важно организовать место для подъезда.
Площадка на дачном участке должна быть как минимум 4 на 9 м.

Совет: ручное бурение скважин на воду менее требовательно к подготовке, но, когда речь идет об использовании спецтехники, необходимо согласовывать все нюансы.

Инструменты и установки

Разные виды бурения скважин требуют использование различного оборудования. Выбор инструмента определяет характер почвы в вашем районе.

Используются следующие ручные буры:

Шнековый. Необходим при роторном бурении в условиях мягкой глины и влажных супесей.
Стакан. Нужен в канатно-ударном, в условиях облипающей и вязкой почве.
Ложковый. Применяется в ударно-вращательном бурении, в условиях сыпучего и рыхлого грунта.
Желонка. Используется в канатно-ударном, в условиях ила, осыпающейся почвы и тому подобное.
Долото. Штанга для разбивания валунов.

Каждый бур имеет режущую коронку. Делается она из твердосплавной и закаленной стали.

Перед тем как пробить источник, происходит монтаж специальных установок:

Ударно-канатная. Скорость бурения очень низкая. Принцип заключается в падающей желонке, которая под своим весом разбивает грунт. Она же и поднимает почву наверх. Представляет собой треногу с тросом. На веревку крепится желонка.
Шнековая. Длина шнека достигает 2 метров. Процесс бурения происходит вручную и механизированно. Выполнив 3 оборота, почва извлекается наружу. Постепенно штанга наращивается. Мобильная установка позволяет обеспечить высокую производительность.
С промывкой. Самая производительная установка. По сути, это бурение водой при использовании штанги с лопастным буром. За один час можно углубиться до 10 метров.

Способы

Сделать это без оборудования практически невозможно. Рассмотрим наиболее распространенные методы:

Шнековое.
Вращательное (роторное).
Ударно-вращательное.
Ударное-канатное.
Гидробурение.
Колонковое.

Не каждым из перечисленных способов можно выполнять бурение скважин вручную.

Инструкция пошагового бурения

Вы узнаете, как бурят скважину на воду многие домашние умельцы.

Шнековое

На трубу навариваются лопасти по спирали, которая погружается в грунт вращательными движениями. Подходит не всем типам почв. Идеальное решение для мягких и средних грунтов.

Выкапывается шурф 1,5 на 1,5 м, глубиной до 2 метров. Позднее в нем будет кессон.
Если грунт сыпучий, то стенки усиливаются деревянными щитами.
Шнековый бур проворачивается при помощи специального хомута или ключа.
Если грунт неустойчив, то при бурении сразу выполняется обсадка ПВХ-трубой.
Если на шнеке грунт будет извлекаться непосредственно через трубу, то ПВХ не подойдет — используется металлическая.
По мере продвижения шнек и обсадная труба наращиваются с помощью соединительных муфт.
За один проход рекомендуется делать не более 5 оборотов. В противном случае поднять почву наверх будет сложно.
Чтобы облегчить ход бура в источник, можно подливать воду.
Устанавливается тренога с блоком для подъема бура.
Бурение проходит вплоть до водоупора. Если пошел песок крупной фракции и влажный, то водоупор отличный.

Совет: по мере погружения шнека контролируйте вертикальность; чтобы его выровнять, между стенкой источника и обсадной трубой вбиваются деревянные клинья.

Вращательное (роторное)

Инструментарий изготавливается самостоятельно. Обычно используется ручной бур, для которого применяется толстая сталь. Эта методика для неглубоких источников, не больше 15 метров. Ручной бур применяется в условиях мягкого грунта. Последовательность работы:

Вращая бур, нужно постепенно погружать его в намеченном месте.
Для удобств работы сверху крепится рукоятка на винтовых соединениях.
По мере заглубления бура штанга наращивается резьбовым соединением.
Предварительно снимается рукоятка, а после она надевается на очередную штангу также при помощи резьбы.

Ударно-вращательное

Специальный бур поднимают и с большой силой опускают. Таким образом разрыхляется почва, потом снаряд вращается и поднимается вверх.

Здесь могут использоваться разные буры. Все зависит от характера почвы. Суть технологии сводится к следующему:

На низ к штанге закрепляется бур.
Процесс бурения чередуется с его поднятием и сбрасыванием, а после прокручиванием.
Например, при использовании ложки грунт прилипает и удерживается в ее полости, а потом поднимается вверх.
Процесс разбивки породы осуществляется за счет режущей кромки при ее вращении.
Взятая порода ложкой извлекается из отверстия.
За один проход можно пройти до 400 мм.

Ударно-канатное

Это специальный снаряд, который опускается и поднимается на канате. По мере этого процесса почва извлекается наружу.

Порода разбивается специальным забивным стаканом, который падает с высоты. Нужно установить специальную вышку. Как правильно бурить:

Вначале монтируете буровую вышку. Она имеет три ноги.
Подготавливается забивной стакан для изъятия почвы.
Стакан тросом поднимается и опускается.
Летит вниз под своим весом и захватывает почву.
После этого стакан поднимается наверх.
Из него удаляется захвативший грунт.
По мере погружения стакана продвижение идет все глубже.

Гидробурение

Осуществляется мощной струей воды из специального бурового инструмента. Преимущество технологии в том, что возможно гидробурение скважин в каменистой почве.

Нагрузка струи обеспечивается весом штанги и бурильной оснастки. В установку заливают специальный раствор, который потом направляется в подготовленный приямок.

Основным требованием является использование специальной установки для ручного скважинного гидробурения.

Последовательность гидробурения своими руками:

В первую очередь устанавливается малогабаритная конструкция или МБУ для гидробурения.
Начинать работы лучше всего с утра.
Если бурение происходит в песчаной почве, то необходим большой запас жидкости.
Перед работой глина смешивается в раствор в подготовленном приямке. Замес выполняется посредством строительного миксера. Консистенция должна напоминать кефир.
Далее по шлангам подается раствор к работающему буру.
Постепенно жидкость шлифует стенки и углубляется в почву. Раствор используется по кругу.

Эта технология содействует дополнительному усилению стенок образующегося источника.

Колонковое

Подразумевает использование пустого стакана и постепенного его закручивания. Если в вашей местности отсутствуют твердые скалы, то данный способ бурения источника для водопровода оптимальный.

Плюс ко всему, технология простая, что позволяет выполнять работу без привлечения квалифицированных специалистов и особых технологических установок.

Технология самостоятельного колонкового бурения выглядит следующим образом:

Пустотелый стакан вверх дном погружается в грунт.
В нижней его части обязательно имеются резцы или коронка.
По мере выхватывания породы она поднимается на поверхность по спиралевидному направлению.
При ударе по стакану кувалдой с него полностью удаляется имеющийся шлам.
По степени погружения стакана его можно нарастить.
Обычно наращивается за один раз штанга длиной 1200–1500 мм.

