Особенности гидробурения скважин своими руками: для каких глубин и грунтов подходит технология

Набор инструментов

Ручное гидробурение скважин можно реализовать, только если есть три основных устройства:

1. МБУ — малогабаритная буровая установка высотой около 3 м. Имеет полный набор для разработки почвы.
2. Помпа — для создания потока воды. Напор должен быть примерно 26 м, под давлением не ниже 2,6 атм. Производительность в районе 20-22 м³ в час, что гарантирует хороший поток жидкости.
3. Насос, который сможет перекачивать загрязненную жидкость от места разработки.

Мощность нужно подбирать так, чтобы все устройства имели примерно одинаковую производительность.

Проследите, чтобы в комплекте МБУ были все нижеперечисленные элементы:

• инструмент для бурения, буровые штанги;
• набор буров;
• вертлюг, лебедка, каркас;
• если в комплекте нет преобразователя тока, его лучше купить заранее, чтобы обеспечить нормальное энергоснабжение установки;
• понадобится комплект обсадных труб.

В процессе могут пригодиться инструменты по типу трубного ключа и ручного зажима. А еще стоит купить пересадочную вилку.

Чтобы скважину не затапливало жидкостью, понадобится хороший насос, который сможет долго работать при условиях перегонки воды с мелкими частицами или абразивом.

Виды бура для гидробурения скважин

Буровые установки могут отличаться, исходя из методики бурения. Ударный бур работает за счет механического воздействия с помощью грузов. Вращающаяся конструкция более сложная по строению, но зато работа выполняется в разы быстрее.

Виды буровых установок:

1. Ударно-канатная. Строение конструкции заключается в раме с пирамидальным основанием и троса со снарядом.
2. Шнековая. Вращающийся шнек проникает под землю, просверливая отверстие. Особенность – скважина не промывается.
3. Роторы. Соблюдается технология гидравлики.
4. Ручное устройство роторного типа. Отличительная особенность заключается в отсутствии мотора. Все работы выполняются своими руками, что достаточно трудоемкий процесс. Именно поэтому популярность такого оборудования достаточно низкая.

Шнековые установки практически невозможно сделать самостоятельно. Для этого необходимы специальные навыки и инструменты. Но создание самодельной установки имеет множество преимуществ. Это намного дешевле, оборудование получается компактных размеров. При этом может получиться качественная конструкция, с которой легко работать.

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.

Подготовка бурового оборудования

Для проведения подобной работы понадобится применение буровой установки малых габаритов. Как правило, она имеет диаметр 1 метр и высоту до 3 метров.

Оборудование для гидробурения включает в себя:

• разборную раму из прочной стали;
• лебедку на электроприводе;
• специальный контур, обеспечивающий скольжение элементов по раме;
• специальный бур со штангами;
• гидропомпа и шланг для подачи воды;
• блок управления.

Перед началом работ, необходимо позаботиться о наличии сетевого источника электропитания или генератора. А еще пригодятся: обсадные трубы, основной фильтрующий элемент и стандартные рабочие инструменты.

С чего начинается гидробурение

Подготовка к буровым работам ведется с определения приблизительной глубины, на которой залегает водоносный слой. От этого зависит сложность и трудоемкость работы, а также количество материала для штанг и обсадных труб.

Один из вариантов – обратиться в государственные органы, располагающие геодезическими картами. Для уверенности в качестве воды стоит получить заключение СЭС. Необходимо заранее подготовить источник воды для бурильного раствора. Объем раствора зависит от состава почвы. На одну скважину может понадобится от 5 до 20 м3 промывочной жидкости. Далее, стоит подготовить участок (площадку) и оборудование. Начать следует с установки емкостей для запаса воды. Другой вариант – создание импровизированного «водохранилища». Для этого подготавливают яму, стенки которой обрабатывают глиняным раствором или укрывают гидромембраной, после чего заполняют водой. Следующий этап – монтаж бурильной установки. Процедура эта простая, но ответственная. Устройство должно устанавливаться строго по отвесу, малейший уклон осложнит установку обсадной трубы. Приямки (2 шт.) обустраиваются примерно в полутора метрах от предполагаемой скважины.

