Гидробурение скважин на воду своими руками: обзор технологии проведения работ

Ручное гидробурение скважин на воду своими руками

Для начала необходимо определить водоносный слой. От глубины его залегания зависит количество обсадных труб и сложность бурения скважины. Особенности грунта помогут узнать земельные органы. Подготовительные работы включают определение источника воды, и запас жидкости для работы.

Ручное гидробурение включает такие этапы:

1. Наливание воды в приямок и ее замешивание с глиной.
2. Включение мотопомпы. Через шланги промывочная жидкость перетекает к бурильной установке. Дальше жидкость перетекает в первый приямок. Там вода фильтруется. Чистое вещество направляется в другие приямки.
3. Чтобы достичь водоносного слоя используются дополнительные штанги.
4. Дальше необходимо извлечь штанги и установить обсадные трубы.

Для этого применяют обсадные трубы толщиной в 6 мм. Материал для труб может быть разным. Используется пластик, сталь, азбестоцемент.

Обсадные трубы следует снабдить фильтрующими установками. Тогда вода будет более чистой и качественной. Дальше необходимо еще раз промыть скважину.

Также предусматривается замывка при прохождении плавуна, чтобы скважина не обвалилась и не засыпалась песком. Для этого применяют клей обойный КМЦ. Но если прокачать воду до чистоты, то можно надеть сетку на фильтрующую трубу.

Отличительные черты метода

Погружение в грунт обеспечивается как весом бурового оборудования, так и работой специальной оснастки, которая закачивает воду в тело обустраиваемой скважины. Это промывочный раствор, поскольку вода содержит мельчайшие частицы глины. Так и надо, поскольку для производства работ плотность раствора должна быть выше, чем у воды. Мотопомпа забирает раствор из приямка, и он попадает в скважинный ствол под высоким давлением.

Жидкость нужна не только для вымывания разрушенной породы.

Она выполняет сразу несколько функций:

1. Вымывает разрушенный грунт, причем отвал выносится сразу на поверхность.
2. Раствор охлаждает буровые инструменты.
3. Движение воды обеспечивает шлифовку внутренней поверхности скважины, что снижает риск ее обрушения.

Согласно технологии гидробурения, постепенно, по мере того как шахта будет углубляться, колонну приходится наращивать с помощью штанг — это отрезки ВГП-трубы, диаметр которых составляет 50-80 мм, а длина — около 1,2-1,5 м. По краям штанги должна быть сделана резьба.

Технические особенности и преимущества гидробурения

Гидробурение скважин – это метод разрушения структуры грунта под влиянием бура с применением жидкости. Данный процесс считается самым доступным вариантом самостоятельного обустройства собственного водозабора в загородном подворье. Превосходно работает в условиях песка и глины, значительно сокращает время проведения монтажных работ, затраты человеческих и энергетических ресурсов.

Не рекомендуется его применение на болотистой местности и при прохождении скалистых пород. В прохождении болота он малоэффективен. Для проведения бура сквозь скальные породы необходимо использовать механическое бурение, человеческих усилий будет явно недостаточно.

Такой принцип работы заключается в ускоренном вымывании мелких частиц грунта и поднятие их с помощью струи воды под большим напором. Основным условием остается легкость вымываемой породы и быстрота ее разрушения.

Такой метод для бурения скважин имеет ряд преимуществ:

• незначительная себестоимость работ;
• возможность проведения работ в ограниченном пространстве;
• нет зависимости от посторонних людей и мощной крупногабаритной техники;
• получаемый ствол скважины обладает достаточной прочностью.

Для проведения таких работ необходимо наличие воды под нужным напором. Это может обеспечить гидропомпа и емкость объемом 5-21 м³, в зависимости от особенностей местности и глубины будущей конструкции. Хорошим подспорьем будет наличие центрального водоснабжения.