Все соединения по длине колонны штанг должны быть жесткими и не иметь никакого зазора.

Обслуживание и эксплуатация

Один раз на протяжении года следует осуществлять проверку всей установки на предмет исправности. Вначале осматривается трубопровод. Если обнаружилась утечка, ее следует устранить. Рекомендуется проверять давление в системе, нужно отключить насос и открыть водозаборный вентиль. Необходимо убедиться в корректной работе насосного оборудования и гидробака. Автоматика должна функционировать исправно.

Особое внимание уделяется источнику в холодное время года. Необходимо побеспокоиться о том, чтобы зимой вода не замерзла. Обсадную трубу следует утеплить вплоть до уровня промерзания грунта в вашей местности.

Совет! Если источник используется посезонно, то ранней весной воду следует прокачать.

Заключение

Вы узнали, как сделать скважину. Исходя из удаленности водяного пласта в вашей местности, глубина источника для питьевой воды будет на разном уровне. Надеемся, что этот материал помог вам разобраться с тем, как забить скважину самостоятельно. В дополнение к этому рекомендуем просмотр схем и видеоматериала в конце этой статьи.

Особенности технологии бурения скважин на воду

Решение о строительстве собственного водозаборного устройства на участке обосновано несколькими причинами, среди которых:

отсутствие централизованного водоснабжения;
желание иметь источник воды с повышенным ее качеством без обработки хлорирующими составами;
большая потребность в воде для полива огорода – при нынешних ценах на живительную влагу из водопроводной сети, ведение приусадебного хозяйства становится дорогостоящим удовольствием, иногда просто нерентабельным.

Независимо от того, будут ли выполняться работы сторонней организацией или самостоятельно, технология бурения скважин на воду должна быть как можно лучше знакома. Это поможет избежать обмана исполнителями и лишних затрат на реализацию замысла.

Первые шаги по выбору технологии бурения

Выбор способа зависит от нескольких факторов:

Наличие воды на участке. В первом приближении это можно определить наблюдениями за окружающей средой, имеется ряд признаков, свидетельствующих о ее наличии или отсутствии. Можно также произвести несколько опытов с различными предметами, чтобы получить ответ на этот вопрос.
Характеристика состава грунтов, характерного для данной местности, от чего зависит выбор способа бурения. Такие данные можно получить в местной гидрогеологической организации, там же нужно уточнить собственные прогнозные оценки по наличию воды на участке.
Глубина залегания верховодных (песчаных) слоев и оценка глубины залегания артезианских (известняковых) водоносных горизонтов.

При наличии таких данных можно сделать вывод о предпочтительности использования той или иной технологии бурения.

Разновидности способов прохождения стволов скважин

Роторное бурение

Обычно применялось при нефтеразведочном бурении. В последнее время, с увеличение потребности в скважинах, используется и при строительстве водяных водозаборов.

Особенностью способа является высокая энергозатратность и применяемость его на тяжелых или особо тяжелых грунтах с включением скальных образований, а также по сплошным известнякам.

При вращении ротор разрушает породу, которая выносится на поверхность промывочным раствором. В состав его входит и цемент. В результате часть участка будет безнадежно испорчено. Кроме того, по окончании работ такая скважина нуждается в длительной промывке чистой водой для удаления из пор породы цемента, входящего в состав раствора.

Для небольшого загородного участка такая технология представляется нежелательной.

Бурение гидроразмывом

Это наиболее легкая технология бурения скважин на воду. В процессе выполнения работ производится размывка грунта внутри обсадной трубы, которая опускается под собственным весом. Только в начале процесса, когда обсадная колонна еще легкая, приходится прибегать к ее проворачиванию специальным ключом.

Рис.4. Бурение с размывом грунта водой под давлением

Для осуществления такого способа понадобятся:

два насоса, один из них, способный подавать жидкость под давлением не менее 6 атм, второй – для откачки отработавшей воды обратно в бак, соответствующей производительности;
бак; емкость зависит от планируемого размера и глубины скважины и рассчитывается из соотношения:

V = R_обс 2 (см) х 3,14 x H(см), где

R – внутренний радиус обсадной трубы,

Так, для скважины диаметром 273 мм (максимально возможный диаметр ствола скважины при таком методе проходки), внутренний диаметр обсадки составит 260 мм (радиус 13 см), предполагаемая глубина скважины – 15 метров (15000 см) необходимый объем бака составит:

13 2 х 3,14 х 1500 = 756000 (см 3 ) = 756 (литров).

Учитывая, что при отсутствии воды в баке работать невозможно, принимаем потребную емкость бака 2 кубометра. Этот расход не станет обузой, поскольку правильное пользование участком предполагает применение промежуточной прогревочной емкости в системе полива огорода.

гидромонитор – шланг с металлической трубой на конце. Выходное отверстие которой должно быть порядка 20 мм.

Выполнение процесса происходит следующим образом:

Забуривание – производится садовым буром, диаметр которого больше диаметра обсадной трубы на 30 – 40 мм. Глубина предварительного отверстия порядка 1,5 метра.
Установка первой секции обсадной трубы в забуренное отверстие.
Гидромонитор вводится отверстие обсадной трубы, подается вода под давлением. Обсадную трубу при этом нужно проворачивать вокруг ее оси, способствуя ее проседанию по мере размывки грунта.
По мере углубления ствола промывку периодически приостанавливают, чтобы установить очередную секцию обсадки.
Откачку воды производят по мере ее накопления, отводя жидкость обратно в бак.

Недостатком такого способа является его применимость только на песчаных и супесных грунтах, а также существует ограничение по глубине скважины. Как правило, они бывают не глубже 12 – 15 метров, в редких случая достигают 20.

Ударный способ

Технология бурения скважин на воду ударным методом – один из самых древних способов, применявшихся еще в древнем Китае. Он состоит в следующем:

Отрывается приямок глубиной порядка 1,5 метров размерами 1,5 – 1,5 метра.
Производится забуривание для установки первой секции обсадной трубы глубиной до 2-х метров.
Устанавливается буровая вышка – тренога высотой не менее 3-х метров. Высота буровой зависит от длины секций обсадных труб, максимальный их размер составляет 6 метров.

Рис. 5. Самодельная буровая установка для ударного бурения

Ударная часть, подвешенная на тросе от лебедки, вводится в отверстие обсадной трубы и отпускается в свободное падение. При попадании на грунт, она активно разрушает его и он, в измельченном виде попадает внутрь ударной части (изготавливается из трубы). На конце ударника нарезаны зубья и разведены как на пиле.