Первый выполняет роль фильтра, в котором оседает грунт, вымываемый раствором. Его располагают ближе к самой бурильной установке. Минимальные габариты фильтрующего приямка – 0,7х0,7х0,7м. Основной приямок делают большего объема и располагают чуть дальше от скважины. Приямки соединяют лотками (траншеями) для перетекания жидкости. Входной шланг помпы располагают в основном приямке, а из ее выхода прокладывают шланг к вертлюгу. Через последний раствор протекает в скважину.

Выбор места для скважины

Первым делом, при бурении скважины, необходимо подобрать место. Сделать это достаточно просто, если следовать необходимым рекомендациям. Как правило, больше всего при выборе места опираются на экономический аспект и это понятно, ведь чем ближе будет вода к дому, тем меньше придётся тратить денег на рытьё траншей и покупку труб для установки развязок.

Само собой, что экономия — это важный критерий, но всё-таки нельзя располагать скважины близко к дому. Расстояние объекта должно быть не меньше трёх метров от частного дома

Кроме того, важно следить, чтобы был лёгкий доступ для буровых машин. Они достаточно габаритные, поэтому ворота и заезд, должны быть не меньше трёх метров

Бурить можно только в местах, где почва имеет относительно ровную поверхность, и, главное, чтобы вверху не было электропроводок на расстоянии двух метров, а под землёй не проходили провода или трубы от коммунальных систем. При рытье скважины нужно рассчитать сразу, куда будет сливаться техническая вода

Важно также помнить о том, что впоследствии на объекте нельзя строить никаких зданий, и особенно это касается места, где находиться артезианская вода. Артезианские воды находятся под большим давлением

Требования к используемым материалам

Материалы, используемые для утепления труб водоснабжения, должны обладать следующими характеристиками:

• Низкая теплопроводность и максимально возможные способности к сохранению тепла;
• Полная устойчивость к воздействию влаги;
• Хорошая устойчивость к агрессивным внешним факторам;
• Длительный срок службы;
• Простота монтажа;
• Невысокая стоимость.

Соответствие всем описанным качествам позволяет говорить о том, что выбранный материал достаточно хорош для утепления труб. Впрочем, идеальных утеплителей не бывает, поэтому выбирать нужно в зависимости от конкретных условий эксплуатации.

Преимущества гидробурения скважин

Технология гидробурения на воду в народе получила популярность сравнительно недавно, поэтому имеет много неверных толкований. Во-первых, является ошибочным представление о том, что метод годится только для небольших скважин. Это не так.

При желании и соответствующем техническом обеспечении гидробурением можно бить скважины более 250 метров. Но наиболее распространенная глубина бытовых скважин составляет 15-35 метров.

Мнение о большой стоимости метода также не подтверждается расчетами. Хорошая скорость работ снижает финансовые затраты.

К явным преимуществам метода так же можно отнести:

• компактность оборудования;
• возможность бурения на крайне ограниченной площадке;
• минимум технологических операций;
• высокая скорость работ, до 10 м в день;
• безопасность для ландшафта и экологического баланса;
• возможность собственноручного бурения;
• минимальная стоимость.

Пожалуй, самым весомым плюсом гидробурения все-таки является возможность вести бурение на благоустроенных территориях без существенных эстетических неприятностей.

Технология гидробурения на станке МБУ позволяет провести цикл работ на небольшой площадке и не нарушает благоустройство участка

Преимущества гидробурения становятся также очень явными, если сравнить его с технологией сухого бурения, где необходимо постоянно доставать из ствола для очистки рабочий инструмент и загружать его снова.

Больше всего эта технология приспособлена для работы с мелкообломочными осадочными грунтами, которые легче всего извлекать из скважины с помощью желонки. А буровой раствор позволяет обойтись без желонирования.

Конечно, для хорошего результата предприятия надо приобрести соответствующие средства механизации, потому что одним самодельным буром, даже на малых глубинах, не обойтись.

Как работает гидропоника из труб?

В настоящее время умельцы разработали множество модификаций гидропонных систем, адаптированных под индивидуальные возможности и потребности. Но основная масса конструкций базируется на одном из трех основных принципов функционирования:

1. Приливно-отливной. При выборе данного метода, раствор подается к корням на непродолжительное время через равные промежутки. Во время оттока питательного раствора корневая система напитывается кислородом.
2. Капиллярное орошение. Данный вид имеет смесовую технологию. Корневая система растений помещается в легкий и очень рыхлый субстрат, а питательный раствор непрерывно подается в небольших количествах в виде капельного полива.
3. Капельное орошение. Жидкость непрерывно поступает к корням по небольшим каналам. Раствор, который растения не успевают потреблять спускается в емкость по дренажным отводным шлангам.

