Как уже упоминалось ранее, вы можете сделать буровой инструмент самостоятельно, позаимствовать его у друзей или купить имеющиеся в продаже инструменты.
Определение и основные особенности метода
Бурение на воду – это двухкомпонентный процесс, основанный на прямом воздействии на породу бурового долота и промывочного раствора из воды и глины.
Необходимая степень давления на земные пласты в данном методе достигается за счет работы основного оборудования и буровой техники, представленной мотопомпой, которая обеспечивает циркуляцию раствора в процессе бурения.
Среди наиболее важных функций, выполняемых водой в рамках гидравлического метода бурения, К числу наиболее важных функций, выполняемых водой в рамках процедуры гидробурения, относятся
- Понижение температуры поверхности бурового инструмента во время работы.
- Удаление грунта и мелких частиц породы из скважины во время гидроразрыва пласта.
- Постоянное шлифование и укрепление внутренних стенок скважины за счет природных свойств.
Большинство владельцев загородной недвижимости не используют гидробурение в чистом виде при создании скважин, предпочитая одну из вариаций этого метода – использование шпурового бура.
Такой выбор обусловлен тем, что самостоятельное формирование выхода при использовании этого метода потребует постоянной подачи воды под высоким давлением, что довольно проблематично осуществить на приусадебном участке.
Какие типы скважин можно бурить?
Вопреки распространенному заблуждению, использование данного метода создания бытовых скважин позволяет достичь отличных результатов на глубине до 250 метров.Однако для бурения скважины на приусадебном участке такой уровень производительности не потребуется – большинство автономных систем водоснабжения устанавливаются на глубине от 15 до 35 метров ниже уровня земли.
Тем не менее, строительные эксперты не рекомендуют использовать гидравлическое бурение в регионах с преобладанием плотных глин, полускальных и скальных грунтов или в грунтах с высоким содержанием песка и обломочных пород.
Это связано с несовместимостью оборудования для работы в таких условиях и технической невозможностью поднять на поверхность большие куски породы при вымывании вынутого материала из скважины.
Виды земляных работ и водоносные грунты
Перед началом буровых работ рекомендуется изучить состав грунта на участке, чтобы получить представление о будущей скважине.
В зависимости от водоносного слоя существует три типа скважин
- Абиссинский колодец
- фильтровая скважина;
- артезианский колодец.
Абиссинский колодец (или колодец-игла) может быть установлен практически в любом месте. Его бурят там, где водоносный горизонт залегает относительно близко к поверхности и ограничен песками.
Бурение осуществляется с использованием технологии забивания, которая не подходит для строительства других типов скважин. Все работы обычно могут быть завершены за один рабочий день.
Эта программа позволяет узнать о различных типах скважин, чтобы лучше понять технологию бурения и выбрать правильный метод (нажмите для увеличения)
Однако эти скважины не отличаются высоким дебитом. Иногда имеет смысл пробурить две такие скважины на участке, чтобы обеспечить дом и участок достаточным количеством воды. Компактные размеры установок позволяют без проблем разместить такую скважину прямо в подвале.
Фильтрующие скважины, которые также называют скважинами "на песок", создаются на участках, где водоносный слой залегает относительно неглубоко – до 35 метров.
Обычно это песчаные почвы, которые хорошо подходят для бурения. Глубина фильтровой скважины обычно варьируется между 20 и 30 метрами.
Эта схема иллюстрирует строительство фильтрующего колодца. Фильтр должен быть установлен на дне, чтобы предотвратить попадание песка и ила в воду.
Работа занимает от двух до трех дней. Фильтровальная скважина должна хорошо обслуживаться, так как постоянное присутствие в воде частиц песка и ила может вызвать заиливание или обмеление.
Простые методы бурения скважин
У профессиональных бурильщиков есть оборудование и инструменты, позволяющие пробурить достаточно глубокую скважину всего за несколько дней. Однако любители обычно не имеют таких инструментов и навыков работы с ними. Однако существуют методы бурения, которые этого не требуют. Самые популярные из них – шнековое или ударное бурение.
Метод №1 – шнековое бурение
Как следует из названия, этот метод предполагает использование шнека или бурового долота. Это устройство представляет собой стержень, к концу которого прикреплен рабочий инструмент. При этом методе бурения также используется долото для разрушения валунов, если это необходимо. Шнек по своей конструкции напоминает винт, который может иметь различный диаметр.
Он буквально ввинчивается в землю, а лопасти шнека помогают извлекать пробуренную породу из скважины.