Внутри ударника установлен клапан, пропускающий рыхлый грунт внутрь, но препятствующий его высыпанию при очередном подъеме. При прохождении глинистых влажных слоев применяется ударник без дополнительных приспособлений (стакан), влажная глина хорошо держится в нем за счет прилипания к стенкам. После прохождения расстояния около метра, ударник нужно извлечь из ствола и очистить его полость.

В арсенале профессиональных буровиков количество модификаций ударников доходит до 10 видов и более. Различные конструкции применяются для прохождения грунтов с отличающимися свойствами. Таким образом, широкий выбор инструмента позволяет проходить практически любые грунты, кроме скальных пород. Качество скважин при этом остается самым высоким. Поэтому, не являясь производительной, технология ударной пробивки остается самой популярной.

Шнековое бурение

Такая технология бурения скважины под воду становится все более популярной по причине высокой производительности и простоте исполнения.

По сути – это сверление вращающимся инструментом, при это режущая часть разрушает грунт в направлении движения, а спиральный шнек выносит его наружу. На поверхность выноситься порядка 40 – 50 % грунт, остальной уходит на уплотнение стенок. Таким образом, есть возможность производить бурение без одновременной обсадки стенок. Обсадная колонна опускается в ствол по окончании бурения.

Рис.6. Бур шнековый

У такого способа есть определенные недостатки, не позволяющие применять на песчаных и других сыпучих грунтах, а также ограничение по глубине столов до 50 метров. Дальнейшее заглубление производится с периодическим извлечением рабочего инструмента для очистки.

Бурение производится с применением очень разнообразного оборудования, а часто и вручную своими руками для скважин на верховодку. Так, промышленностью освоены и выпускаются различные миниатюрные буровые станки, при помощи которых выполняются скважины на глубину до 50 метров по легким и средней тяжести грунтам, исключая песчаные.

Такое оборудование активно применяются для обустройства водозаборов на загородных участках, зачастую нет необходимости его приобретать, а можно взять в аренду.

В то же время мощные артезианские скважины с большим дебетом выполняются с использованием настолько же мощных буровых установок.

Рис.7. Буровая установка для промышленного бурения

Перфоративное бурение

Производится путем забивки «копья» бабкой или штангой. Применяется, как правило, для оборудования абиссинских колодцев с ручным насосом для откачки воды. Ограниченный диаметр скважины позволяет выполнение работ самостоятельно и в короткий промежуток времени.

Кроме описанных способов, наиболее популярных на практике, применяются многие приемы, комбинирующие особенности различных способов.

Бурение скважин на воду. Определение места, способы и цена бурения скважины на воду

Своя вода на участке – это прекрасно. Для кого-то это возможность получать чистую, артезианскую воду, отказавшись от питья очищенной, городской жидкости, поступающей по трубам центрального водоснабжения. Для других это необходимость, поскольку новые загородные поселки зачастую не имеют развитой инфраструктуры.

Как бы там ни было, вода нужна всем. Сегодня существует много технологий бурения, что зависит от глубины, от выбираемого оборудования, от мест залегания и других факторов. Чтобы сформировать для себя общую картину бурения, давайте разберем весь процесс и выделим для себя основные этапы и особенности.

Как определить место, где бурить скважину?

Именно от правильности выбора места для бурения зависит успех эксплуатации скважин. Правильный выбор – это гарант того, что вода будет поступать постоянно и не закончится в самый неподходящий момент. Это правильная структура почвы, которая не разрушится под действием общего давления, что могло бы привести к обрушению колодца.

Все это и много другое требует правильного подхода к выбору. Поэтому следует соблюдать следующие требования:

1. Локализация местности. Этот критерий касается общего удобства работы, поскольку на территорию должна проехать установка для бурения скважин на воду. В частности, это грузовой автомобиль, с размещенной станцией на борту. В работе нередко используется еще один автомобиль, который подает воду на шнек бура. Последнее используется для облегчения рабочего процесса и охлаждения режущего элемента.

2. Удобство эксплуатации. Еще до начала бурения вы должны определить для себя то, где будет стоять насосное оборудование. Это может быть приямок на улице или котельная частного дома или дачи. Если приямок есть, то он должен быть заглублен на величину не менее 2 метров, чтобы исключить промерзание. При выборе места, учитывается для себя удобство дальнейшего обсушивания, но и продумывается доступ к скважине, в особенности к насосу, гидроаккумулятору и другим узлам.

Определив для себя общие принципы обустройства, следует перейти к анализу местности, в части изучить расположение водоносного горизонта. Для этого следует воспользоваться следующей методикой анализа:

Определение места для бурения

1. Визуальный осмотр. Это первое, с чего стоит начать. Понять, где залегает вода, можно по растительности, в части плотного расположения деревьев, кустарников, а также насыщенности их цвета и другие признаки. Важно поговорить с соседями, поскольку это может понять глубину залегания водоносного слоя.

Еще важно понять, для чего вы собираетесь добывать воду. Как правило, малозаглубленная вода предназначена для технических работ, например, для полива, для нужд промышленности. Для питья подойдет скважина на известняк, глубина которой может быть более 60 метров.

2. Применения силикагеля. Этот метод эффективен тогда, когда разработка на местности ведется впервые, и просто не с кем поговорить, узнать глубину залегания. Силикагель представляет собой гранулы, которые изначально имеют фиксированный вес, размер, уровень влажности.

Их нужно закопать на глубину 1 метр, примерно, на сутки. Углубления нужно сделать в нескольких предполагаемых точках бурения. Чем больше влаги впитали в себя вещества, тем ближе располагается вода к поверхности. Это касается водоносных слоев, которые расположены неглубоко и не подходят для питья.

3. Разведка местности. Это самый эффективный метод, поскольку бурение позволяет получить 100% эффективный результат. Выполнив бурение малым диаметром шнека, вы не только сможете определить глубину питьевого слоя, но и сможете взять воду на анализ. Последнее позволит отвезти ее в лабораторию и понять состав.

Несмотря на то, что метр бурения обычно стоит дорого, специалисты по анализу местности рекомендуют размещать скважину на возвышенности. Это будет удобно с точки зрения дренажа, поскольку сточные воды не будут попадать напрямую в скважину. Они же, проходя через толщину земли, уже будут очищены и безвредны для человек.