Чаще всего, профессиональные растениеводы используют классические варианты гидропоники: первый или третий. Второй вариант дает неплохие результаты при выращивании мелких корнеплодов.

Как устроена типичная скважина?

Если не заострять внимание на нюансах, суть устройства скважины на воду для загородного дома одна: это длинная узкая вертикальная шахта, достигающая глубины залегания воды. Стены выработки укреплены обсадными трубами

Скважины отличаются друг от друга шириной, глубиной и дополнительными устройствами, повышающими их производительность и надежность.

Кроме обсадной трубы скважины оборудуют техникой для принудительного подъёма жидкости и её распределения. Чтобы правильно выбрать насосное оборудование и накопительную емкость, нужно знать характеристики скважины, важнейшей из которых является её глубина и дебит.

Дебит скважины – это показатель её производительности: максимальный объём жидкости, получаемый за единицу времени. Исчисляется он в кубометрах или литрах за час или сутки.

Функции обсадных труб

Обсадные трубы являются основным элементом скважины. Обсадка выполняется с помощью отдельных отрезков, спаянных, сваренных или свинченных между собой

Особое внимание следует уделить их равному диаметру: вся конструкция должна создавать прямую ровную колонну

Если у обсадных труб внешняя резьба, звенья соединяют муфтами, из-за которых диаметр проходки увеличивается.

Обсадные трубы нужны, чтобы:

• при бурении скважины не произошло осыпание шахты;
• ствол не засорился в процессе её эксплуатации;
• верхние водоносные слои не проникали в сооружение.

Широко используются обсадные трубы, изготовленные из стальных сплавов и полимеров (ПВХ, НПВХ, ПНД). Реже применяют чугунные и морально устаревшие асбестоцементные изделия. Пространство между трубой и землей вокруг устья заливают бетоном, если выработка бурилась в рыхлых грунтах или водоносный пласт залегает на значительной глубине.

Только после выполнения этой работы устанавливают всё прочее оборудование. Иногда в процессе эксплуатации скважины может произойти незначительное «выдавливание» трубы на поверхность. Это естественный процесс, не требующий принятия каких-либо дополнительных мер.

Наиболее популярными считаются металлические и пластиковые обсадные трубы с резьбой. На фотографии изображена установка синей обсадной трубы из пластика

Внутренняя труба с фильтром

В ствол скважины, выполненной по схеме двойной обсадки, опускается труба с фильтром. Через ее перфорированное первое звено отфильтрованная вода будет поступать внутрь обзадки, а затем извлекаться насосом на поверхность.

После того, как труба установлена на нужную глубину, устье её желательно закрепить. Для этой цели используют хомут, который не допустить самопроизвольного проседания трубы.

Устройство оголовка для скважины

Верхняя часть обсадной трубы оснащается оголовком. Базовая конструкция этого устройства одинакова для оголовков любого вида. В её состав входят фланец, крышка и резиновое кольцо.

Разные виды оголовков отличаются друг от друга видом материала, из которого они изготавливаются, и дополнительными опциями.

Оголовки производят из чугуна и из пластика. Это герметичное устройство. Оно используется для крепления кабеля насоса и вывода водонапорной трубы

За счет низкого давления, создаваемого с помощью оголовка в трубах, увеличивается приток воды и, как результат, дебит скважины.

Кессон, адаптер, пакер

Чтобы повышенная влажность не повлияла на работу приборов, связанных со скважиной, для них предусматривают специальный резервуар – кессон. Его изготавливают либо из металла, либо из пластика.

Металлические кессоны, в отличие от пластиковых, можно ремонтировать, они лучше приспособлены к климату со значительными температурными перепадами. Кроме того, изделие из металла можно самостоятельно собрать из деталей, которые продаются отдельно. Но пластиковые модели дешевле, и они не ржавеют.

Желающие устроить кессон для скважины собственноручно на нашем сайте найдут подробную инструкцию по его сооружению.