На схеме показано шнековое бурение. Шнек крепится к треноге и вращается вручную, время от времени его вытягивают, чтобы освободить хвостовик от разрыхленной почвы.
Бурение осуществляется следующим образом:
- Вращением буровой штанги бурится вертикальное углубление в земле.
- По мере углубления отверстия шнек с разрыхленной почвой периодически поднимается на поверхность.
- По мере удлинения ствола штанга удлиняется путем присоединения к ней все новых и новых частей.
- Бурильная труба удлиняется с помощью надежного резьбового соединения или хомутов.
- Стенки скважины сразу же защищаются обсадной трубой.
- Бур очищается, и работа продолжается.
- Бурить следует до тех пор, пока не будет достигнут водоносный слой.
- Рекомендуется полностью пройти через водоносный слой и проникнуть примерно на 0,5 м в грунт под ним.
- Бур извлекается из скважины.
- Фильтр опускается в обсадную трубу с помощью буровой штанги.
- Обсадная труба поднимается так, чтобы ее нижний край находился примерно в середине водоносного слоя, не касаясь земли.
Как выбрать место?
Выбор места для абиссинского колодца – самый сложный момент во всем процессе. "Игла", хотя и считается самым простым, несложным и недорогим видом колодца "на воду", имеет один недостаток – его очень трудно исправить любую ошибку при его строительстве..
Если водоносный слой находится не на проектной глубине, то открутить забитые трубы будет сложно, а в большинстве случаев невозможно. Поэтому к процессу выбора места для скважины следует подходить как можно более ответственно.
Существует ряд рекомендацийкоторые с большей или меньшей вероятностью укажут на место проведения работ:
- наличие существующих колодцев или скважин в данной местности;
- родники или источники, выходящие на поверхность вблизи выбранного участка;
- наличие поблизости водоемов, таких как ручьи, естественные пруды, озера или реки;
- косвенные признаки – рой мошек на закате над участком; наличие растений с глубокой, уходящей в корни корневой системой – полевица, конский щавель, тимьян, лопух;
- если после восхода солнца в ложбине сохраняется остаточный туман, то с вероятностью 99% в этой ложбине есть водоносный слой, расположенный близко к поверхности.
Как бурить вручную?
Кессонная скважина имеет смысл в двух случаях: когда уровень абиссинских грунтовых вод находится на пределе глубины насоса или когда потребление воды велико круглый год. Например, если скважина снабжает несколько семей, живущих круглый год.
Во всех остальных случаях, строительство кессона – это дополнительные расходы, которые не всегда оправданы.. Можно создать "абиссинку" и без кессона. Рассмотрим каждый вариант более подробно.
Гидрогеологическое бурение с кессоном
Если в ходе изучения гидрогеологических условий на участке стало ясно, что необходима глубокая скважина (10-12 м), то ее лучше бурить кессонным способом. Чтобы создать "пучинистую скважину" путем бурения своими руками, необходимо сначала подготовить все необходимое.
Материалы и инструменты:
- Буровой станок – можно сделать самому или взять напрокат;
- Набор буровых штанг общей длиной не менее 15 м;
- набор отрезков обсадной трубы одинаковой длины;
- комплект материалов для строительства кессона – железобетонные кольца или дерево 10х10 см;
- резервный бак для кессона – емкостью от 500 до 1000 литров;
- насосная станция с погружным шлангом и всасывающей трубой;
- лестница для доступа в кессон;
- изоляция стенок и крышки кессона;
- кабели для подключения электричества к насосу;
- обогреватель на зимний период;
- комплект труб и фитингов для подачи воды из скважины к водоразборной точке.
Строительство скважины с кессоном происходит в следующем порядке:
- Выкопайте яму так, чтобы поверх кессона можно было уложить изоляционный слой толщиной не менее 1-1,5 м с учетом глубины промерзания грунта в данной местности. Ширина ямы должна быть такой, чтобы в нее можно было поместить сам колодец с внешней изоляцией его стенок. Толщина изоляции составляет не менее 30 см. В крышке ямы должен быть предусмотрен изолированный люк для обеспечения доступа в яму.
- Сборный люк опускается в подготовленную траншею или делается внутри траншеи. Размер колодца должен быть таким, чтобы в нем можно было разместить насосную станцию с резервным баком, арматуру для колодца и водопровода, электрический щит и обогреватель. К одной из стен колодца должна быть прикреплена лестница.
- Перед началом работ в пустую скважину опускается буровая машина с набором буровых коронок и элементов обсадной трубы.
- Первая секция шнека (с наконечником) вставляется в буровую машину, а сверху на нее надевается первая секция обсадной трубы с экраном и входными отверстиями.