Способы бурения скважин на воду

Можно выделить разные способы бурения скважин на воду. Некоторые дороже, но эффективнее, другие технологичнее и позволяют добиваться максимальной глубины. Чтобы понять, какой способов подойдет именно вам, давайте рассмотрим каждый вариант в отдельности:

1. Бурение шнеком. Этот способ считается недорогим, но подходит для обработки небольшой глубины. Шнек напоминает бур, который мы используем при строительстве забора, установке столбов, а также в других случаях. Нужно отметить, что шнеком можно добиться глубины даже 80 метров, при этом диаметр будет меняться, в промежутке от 10 до 60 см. Последнее позволяет обустраивать приямки к скважинам, чтобы потом установить колодезные кольца.

2. Бурение роторной установкой. Своего рода, шнековый бур напоминает жало перфоратора, поскольку он одновременно вращается и ударяет в землю. Неминуемой его частью работы является непрерывная подача воды в отверстие, что позволяет размягчить землю, а также охладить режущий элемент. Столб бурильного механизма может быть увеличен неоднократно, что позволяет добраться даже до артезианской глубины. Это скважины на известняк, которые считаются самыми экологичными и подходящими для питья.

3. Бурение водных скважин ударно-канатным способом. Этот способ предполагает ручную обработку грунта и поэтому подходит только для малых глубин. Принцип работы установки таков, что бурильный механизм поднимается на высоту и под собственным весом падает в отверстие скважины.

Режущий элемент имеет полости внутри, поэтому грунт забивает все свободное пространство. Потом его поднимают, оттаскивают в сторону и очищают от земли. Работа тяжелая, поэтому ручной труд иногда заменяют использованием лебедки для подъема. Есть случаи, когда подобные бурильные установки изготавливали вручную.

4. Ручной метод. Этот метод самый простой, но не позволяет добиться глубины более чем в 10-15 метров. Работа сложная, поскольку малогабаритное бурение скважин на воду напоминает работу со шнеком, который с трудом, вручную, нужно провернуть группе людей. Сегодня такая технология уже почти не используется.

Цена бурения скважин на воду

Многих, кто уже готов пробурить скважину, мучает вопрос, какова будет цена бурения скважины на воду. Давайте разберемся, из чего складывается цена на бурение. Многие компании всегда указывают цену за 1 м пробуренного грунта.

Чем глубже получается скважина, тем дороже будет стоимость одного метра. Чем сложнее скважина, тем она дороже. Сложность скважины заключается не только в бурении грунта, а именно в прохождении того или иного слоя под землей, но и в обустройстве обсадных частей.

Под обсадкой понимается пластиковая и металлическая труба. В современной интерпретации скважина имеет две трубы, одна из которых является наружной, другая, внутренней. Наружная труба идет не до самого конца скважины.

Бурильные и обсадные трубы для скважин на воду

В ее функции входит защита от обрушения грунта. Её поэтому и делают из толстостенного металла, который сможет выдержать внешние нагрузки земли. В основном, глубина первой обсадной части скважины из металла не превышает значения более чем в 25 м. Именно на этой величине есть подвижные слои грунта.

Внешняя обсадка изначально заложена большим диаметром, поскольку предполагает проход через себя пластиковой трубы. Внутри пластика уже будет располагаться шланг, на окончании которого будет находиться скважинный насос.

В целом, бурение скважины, на глубину до 80 м проходит за 3 дня. За это время, компания, которая выполняет работу, бурит отверстие в земле, делает обсадку, опускает насос и выводит его на поверхность.

Что касается дополнительных затрат, то они могут включать в себя установку оборудования, такого как гидроаккумулятор. В зависимости от пожеланий заказчика, гидроаккумулятор может быть установлен, как рядом со скважиной, так и непосредственно в топочной. Около скважины обустраивают приямок.

Приямок это небольшое углубление в земле, в которое затем вставляют колодезные кольца. Чтобы скважина не замерзала, глубина колодезных колец должна быть не менее 2 метров. Здесь будет установлен оголовок скважины, на который вешают металлический трос с насосом, пропускают через него шланг и прокладывают его для дальнейшего благоустройства узла автоматики.

Водный насос, установленный на готовую скважину

Специалисты рекомендуют ставить гидроаккумулятор в топочной. Здесь реле давления подвергается слабому воздействию влаги. Это значит, что этот узел проработает дольше, будет эффективнее, вы меньше потратите на обслуживание. Поэтому, если даже такой вариант обходится дороже, лучше не экономить и поставить автоматику в доме.

Стоимость бурения может вырасти в зависимости от вида оборудования для приёма воды. То есть, речь идёт о самом гидроаккумуляторе. Чем больше его объем, тем реже будет включаться насос, тем больше он прослужит для вас без ремонта и замены. Насос нужно брать с запасом. То есть, у каждого оборудования есть максимальная длина шланга, на которую оборудование будет выдавать воду, без перезагрузки, чтобы насос не грелся.

Что касается гидроаккумулятора, то он наполовину состоит из воздуха. Вторую половину из указанного объема будет занимать вода. В правильно настроенной системе должно быть установлено реле давления и, по желанию заказчика, ставится реле защиты от холостого хода. Последнее пригодится на случай аварии, если вода в скважине резко опустится.

На цену влияет назначение самой скважины. Если вы планируете её бурение под питьевое назначение, то такая скважина будет дороже. Это связано с тем, что во время бурения придётся проходить сложные слои грунта, поскольку качественная питьевая вода находится на глубине 60 и более метров.

Это потребует установку более дорогого оборудования, а также значительных затрат времени рабочих. Придётся больше привозить воды для промывки, использовать сложное оборудование, затрачивать труд квалифицированных сотрудников.

В случае если глубина скважины небольшая или это обычный колодец, в котором вода точно будет использоваться для полива, то устраивать приемок нет необходимости. Если вода будет использоваться сезонно, то отпустите туда шланг от насосной станции.

Это оборудование дешевле и находится на поверхности, зачастую оно позволяет поднимать воду на высоту не более 9 метров. Этого будет достаточно, поскольку пропустив воду через себя, насосная станция создаст избыточное давление, после чего вода выйдет на поверхность с необходимыми параметрами.

Устанавливая современные насосные станции и скважинные насосы, можно добиться нормальных параметров давления, что обеспечит современные системы жизни. Таким образом, скважина позволит подключать стиральные машины, посудомоечные машины, системы полива огорода и газона, а также джакузи и прочие узлы.

Уровень давления регулирует специальное реле, которое настраивается индивидуально. Настройка системы автоматизации тоже стоит денег. Ее необходимость обговаривается с заказчиком на момент подписания договора. В принципе, здесь нет ничего сложного, поэтому работу всегда можно выполнить самому, как и выполнить бурение скважин на воду своими руками.