Чтобы герметично соединить наземный водопровод и скважину, понадобится скважинный адаптер. Это устройство обычно размещают в том месте, где собрано всё оборудование, нуждающееся в защите от воды. Чаще всего это техническое помещение. Одну часть адаптера присоединяют к обсадной колонке, а к другой части прикручивают шланг от насоса.

Металлический кессон – дорогостоящая вещь: его цена доходит до 40 тысяч рублей, поэтому можно купить его частями и собрать самостоятельно, что удешевит покупку

Иногда возникает потребность в выделении локального участка глубокой артезианской скважины, на котором, например, будут выполняться ремонтные работы. Для этой цели и используют пакеры – уплотнители для скважин.

Перечисленные элементы входят в состав устройства скважины, оказывая на её функциональность большое влияние.

Технология измерения глубины скважины

Чтобы определение интересующего параметра было точным, следует иметь:

Инструменты для измерения скважины: шнур с грузом и строительный метр.

• паспорт на скважину;
• насос или мотопомпу;
• линейку или строительный метр;
• шнур;
• металлический груз.

Если все-таки скважина была организована на заказ, то проблем с паспортом не будет, так как рабочая команда выдает его в обязательном порядке. Первым делом следует ознакомиться с документом. Каждая фирма может иметь индивидуальную форму заполнения, но с определенными стандартными показателями:

• глубиной, на которой находится водоносный слой;
• глубиной скважины;
• параметром диаметра обсадной трубы;
• показателем по уровню водоносного горизонта.

Из такого технического паспорта можно взять измерения глубины скважины. Но этот документ будет иметься только в том случае, если бурением занимались профессионально.

А вот при самостоятельных работах такой паспорт будет отсутствовать. Но и с этим вопросом можно справиться самостоятельно.

Работы по замеру выглядят следующим образом:

Измерение глубины скважины специальный считывающим устройством.

1. Для измерения глубины скважины обязательным условием является хорошая сухая погода, желательно в конце лета. Именно в этот период уровень грунтовых вод находится на минимальном уровне.
2. Посредством линейки измеряется размер диаметра скважины. Далее на конец веревки привязывается груз, который опускается в скважину. Спуск необходимо проводить до тех пор, пока шнур не ослабит натяжение, то есть когда груз коснется грунта. После этого измерительный прибор достается. Уровень, на котором веревка перестанет быть мокрой, и будет высотой воды, а сухая сторона укажет на статистическую глубину скважины. Далее при помощи линейки делаются измерения обеих частей. Можно упростить задачу. Перед тем как опускать измерительный шнур в колодец, на равные промежутки крепятся цветные ленты, посчитав которые можно определить глубину скважины.
3. Необходимо знать и динамическую глубину. Для этого уже понадобится насос. Всасывающий шланг опускается до самого дна, только изначально на его конец необходимо надеть сетчатый фильтр, который будет препятствовать засорению.
4. Далее аппарат включается, после чего ожидается время, пока он откачает всю воду. Когда начнет раздаваться характерный хлюпающий звук, который будет означать завершение откачки, насос выключается. После этого измерительный шнур повторно опускается в оставшуюся воду. Этот показатель и будет означать динамический уровень.

Данный метод подойдет для скважин ориентировочной глубиной не более 10 м. Рекомендуется все полученные показатели записывать на бумагу, таким образом можно сделать самодельный паспорт на колодец.

Глубину скважины важно знать для того, чтобы в дальнейшем можно было приобрести соответствующий насос, который бы исправно работал именно с этой скважиной. Схема расположения водоносных слоев. Схема расположения водоносных слоев

Схема расположения водоносных слоев.

В каждой местности уровень водоносных пластов может значительно разниться.

Если в недавнем времени на ближайшей территории проводились работы по бурению, то глубину залежей таких пластов можно узнать у рабочих. Хотя нет гарантии, что скважина с питьевой водой на одном и другом участке будет иметь одинаковую глубину.

В земле всегда располагается несколько слоев с водой, но следует знать, что не каждый из них может быть использован в быту. Например, «верхняя» вода зачастую не соответствует санитарным нормам.

Первый пласт обычно расположен на глубине 4-6 м. А специальная санитарная экспертиза поможет определить качество воды, можно ли ее использовать для повседневных нужд и допустима ли она в рацион. Чаще всего первый слой не предназначен для эксплуатации.