Какого типа бывают водозаборные скважины

При всем своем многообразии, специалисты различают всего несколько типов водозаборных скважин. Первый – это так называемая скважина-игла. При этом штанга для бурения, обсадка скважины и снаряд для бурения собой представляют единое целом. Бур остается в земле на протяжении всего процесса бурения. Сам же процесс осуществляется ударным методом. Скорость углубления при таком методе в среднем составляет около 2 метров в час. Максимально возможная глубина при этом – до 45 метров. Скважину-иглу, как правило, обустраивают для так называемых абиссинских колодцев на даче. Они востребованы в летнее время, так как зимой могут показывать нестабильный водозабор. Отличительной особенностью такой скважины является то, что прослужить она может несколько десятилетий. Однако отремонтировать ее невозможно. Как только скважина прекращает давать воду – ее закупоривают и приступают к обустройству новой. Диаметр буровой штанги составляет без применения копра до 12 см – это соответствует погружному насосу на 86 мм.

Типы обустройства водозаборных скважин.

Второй – несовершенная скважина. Такая скважина как будто бы повисла внутри пласта. Она проста в обустройстве и от исполнителя не потребует особого мастерства. Однако и забор из нее не слишком качественный. Для того, чтобы максимально улучшить качество воды, забираемой из несовершенной скважины, рекомендуется обустроить заглушение внизу скважины. Для того, чтобы несовершенную скважину можно было забурить своими силами, потребуется наличие довольно мощного водоносного пласта. Третий вид скважины – совершенный. При этом обсадка ее опирается на кровлю водоупорного пласта. Прохождение такой скважины потребует точных знаний местной геологии, а также наличия определенных умений и навыков у бурильщика. Качество воды в такой скважине самое лучшее, а срок эксплуатации – максимальный. Четвертый тип – так называемая скважина с забоем. В свою очередь, она может быть как совершенной, так и несовершенной. Благодаря забою, можно будет обслуживать такую скважину и в случае необходимости ремонтировать. Однако бурить ее могут лишь самые опытные мастера, хорошо знакомые с местной геологией.

Укладка обсадных труб

Установка обсадной трубы производится только после полного окончания бурения. Основная задача этого этапа ориентирована на исключение возможного разрушения стенок скважины. Для монтажа используют трубы из пластика, асбестоцемента, из стали или другого металла. Особенно котируются трубы из пластика, поскольку они исключают гниение и разрушение под действием коррозии.

Выбирая структуру обсадной части, нужно учитывать дальнейшую установку насоса. Рекомендуют варианты 116 и 125 мм трубы в диаметре. Возможна установка дополнительных фильтров, которые бывают либо самодельными, либо промышленными.

В самой последней трубе необходимо проделать поперечное отверстие при помощи болгарки или сверла. Трубу оборачивают мелкоячеистой сеткой, скрепляют хомутами и опускают на дно.

Закончив монтаж, необходимо засыпать на дно порядка половины ведра гравия, после чего опустить скважинный насос (как правильно выбрать насос для скважины узнаете тут). Следует прокачать скважину до чистой воды.

Предыдущая запись Отремонтировать повреждение кессона в скважине
Следующая запись Схема обвязка скважины

Технология бурения скважины канатным способом

Ударно-канатный способ бурения состоит из следующих этапов.

Этап 1. Предварительный «инструктаж». До начала работ мы должны уяснить, что оптимальная глубина скважины составляет 7-10 метров. Самостоятельно можно пробурить не больше 20 метров, если грунтовые воды находятся на большей глубине, то бурением обязательно должны заняться специалисты.

Этап 2. Выравниваем шурф (прямоугольный «короб») в том месте, где будет располагаться скважина. Размеры шурфа должны составлять 2х1.5х1.5 м, а нужен он для того, чтобыне сыпались неустойчивые верхние слои почвы. Берем доски и делаем обшивку стенок шурфа.

Шурф

Этап 3. Монтируем треногу на месте бурения. Надежно крепим ее, затем помещаем в шурф буровую колонку и поворачиваем штангу. Процесс бурения начался. Каждые 60-70 сантиметров очищаем колонку от налипшей земли.

Этап 4. Когда достигнем водоносного слоя, буровую колонку следует вытащить, а вместо нее опустить фильтр. Фильтр мы будем использовать обязательно, в противном случае водяной насос быстро придет в непригодность. Пустоты, образовавшиеся между стенками скважины и фильтром, засыпаем песком. Затем устанавливаем трубы, по которым будет подниматься вода, и демонтируем стенки шурфа. Засыпаем скважину.