Установка для бурения скважин

Большим спросом пользуются именно технология роторного бурения. Ротор представляет собой режущий элемент, который опускается на основание скважины и вращательными движениями разрезает основу, что позволяет выводить отработанный грунт наружу. Так как работа довольно трудная, то установка для бурения должна быть технологичной.

То есть она должна быть мобильной, чтобы позволит её перемещать с одного объекта на другой. Именно поэтому установка размещается на базе грузового автомобиля. В основном это проходимые автомобили ЗИЛ, Камаз, Урал и другие варианты.

Процесс бурения скважины на воду

Наличие нескольких мостов позволяет задействовать спецтехнику не только по хорошей погоде, но и в раннее весеннее время года. Поэтому сегодня нет абсолютно никаких проблем касательно территории выполняемой работы.

Такая машина работает не одна. Как минимум нужно ещё два автомобиля, один из которых выполняет доставку воды, на другом передвигаются сотрудники рабочих бригад. Это специалисты, которые выполняют непосредственное бурение скважин на воду, а также сварщик и монтажники.

Воды потребуется много, поэтому заранее желательно найти водоем поближе. Так как машины крупногабаритные, то потребуется выполнить дополнительную работу по налаживанию подъезда. Для этого будет необходимо убрать весь строительный мусор на территории, поговорить с соседями, со стороны которых будет вестись разработка.

Сначала, бурят отверстия большого диаметра, затем ставят обсадку и только потом бурят шнеком. Диаметр шнека должен быть больше на 3-4 см диаметра устанавливаемого насоса. Все это закладывается проектной документацией к разработке.

Во время бурения постоянно наращивают длину рабочего механизма, поэтому кроме машин и установок потребуется рабочая сила в количестве не менее 2х человек. Пластиковая труба опускается на самое основание скважины.

В ней будет находиться столб воды, в котором уже будет располагаться насос. Перед тем, как опустить насос в него вкручивают обратный клапан, который будет препятствовать оттоку воды из гидроаккумулятора. Во время бурения необходимо определить участок отвода грунта.

Его будет немного, но участок должен быть обозначен, чтобы рабочие беспрепятственно могли вести свою деятельность. После того, как работа будет закончена, и насос отпустят в скважину, есть прямая необходимость её промывки, что может занять до 3 суток, включительно. Следует продумать отток воды.

В заключение

В заключение хотелось бы добавить, что любая скважина предполагает правильную установку. Прежде всего, необходимо купить и установить штуцер на 5 выводов. К каждому из выводов нужно подключить свое направление.

Это гидроаккумулятор, основная разводка воды в дом, ввод воды от насоса, а также реле давления и манометр. Наличие манометра позволит выполнить правильно настройку, что сыграет свою роль при выключении узлов потребления в доме.

Заключайте договор только с проверенными компаниями, поскольку у них есть гарантия. Это позволит исключить риск пересыхания скважины за короткий срок. Важна правильная обсадка пробуренной части, поскольку грунт будет осыпаться. Именно поэтому мы не рекомендуем оставить одну обсадную трубу.

Если поставить только металлическую, то она будет держать грунт, но со временем вода после бурения скважины будет идти с ржавчиной. Если поставить только пластик, то он может не выдержать давление грунта. Именно поэтому важна связка пластика и металла в качестве обсадной части.

Способы бурения скважин: технологические принципы и особенности основных методов

Устройство водозаборной скважины сопряжено с применением различных методов бурения. Рыхлые и насыщенные водой грунты извлекают с помощью желонки. Для проходки по глинистым и скальным породам используют способы бурения скважин, основанные на вращательном и вибрационном принципе.

В работе задействованы механизмы, позволяющие производить разработку грунтов различных типов и на разную глубину. Мы расскажем, как подобрать оптимальную технологию бурения, позволяющую быстро и безупречно пройти выработку для устройства водозабора.

Для наглядного представления предложенной нами информации текст дополнен полезными схемами, фото-подборками, видео-руководствами.

Виды буровых способов

Ранее бурение водоносных скважин для личного пользования осуществлялось в основном ручным способом. Это было трудоёмкий и длительный процесс, поэтому не каждый владелец участка или дачи мог похвастаться наличием собственного источника водоснабжения.

Постепенно механизированное бурение вытеснило ручные методы благодаря значительному облегчению и ускорению процесса.

Сегодня практически все водоносные скважины бурятся механизированным способом, который основан на разрушении грунта, подаче его на поверхность одним из двух способов: сухим, когда отработанный грунт убирается из скважины при помощи механизмов и гидравлическим, когда он вымывается водой, поданной под напором или самотёком.

Различают три основных способа механического бурения:

Вращательный (грунт разрабатывается вращением).
Ударный (бурснаряд разрушает грунт ударами).
Вибрационный (грунт разрабатывается высокочастотными колебаниями).

Вращательный способ считается самым высокопроизводительным, в 3-5 раз превышающий по эффективности ударный и в 5-10 вибрационный. Кроме этого вращательный способ самый недорогой и доступный, его нередко применяют в качестве основного метода ручного бурения.

В свою очередь вращательный способ бурения, широко применяемый для сооружения скважин на воду, подразделяется на четыре основных вида бурения:

Каждый вид вращательного бурения имеет свои особенности и выполняется специально предназначенным для этого оборудованием. Рассмотрим эти виды бурения более подробно, определим, в чём их различия и какой метод необходимо применять в каждом конкретном случае.

Специфика колонкового бурения

Колонковое бурение – механический вращательный метод, при осуществлении которого глинистый или плотный песчаный грунт извлекается в виде керна цилиндрической формы. Буровой снаряд для колонкового бурения представляет собой толстостенную металлическую трубу.

Вверху колонкового бурового снаряда расположено приспособление для присоединения штанг, необходимых для наращивания буровой колонны. Внизу – коронка, вид которой подбирается в зависимости от категории подлежащего бурению грунта.

При проходке колонковым методом грунт разрушается кольцеобразной коронкой. Внутренняя часть керна при этом сохраняется в не разрушенном виде. Для облегчения процесса бурения по твердым и полутвердым суглинкам, глинам, скальным породам на забой подается промывочная жидкость.

Шлам с забоя иногда удаляют промывкой – нагнетанием в ствол выработки большого количества воды. Чаще всего промывку заменяют продувкой сжатым воздухом, поставляемым компрессором внутрь трубы. Данный тип бурения позволяет бурить скважины глубиной до 1000 метров и диаметром от 8 до 20 см.

Механическое колонковое бурение производится буровыми установками типа ЗИФ, УГБ, УКБ, монтированных на автомобили типа КАМАЗ, КРаЗ, трелевочные тракторы и т.д. В варианте для ручного бурения колонковую трубу укорачивают, называют колоколом или стаканом. С последним, перевернутым вверх дном предметом обихода, конструктивно схожа колонковая труба.