- Начните бурение, осторожно опуская шнек в землю вместе с обсадной трубой.
- Когда 15-20 см обсадной трубы и шнека окажутся над поверхностью земли, буровую машину останавливают и отсоединяют. В "обсадную трубу" заливают воду, пока она не начнет выливаться. Кернобур поднимается на исходную высоту.
- Следующие части шнека и трубы, выступающие из земли, прикручиваются. Шнек прикрепляется к верхней части бура и продолжает бурение с погружением.
- То же самое происходит с оставшимися частями бурового долота и обсадной трубы.
- Достижение водоносного слоя характеризуется внезапным освобождением буровой машины и столь же внезапным исчезновением воды из обсадной трубы.
- После достижения этого уровня бурится еще 1-1,5 м скважины, и бурение завершается. Выступающую из земли обсадную трубу закрепляют и начинают вытаскивать бур из скважины – буровую машину переводят на обратное вращение. На максимальной высоте подъема верхняя секция буровой машины отсоединяется, верхняя секция крепится болтами, а нижняя секция соединяется с нижней платформой.
- Машина снова включается и поднимается, извлекая следующую секцию шнека.
- Операция повторяется до тех пор, пока не будет удалена последняя секция шнека.
- Ручной насос прикрепляется к полой верхней части "обсадной трубы", и скважина прокачивается, удаляя воду к внешней стороне кессона, пока из насоса не пойдет чистая вода.
- После получения чистой воды ручной насос отсоединяется, в кессон опускается необходимое оборудование, устанавливается и подключается насос.
- После пробного запуска оборудование кессона подключается к водопроводу и запускается вся система водоснабжения.
Необходимое оборудование для работы
Рекомендуется приобрести стандартную МБУ небольшого размера. Это практичное решение для дачи, так как такое оборудование позволяет обеспечить напор воды, которая подается насосом или мотопомпой. В этом случае можно даже увеличить проникающую способность раствора, добавив в него крупнозернистый песок или дробленую гальку.
MBU – это компактные установки высотой 3 м и диаметром 1 м. Это сборная конструкция, которая содержит не только шланг, насос и штангу.
Его основными частями являются
- разборная металлическая рама
- буровые инструменты;
- лебедка для спуска и подъема обсадной трубы;
- двигатель, приводящий в движение бур;
- вертлюг для перемещения компонентов;
- мотопомпа для нагнетания давления в системе (чем мощнее это оборудование, тем быстрее идет процесс бурения и промывки);
- буровое долото (кулачковый бур или разведочный бур), причем кулачковый бур считается лучшим выбором для участков с плотным грунтом;
- буровые штанги, которые образуют бурильную трубу;
- буровые штанги;
- блок управления.
Для обеспечения непрерывного, стабильного процесса необходим преобразователь мощности.
Бурильная труба для полых резьбовых шлангов.
Пошаговый план работы
Хотя технология бурения проста, она специфична, и необходимо соблюдать правила и требования, выполняя работу в правильном порядке.
Начинать следует с подготовки площадки и оборудования, приготовления раствора и т.д. Затем выполняется основная часть работы. При появлении водоносного слоя бурение прекращают и устанавливают фильтрующие элементы на трубу.
Определение водоносного слоя
Поиск воды и определение глубины залегания водоносного слоя, хотя и неточное, является одним из самых важных этапов работы. В хорошо развитых районах эту информацию можно получить у соседей. Однако часто необходимо обратиться в буровую или строительную компанию, которая проводила гидрологические изыскания в данном районе.
Часть разведочных работ можно провести самостоятельно. Тем более что для этого требуется скважина глубиной 100 см. Если результаты будут положительными, будет проведено дальнейшее бурение.
Подготовка места бурения
Подготовка места бурения очень важна, так как от этого зависит эффективность и качество работы. Она должна обеспечить непрерывную подачу раствора. Для этого важно получить большое количество воды. Для этого необходимо построить резервуар емкостью 5 кубических метров и более, если это возможно. Для этого можно вырыть яму и обмазать ее стенки глиняным раствором.
Только после установки резервуара для воды можно приступать к монтажу буровой установки. Эта работа должна выполняться в соответствии со всеми рекомендациями производителя. Установка занимает около часа и не должна представлять никаких технических трудностей. Самое главное, чтобы установка была идеально горизонтальной. При наличии даже минимального перекоса установка обсадной трубы будет невозможна.
Технологические ямы выкапываются на расстоянии 1,5-2 м от конструкции. Они необходимы для хранения бурового раствора.