Этап 5. Устанавливаем водяной насос, который будет «стержнем» всей скважины. Внешне он будет выглядеть не слишком привлекательно, поэтом желательно украсить его каким-нибудь декоративным элементом, например, навесом.

Водяной насос

Таким способом мы сможем пробурить скважину до 20 метров. Вода, находящаяся на такой глубине, неоднократно проходила природную фильтрацию, она будет чистой и мягкой.

Преимущества и недостатки

К преимуществам гидробурения скважин на воду можно отнести:

• Экономию места для работ, что не разрушает имеющийся ландшафт.
• Возможность проведения работ в гараже, ангаре при высоте помещения более 3,5 метров и наличия места для приямка.
• Не нужны подъездные дороги — МБУ можно принести на руках к нужной точке.
• Дешевизна скважины.

К недостаткам относят:

• Непроходимость твердых пород.
• Ограничение по глубине.
• Невозможность бурения в доме.

Перед тем как начать буровые работы, нужно уточнить на какой глубине залегает водоносный горизонт, и какие породы до него придется пройти. Это делается для того, чтобы гидробурение скважин на воду было эффективным и силы и средства не потратились зря.

Способы самостоятельного бурения скважин на воду

Скважины на воду бурят или забивают — разные технологии предполагают разные способы. Бурение скважин на воду своими руками возможно далеко не всеми методами, но некоторые использовать реально.

Шнековое бурение

При этой технологии скважину проделывают при помощи специального бура — шнека. Это стальная труба, с наваренными по спирали лопастями. При вращении снаряд погружается в грунт. После того, как он уйдет на вся свою глубину, его вынимают, грунт, оставшийся на лопастях высыпают. Шнек снова опускают в скважину, дорастив сверху трубу, продолжают выемку грунта. Так, раз за разом вынимая снаряд и стряхивая грунт, бурят скважину. Трубы на концах могут иметь резьбу или соединяться при помощи шпилек.

Так выглядит шнек

Недостаток этого метода — подходит он не для всех типов грунтов. Нормально бурятся мягкие или средние по твердости породы. Если встречается каменистый или скалистый слой, работа будет неэффективной — шнек тут бессилен. В сыпучих грунтах будут наблюдаться завалы, что тоже проблематично.

По этой технологии работают довольно мощные установки, но есть даже ручные шнековые буры. Ими работать очень тяжело, но возможно. Есть простое устройство, которое делает шнековое бурение скважин на воду своими руками проще — это тренога с воротом и укрепленным вверху блоком. При помощи троса, лебедки и блока проще доставать буровой снаряд, а делать это надо часто.

Ручная буровая шнековая установка

Более удобны моторизованные бурильные установки, причем не обязательно покупные. Есть интересные самоделки. В любом случае это рама с подвижно закрепленным мотором, который приводит в движение бур. Пример подобной установки в следующем видео. Шнековый бур используется не для скважин на воду, но суть самой установки и принцип работы от этого не меняется.

При небольших размерах шнека и штанг, которыми наращивается длина (до 1,5 м), этот метод бурения скважин на воду можно использовать и внутри дома, дачи, бани. Главное, чтобы грунты были подходящими.

Отличительные черты метода

Способ заключается в извлечении отработанной породы водой, под давлением нагнетаемой в полость шахты. Буровой инструмент для удаления разрушенных слоев не применяется.

Технология заключается в сочетании 2 процессов:

• образование вертикальной скважины в земле посредством поочередного разрушения почвенных пластов;
• извлечение из скважинного ствола измельченных фрагментов грунта под действием рабочей жидкости.

Процесс замешивания раствора на бурение.

Созданию необходимого усилия, требующегося для погружения режущего инструмента в породу, способствует собственный вес оборудования, состоящего из колонны штанг для бурения и оснащения для закачки жидкости в скважину.

Для изготовления промывочного раствора в отдельном приямке в воде затворяют небольшое количество глиняной взвеси, строительным миксером размешивают ее до консистенции кефира. После этого буровая жидкость мотопомпой под напором направляется в скважинный ствол.

При гидробурении жидкая среда выполняет следующие функции:

• удаление из тела водяной шахты фрагментов разрушенной породы;
• охлаждение режущего инструмента;
• шлифовка внутренней полости шурфа;
• укрепление шахтных стенок, позволяющее снизить вероятность обрушения выработки и засыпания отвалом скважинного ствола.