Бурение колонковым способом используется в следующих случаях:

геологоразведка полезных ископаемых;
бурение разведочных скважин;
устройство водоносных скважин любой глубины, в том числе безфильтровых скважин в скальных породах.

Для устройства частных скважин на воду в некоторых случаях колонковый способ используется перед тем, как начать шнековое или роторное бурение, выполняя одновременно разведывательную и подготовительную роль.

В устройстве частных скважин колонковое бурение используется в комплексе с ударно-канатным. Глинистые слои проходят колонковой трубой. Пески неплотного сложения, гравий и галечник с песчаным заполнителем, которые не задерживаются в колонковой трубе, извлекают из ствола желонированием.

По эффективности колонковый метод несколько уступает шнековому способу бурения водозаборных скважин. Шнеком бурят быстрее, но он не позволяет полностью освободить ствол от пробуренной породы. Их редко используют в паре. А уж если приведется, то шнеком проходят первые несколько метров.

Используемое оборудование и инструменты

Для колонкового бурения используются следующие инструменты:

буровые коронки из алмазного или другого твёрдосплавного материала (сталь, вольфрам, победит);
колонковая труба;
труба для отвода шлама;
штанги, требующиеся для наращивания буровой колонны;
муфтовые соединения, переходники между трубами, промывочный сальник.

При бурении в скальных породах буровая коронка быстро изнашивается и подлежит замене. Материал коронки – дорогостоящий, выдерживающий колоссальные нагрузки, наибольшее распространение получили алмазные буровые варианты.

Все используемые в процессе бурения инструменты должны соответствовать соосности, т.е. располагаться ровно относительно оси бурения.

Технология колонкового бурения

Главная особенность колонкового бурения – прохождение породы с полным её сохранением в колонковой трубе. Т.е. при работе бурильного оборудования коронка по кольцу разрушает грунт, который по мере заглубления проталкивается в колонковую трубу и удерживается в ней за счет собственной плотности.

При извлечении наполненной трубы из ствола выработки, ее освобождают от керна путем простукивания кувалдой.

Поэтапный процесс колонкового бурения выглядит следующим образом:

бурильную коронку соединяют с колонковой трубой;
колонковая труба соединяется со штангами, которые наращиваются по мере углубления;
верхняя штанга закрепляется в буровом станке;
бурильный станок вращает буровую колонну и постепенно “ввинчивает” ее в грунт;
колонковая труба постепенно наполняется керном – заклинившим в ее полости грунтом;
после проходки 50 – 70 см буровая колонна извлекается на поверхность, штанги по очереди отсоединяются до тех пор, пока не извлечется колонковая труба;
трубу освобождают от выбуренной породы;
опорожненный снаряд снова опускают на забой, наращивая буровую колонну штангами.

Действия производятся в описанном порядке до тех пор, пока скважина не вскроет водоносный горизонт и не заглубится на 50 см в нижележащую водонепроницаемую породу.

Если фиксация верхнего водоносного горизонта не является целью проходки, то верхние слои можно бурить с промывкой. В этом случае насос продаёт промывочный раствор через шланг внутрь труб. Затем раствор выносит выработанный грунт на поверхность.

Веские достоинства и недостатки

В сравнении с ударно-канатным и роторным способом механического бурения колонковое производится довольно быстро, значительно сокращая время проведения работ. Главный его недостаток – невозможность подъема рыхлых грунтов и насыщенных водой галечников. Медленно продвигается по скальным породам, для проходки валунов требуется долото.

К достоинствам колонкового бурения относят:

высокую производительность и возможность бурить скважины глубиной свыше 100 м;
сокращение нагрузок на бурильное оборудование за счёт разрушения глинистой породы, сравнимым с ее вырезанием;
возможность применения мобильной буровой установки компактных габаритов.

Колонковое бурение – один из самых скоростных методов разработки водозаборных выработок. Скважину на песок с его применением можно пройти за один рабочий день. Разрабатываемая вручную водозаборная выработка отнимет намного больше времени.

Особенности шнекового бурения

Этот тип бурения сегодня наиболее часто используется при устройстве водоносных скважин в частных хозяйствах. Особенностью шнекового бурения является то, что разрабатываемая порода полностью удаляется из створа скважины без привлечения дополнительного оборудования. Метод напоминает ввинчивание, позволяет бурить на глубину и одновременно удалять ненужный грунт.

Используемый для бурения инструмент называется шнек. Представляет собой металлический стержень с лопастями. Завинчиваясь в грунт, шнек разрушает породу, которая задерживается на его лопастях. Из-за специфики конструкции шнеком невозможно полностью освободить забой от отвала. Поэтому его в основном применяют для проходки верхних слоев.

Бурение с использованием шнека не требует больших усилий и финансовых затрат, поэтому сфера применения данного способа достаточна широка: геологоразведочные скважины, прокладка коммуникаций, устройство буронабивных скважин и частично бурение на воду.

Его сейчас активно применяют для устройства абиссинских колодцев, чтобы не забивать полностью скважину-иглу в плотный грунт, а слегка облегчить процесс погружения ствола в заранее разрушенную породу.

Метод подходит для разработки водоносных скважин глубиной до 30 м на мягких и рыхлых грунтах и до 20 м на средне-плотных. После проходки шнеком и установки обсадки, ствол скважины обязательно очищается желонкой от неизвлеченной породы.

Шнек категорически не подходит для работы в скальных породах! Его используют для частичной проходки скважин до 120 м, при этом данный метод комбинируется с другими: роторным, ударно-канатным, колонковым.

Технология бурения скважин: ручная работа и ударно-канатное бурение

Обеспечение загородного дома водой является первостепенной задачей. Без воды даже невозможно выполнять строительство, не говоря уже о нормальном пребывании на даче круглый год или посезонно. Существует несколько вариантов: подключиться к централизованной системе, выкопать колодец или выполнить бурение скважины на воду. Самый простой первый вариант, но при его отсутствии проще выкопать неглубокий колодец. Но качество воды будет низкое, поэтому многие предпочитают изготовить собственную скважину на воду своими руками. Предлагаем ознакомиться с технологиями бурения, которые доступны для домашнего использования.

Способы бурения

Бурение скважин на воду осуществляется различными способами. В частности, существуют такие технологии:

Ударно-канатное бурение.
Роторное бурение.
Шнековое бурение.
Гидробурение.

Рассмотрим все особенности технологий бурения скважин своими руками.

Ударное канатное бурение

Канатная методика подразумевает использование специального механизма. Процесс бурения скважин на воду данным методом считается наиболее доступным для домашнего использования. При этом процесс довольно-таки продолжительный. Если отсутствует механизм, то процесс поднятия ударного элемента также будет требовать серьезных трудозатрат.

Бурение скважины на воду своими руками ударно-канатным способом можно выполнять в разных типах почвы. Тут важно подбирать соответствующие снаряды. Ниже опишем некоторые приспособления, которые используют дачники для самостоятельного бурения скважины на участке:

Толстостенная труба из металла. В нижней ее части имеется срез и режущая кромка. Такое сооружение также известно, как бур-стакан. Многие умельцы делают подобный бур для бурения скважины вручную самостоятельно. Оптимальный вариант для несыпучего слоя глинистого грунта.
Если почва преимущественно имеет твердые породы, такие как щебень или песок, то используется желонка. В нижней части бура приваривается клапан. В момент удара бура по грунту, клапан открывается, грунт попадает внутрь стакана. В момент поднятия, клапан закрывается. Благодаря этому порода не высыпается, а изымается наружу.
В подобном грунте при ручном бурении скважины на воду можно использовать бур-ложку. Такое название он получил благодаря своей специфической форме.
Если при бурении скважины вручную вам попалась скальная порода, то применяется буровое долото. Сперва породу необходимо раздробить, а потом изъять из источника.

В основе всех этих буров используется канат и специальная установка – тренога. Для автоматизации процесса по изъятию бура, на треногу может устанавливаться двигатель. В таком случае ударно—вращательный метод значительно ускорит весь процесс бурения.

Важно! Чем тяжелее у вас будет снаряд, тем быстрее будет готова скважина на воду. Поэтому рекомендуется приложить усилия для его изготовления.

Роторное бурение

В этом случае задействуется специальная передвижная техника МГБУ с малогабаритной установкой. Бурение скважины на воду будет происходить гораздо быстрее. Важное условие – обеспечить свободный доступ для подъезда техники. Роторный способ эффективен в тех случаях, когда скважина на даче необходима в короткие сроки.

Схема роторного бурения

Шнековое бурение

В этой ситуации бурение скважины на воду осуществляется посредством шнекового бура. Под этим подразумевается стальная труба, имеющая наваренные лопасти в спиральном направлении. В процессе вращения шнека, снаряд постепенно углубляется в грунт. В процессе его погружения, регулярно следует поднимать наружу, очищают лопасти и наращивают трубу для большего погружения. Важно, чтобы в нижней части трубы имелась резьба и стопорное кольцо. В таком случае получится осуществить ручное бурение скважины на воду качественно.

Но данная методика бурения скважин на воду эффективна только при условии мягкой почвы. При сыпучей почве, ствол скважины будет постоянно осыпаться. А при скалистой породе метод, вообще неэффективен.

Гидробурение

Бурение скважин на воду также осуществляется при помощи технологии гидробурения. Исходя из названия становится понятным, что в процессе работ используется вода. Ее выход самотеком происходит непосредственно через бур, где имеется специальное отверстие. Дополнительно используется помпа. Технология бурения скважин гидробурением не требует большого объема воды, так как наблюдается ее циркуляция.

Выбор места для бурения скважины

Перед тем как пробурить скважину, необходимо определить место для выполнения работ. Самый лучший способ использовать всевозможные схемы и карты местности вашего региона. На них можно с большей вероятностью узнать, будет ли скважина на воду с хорошим водоносным запасом или нет. Например, в некоторых регионах страны доступна только верховодка. Залегает она на глубине до 10 метров. Данную воду можно принимать в пищу только при регулярных сдачах на анализ в соответствующие органы. Во всех остальных случаях необходимо устанавливать систему глубокой очистки. Но как правило, на такую глубину пробурить скважину на воду не рентабельно, достаточно сделать небольшой колодец.

Скважина под воду преимущественно изготавливают в месте, где доступна артезианская вода. Этот источник будет давать воду прекрасного качества. Данный водоносный пласт располагается на глубине в районе 55 м и более. Однако без соответствующих разрешений поднимать эту воду запрещено. Для бытовых нужд и без каких-либо разрешений можно бурить отверстие в безнапорной скважине. Как правило, такие источники называют – игла на песок. Бурение скважин на песок выполняется очень часто самостоятельно без привлечения специальной техники. Данный водоносный слой располагается на глубине от 5 до 20 метров. Но перед тем как ее пить, следует тщательно прокачать скважину на участке.

Что касается конкретного места, то существует множество способов как определить на участке воду. Например, планируя выполнить бурение песчаных скважин, предварительно изготавливается разведочная скважина. Также есть и народные способы. Но лучше всего, найти карты и схемы залегания водоносного пласта в вашем регионе.

Виды скважин и их особенности

Тип или вид скважины на участке определяет особенность геологии участка в конкретной точке сверления. Так, на это влияет сразу несколько факторов:

Глубина.
Твердость породы.
Особенность геологического разреза.

Также на конкретный вид влияет и технология бурения скважин. Теперь предлагаем сравнить между собой 4 типа источников:

Промышленная.
Разведочная.
На песок.
Абиссинский колодец.

Промышленная

Это водозаборная скважина на известняк, имеющая в диаметре 600 мм. Как правило, глубина составляет более 500 м и имеет большой дебит до 100 кубов на один час. Пробурить скважину под воду такого плана эффективно на крупные сельскохозяйственные и технологические строения и производства. Ее эксплуатируют для коттеджных поселков и прочее. Используемый способ бурения скважин – роторный.

Разведочная

Если осуществляются гидрологические или геологоразведочные работы, то осуществляется сверление разведочного отверстия. В большинстве случаев применяется вращательная технология. Как правило, диаметр очень маленький, а устройство скважины очень простое. Плюс ко всему, это самая дешевая по инвестициям. Благодаря этому появляется реальная возможность узнать, где именно можно приступать к масштабным работам.

Скважина на песок

Такая водяная скважина изготавливается вручную с использованием технологии вращательного способа. Для этого используется шнек. Буквально за два дня можно справиться со всей работой. Ее относят в категорию малодебитной до 1 кубического метра в час. Для выкачки применяются вибрационные насосы. При соблюдении технологии бурения скважины на воду, она прослужит до 10 лет. Чтобы все работало исправно, рекомендуется постоянное ее использование.