Из отрезков трубы длиной 1,5 м, соединяемых резьбовыми креплениями, формируют колонну, удлиняющуюся за счет наращивания фрагментов по мере заглубления скважины.

Технология гидробурения оптимальна для пород с высокой концентрацией песка и глины. Применять эту методику для обустройства автономного источника на скалистых и болотистых грунтах нецелесообразно: массивные и вязкие слои почвы тяжело вымываются водой.

Плюсы гидробурения скважины для воды

Основное преимущество принципа – возможность проводить работы на благоустроенном участке. Как показывает видео, приусадебная территория не будет напоминать поле боя с воронками, а останется эстетически приятной. Лучше всего технология подходит для грунтов глинистых или суглинков, но при необходимости, ее можно использовать и на песчаных почвах.

Что касается особенностей метода, то преимущества перед всеми другими очевидны:

• Доступность в ценовом отношении;
• Оперативность;
• Бурение не разрушает, а укрепляет тело (ствол) скважины;
• Самостоятельное проведение работ;
• Компактность установки и возможность легкой транспортировки конструкции.

Окончание работ

Цель достигнута, осталось лишь демонтировать оборудование и начать пользование обустроенной скважиной. Но есть несколько важных моментов, не всегда учитываемых в первый раз

Просматривая видео, пользователи часто обращают внимание, что бур достается просто и легко. На самом деле, иногда проще купить новый, чем достать старый бур

Чтобы подобного не случилось, берите на вооружение советы:

1. Вытаскивая бур после достижения водоносных грунтовых залежей, необходимо зафиксировать оставшуюся в новой скважине часть оборудования посредством специального зажима. Делается это для того, чтобы бур не провернулся в трубном ключе и не рухнул.
2. Нет зажима, берите самый крепкий трос, на верхнем фрагменте бура делайте петлю, привязав второй край к дереву, и теперь можно откручивать верхушку бура.

Нет дерева, пусть это будет бревно, на котором посередине и можно закрепить трос. Теперь, когда бур вынут, осталось совсем немного – промыть скважину чистой водой, для чего пригодится насос и раскачать.

Как видите, гидробурение скважин своими руками – технология не самая сложная. Установкой можно пользоваться неоднократно, главное, чтобы насос или мотопомпа не подвели. А воспользовавшись советами и посмотрев видео от профессионалов, любой пользователь сможет быстро и без особых затрат обзавестись собственным источником вкусной и чистой воды.

Подготовка к работам

Если вы решили осуществить гидробурение скважин на воду своими руками, то необходимо подготовить оборудование, в качестве него выступает МБУ или малогабаритная установка. Если вы полагаете, что процесс бурения сопровождается использованием громоздких механизмов, то будете удивлены, что описываемое устройство – это установка, высота которой составляет 3 м, тогда как диаметр равен всего 1 м. Сборная конструкция имеет в составе следующие узлы:

• металлическую разборную раму;
• лебедку;
• вертлюг;
• водяную помпу;
• буровые штанги;
• блок управления установкой.

Дополнительно применяются: буровой инструмент, двигатель, бур для прохождения почвы шланги, последние из которых подают к вертлюга воду от мотопомпы. Двигатель необходим для передачи усилия на бур. Что касается вертлюга, то он представляет собой узел рабочего контура, который обеспечивает крепление остальным деталям.

Давление в системе поддерживается благодаря водяной помпе. Если более подробно рассматривать бур, то он может быть лепестковым или разведочным. Формирование колонны происходит с помощью буровых штанг. Рассматривая оборудование для гидробурения скважин на воду, вы поймёте, что понадобится ещё и преобразователь тока. Он необходим для снабжения электричеством оборудования.

Основные способы утепления подземной водопроводной магистрали

Существует несколько способов утепления водопровода, имеющих разные принципы работы, некоторые из них используются только в промышленной сфере.

Использование утеплительных материалов

Применение строительных материалов с низким коэффициентом теплопроводности – один из самых простых способов, являющийся наиболее распространенным при утеплении труб в земле и на поверхности. Материалы могут размещаться вокруг труб или наноситься на их поверхность в виде краски, смолы или пены. Технология широко используется в промышленной сфере, для утепления водопровода и канализации в частных домах.