Абиссинский колодец

Сооружение абиссинского типа представляет собой источник, который легко изготовить своими руками. Его даже нельзя полноценно назвать на бурение, ведь в основе используется специальная штанга, которая забивается в почву. На нижней ее части крепится специальная фильтрующая сетка, позволяющая поднимать наверх воду хорошего качества. В процессе используются штанги для наращивания. Соединение осуществляется посредством резьбы. В отличие от других технологий бурения скважин под воду сама труба и остается в грунте, так как по ней будет поступать вода. Диаметр трубы может достигать до 32 мм. Крайне важно чтобы все соединения были максимально герметичными, так как игла забивается в почву на долгий срок.

Инструменты для бурения скважин на воду

Если планируется ручное бурение скважин, то оптимальная технология ударно-канатная, она самая распространенная и доступная. Для этого потребуется такой инструмент и материал:

Лопата.
Бур, имеющий режущую часть. Чтобы увеличить вес бура, на него можно наварить стальные винты или другие металлические предметы.
Тачка для транспортировки грунта.
Насос.
Емкость с водой.

Также потребуется такой материал:

Проволока.
Труба.
Стальная проволока для фильтра.
Гравий или щебень.

Бурение скважин на воду своими руками

Скважина на даче при помощи ударно-канатной технологии изготавливается своими рукам. Суть технологии сводится к тому, чтобы пробурить в почве отверстия посредством забивного стакана. С высоты падает инструмент, который разбивает породу. После, его поднимают и со стакана изымается почва. Для этого необходимо создать определенные условия. Теперь предлагаем во всех подробностях рассмотреть, как сделать скважину своими руками.

Перед тем как пробурить скважину на даче необходимо сделать шурф. Под этим подразумевается копка неглубокой ямы, чтобы облегчить пробивку скважины на участке. Прежде всего, за счет этого сокращается глубина бурения и исключается вероятность обвала верхнего слоя грунта. Его размер может иметь такие габариты: 1,5 на 2,5 метра. По краям стенки шурфа укрепляются фанерой. Благодаря этому грунт точно не будет осыпаться.

Далее технология бурения скважины на воду включает установку треноги. Это специальный ударно-канатный механизм, позволяющий бурить скважину на воду. Тренога служит опорной установкой для удержания бурового стакана. Изготавливается она из дерева или металлического профиля. Длина бруса/трубы должна достигать до 5 метров. Обязательно осуществляется крепление лебедки с тросом. На тросик крепится буровой стакан.

Бурение на дачном участке

Получившаяся установка имеет компактные размеры, не требует использования для бурения скважин малогабаритной буровой установки и делается своими руками. Пробурить скважину таким способом можно за разное время. Скорость определяет характер почвы. За один удар бур может пройти и до одного метра. Если почва каменистая, то до 200 мм.

Совет! Чтобы ускорить процесс изготовления скважины на участке, в отверстие можно подливать водичку. Она будет смягчать породу. Более того, стакан необходимо постоянно очищать.

Что касается троса, то у него должен быть достаточный запас, чтобы бур не оторвался и не остался на самом дне отверстия. По мере продвижения, можно сразу монтировать обсадную трубу или после окончания бурения скважины на воду вручную.

Если выбран первый способ, то бурение скважин на воду технология процесса будет включать обсадную трубу, имеющая больший диаметр чем сам бур. При этом способе важно контролировать глубину скважины для питьевой воды. В противном случае можно пропустить водоносный слой и закрыть его трубой. Поэтому следует четко контролировать уровень влажности поднимаемого наружу грунта.

Определить этот момент при изготовлении скважины на воду на даче можно по таким критериям:

Очень быстро стал садиться узел.
В промывке вы обнаружили водоносную породу.
В буре после глины, вы обнаружили песок.
Образуется статический напор.
С приямка начала уходить вода.
Бур начинает вибрировать.

Поэтому, когда бурим скважину таким способом важно быть крайне внимательным.

Как только вы дошли до водоносного слоя, скважина на даче своими руками требуется в прокачке и очистке от грязной воды. Благодаря этому, вы сможете узнать, будет ли эта скважина на дачном участке соответствовать всем потребностям вашей семьи по своему дебету.

Если в процессе откачки вода продолжительное время мутная, тогда следует углубить скважину на даче своими руками.

Обсадная труба

Конструкция водозаборной скважины в обязательном порядке включает в себя выполнение обсадки. Для этого можно использовать пластиковые или металлические трубы. Не советуется использовать оцинкованные трубы, так как они могут негативно сказаться на химическом составе воды.

Итак, устанавливая обсадную трубу, достигаются следующие цели:

Стенки источника не осыпаются.
Водозабор не заиливается.
Исключается вероятность попадания верховодки, которая в категории скважин не самая лучшая.
Источник будет оставаться чистым.

Как уже говорилось, водозаборная скважина может обустраиваться обсадной трубой в процессе бурения или после. Если труба заходит в грунт тяжело, то необходимо приложить физические усилия и поработать кувалдой.

Промывка скважины на воду после бурения

После бурения скважины своими руками и установки обсадной трубы осуществляется промывка – обязательный этап. Суть этого процесса сводится к тому, что в источник опускается труба, через которую под давлением закачивается вода. За счет напора из отверстия полностью удалится песок и глина. Все это будет откачено наружу. Как только пошла чистая вода обязательно сдайте ее на анализ в соответствующей организации.

Плюсы и минусы

Данный способ бурения скважины на воду имеет свои плюсы и минусы.

Конструкция скважины на воду позволяет сделать источник с высоким дебетом и продолжительным эксплуатационным сроком.
Оборудование для бурения скважин можно сделать своими руками, что является экономией, как если бы пришлось арендовать для бурения скважины малогабаритную установку.
Возможность контроля уровня воды и видеть водоносный слой.
Проектирование водозаборных скважин позволяет создать входное отверстие с большим диаметром.
Данные способы бурения позволяют проводить работы даже в зимнее время года.

Существуют другие виды бурения скважин, позволяющие проводить работы намного быстрей.
Потребуется большой объем оборудования для бурения скважин на воду, особенно что касается обсадной трубы.
Данные виды скважин на воду требуют серьезных физических и трудовых ресурсов.
Перед тем как бурить скважину на воду необходимо определить характер грунта, не всегда ударно-канатная технология актуальна.
Нанесение вреда ландшафтному дизайну придомовой территории. По этой причине перед тем как пробурить скважину своими руками не следует проводить озеленительные работы.

Заключение

Итак, вот мы и рассмотрели все особенности того, как сделать скважину на воду своими руками. Кроме всего прочего, мы узнали о разновидностях этого источника, который при разных обстоятельствах получает разные наименования, например, поглощающие скважины, термометрические скважины, скважина на песок и другие. Чтобы закрепить всю теорию и знать, как самому справится с работой, предлагаем просмотр подготовленного видеоматериала в конце статьи.