Подогревающий кабель

Электрический кабель для обогрева размещается внутри или вплотную к трубе и нагревает ее, предотвращая замерзание воды. Сами кабели продаются в специализированных магазинах, их мощность колеблется в пределах 10 – 20 ватт на один погонный метр, использование кабельной системы позволяет зарывать водопровод на расстоянии не более 50 см. от поверхности земли.

Преимущества использования кабеля – возможность размещения непосредственно в воде, это позволяет монтировать его внутри трубопровода и опускать в скважину на значительную глубину. Применение электрического кабеля внутри труб одновременно с устройством наружного утепления является самым эффективным и экономичным решением для защиты от замерзания водопроводной магистрали при индивидуальном водоснабжении.

Рис. 3 Теплопроводность различных материалов

Утепление воздухом

Более дорогостоящий метод, который используют в промышленной и коммунальной сфере. При его применении под землей магистраль изолируют сверху при помощи утеплителя, а снизу подают теплый воздух, согревающий водопровод.

Часто используют метод, когда трубопровод помещается в трубу большого диаметра, внутри которой проходит теплый воздух. Данный способ обычно используют для изоляции водопроводной магистрали, проходящей по поверхности, можно его применять и на индивидуальных участках, если трубопровод закопан в землю – воздушная прослойка исключит замерзание воды без подогрева.

Утепление давлением

При помощи давления водопровод от замерзания защищают в магистральных системах с подземным залеганием или в неотапливаемых помещениях, для повышения давления используют специальный ресивер. Давление в системе при такой методике превышает 5 атмосфер, в то время как стандартное насосное оборудование для организации индивидуальное водоснабжение рассчитано на работу с напором не более 3 бар.

Рис. 4 Электрический нагревательный кабель – внешний вид

Данная методика разработана на использование в промышленных и коммунальных инженерных коммуникационных системах, в быту использование высокого давления эффективно при наличии качественного трубопровода и приборов, рассчитанных на работу с высоким давлением. Для реализации метода необходимо с помощью электронасоса накачать воду в магистраль под давлением более 5 бар. и отключить насосное оборудование – теоретически вода при таком давлении не должна замерзать очень долгое время в отсутствие хозяев.

Общее устройство водозаборной скважины

Собственно говоря, буровая скважина собой представляет не что иное, как узкий полый ствол, пробитый в грунте. Во время осуществления бурения инструмент опускают на жесткой штанге, которая собирается, как правило, из труб. Можно его опускать и на специальном тросе.

Устройство водозаборной скважины.

В буровом стволе размещается труба монолитная, либо собранная из обрезков. Такая труба называется обсадкой. Нужна она для того, чтобы стенки буровой шахты не осыпались под действием глубинного давления. Можно обеспечивать обсадку как плотно, так и с обеспечением некоторого промежуточного затрубного пространства. Оно заполняется каким-либо наполнителем. В качестве такового может выступать глина, либо бетон.
В нижней части ствол может быть либо открытым, либо заканчиваться специальным ступенчатым сужением – так называемым забоем. Также внизу обустраивается водозаборное устройство.
Верхнюю часть обсадочной трубы называют оголовком скважины. Вокруг него обустраивают специальные устройства, которые предусматриваются конструкцией скважины.

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.

Преимущества гидробурения скважин

Технология гидробурения имеет следующие преимущества:

• простота, позволяющая даже непрофессионалам выполнять все работы своими руками;
• малые габариты применяемого оборудования;
• минимальное количество технологических процессов;
• отсутствие ограничений по глубине скважины, возможно бурение до водоносного пласта, расположенного в 200 м от поверхности;
• доступная стоимость;
• высокая производительность, позволяющая при благоприятных условиях проходить до 10 м в сутки;
• экологическая безопасность и безвредность для окружающего ландшафта.

Многие предпочитают гидробурение другим способам самостоятельного создания автономной скважины из-за отсутствия нарушений дизайна на благоустроенных участках – нет необходимости облагораживать территорию по завершении процедуры.

Схема процесса гидробурения скважины на воду.