Второй пласт может встретиться в диапазоне от 10 до 18 м. Именно такая глубина скважины подходит для добывания пригодной воды.

Если по каким-то причинам второй уровень не может быть взят в эксплуатацию, то настает черед третьего пласта. Его средняя глубина составляет 25-40 м.

Большинство колодцев не бурится ниже отметки в 50 м, так как этого уровня вполне достаточно для добычи пригодной к употреблению воды. Хотя на отдельной местности пригодный водоносный слой может встретиться и ниже 60 м.

Необходимое оборудование для работы

Стандартный тип работ по гидробурению выполняется посредством малогабаритных установок. Для собственного участка — это замечательное решение и оптимальный способ своими силами добыть воду. Поставлять рабочую жидкость в скважинный ствол необходимо со значительным напором, а для этого необходим насос или мотопомпа для загрязненных жидкостей.

Иногда для увеличения пробойной силы в рабочий раствор добавляют дробь или крупный песок. Для дробления крупной гальки, которая может встретиться в песчаных слоях, пригодятся шарошечные и резцовые долота.

Если при бурении скважин или строительстве колодцев на соседских участках встречались валуны или крупная галька, стартовую штангу необходимо оснастить усиленным буром — долотом. Инструмент должен быть закреплен так на штанге, чтобы не мешал поставки воды в ствол

Наиболее востребованы у потребителя для целей гидробурения специальные малогабаритные установки МБУ. Это агрегат с высотой 3 м и диаметром 1 м. В состав этой сборной конструкции включены:

• металлическая рама разборного типа;
• инструмент для бурения;
• лебедка;
• двигатель, передающий усилие на бур;
• вертлюг, часть контура для скользящего крепления деталей;
• водяная мотопомпа для обеспечения давления в системе;
• разведочный или лепестковый бур;
• буровые штанги для формирования колонны;
• шланги для подачи воды к вертлюгу от мотопомпы;
• блок управления.

В числе необходимого оборудования также желательно иметь преобразователь тока. Он нужен, чтобы энергообеспечение процесса было стабильным. Еще обязательно нужна лебедка на поднятие/спуск обсадных и наборных труб. При выборе мотопомпы лучше остановиться на более мощном аппарате, так как предполагаются большие нагрузки. Для гидробурения понадобиться еще и такой сантехнический инструмент, как трубный ключ, ручной зажим, пересадочная вилка.

Кроме такого порядка возможно проводить гидробурение неглубоких скважин на воду, не применяя приямка. Такой способ не требует наличия углубления для отстаивания рабочего раствора, экономит время и дает возможность бурить скважину даже в гаражах и подвалах.

Если рядом с участком есть заброшенный пруд, то можно также обойтись без устройства зумфов — приямков. К качеству поставляемой в скважину воды не предъявляются особые требования

Для гидробурения подбирается мотопомпа, способная перекачивать сильно загрязненную воду. Желательно купить агрегат с напором 26 м, давлением 2,6 атм и производительностью от 20 м3/ч. Более мощная помпа гарантирует быстрое, беспроблемное бурение и лучшую промывку скважины

Для качественного бурения важно, чтобы из скважины всегда шел хороший поток воды

Приступаем к работам – главное хорошо подготовиться!

Сначала определяемся с числом труб (обсадных), которые потребуются для бурения. Для этого вам нужно узнать, на какой глубине (примерно) находится водоносный слой. Обратитесь к соседям, которые уже рыли скважину на воду, или же получите официальную справку от местной геодезической организации.

Затем решите проблему с источником, откуда вы будете брать воду для бурового состава. К этому этапу следует подойти ответственно. Жидкости для ручного бурения с использованием МБУ понадобится немало – 7–20 кубических метров (все зависит от глубины залегания водоносного слоя и конкретного состава грунта на вашем участке).

Обычно воду заливают в большие резервуары (в бочки, пластиковые емкости), а затем используют ее по назначению. Можно сэкономить на покупке баков и вырыть своими руками вместительный котлован. Его стенки необходимо будет обработать глиняным раствором (простая глина плюс вода) и смело наполнить жидкостью.

Большие резервуары для хранения воды из скважины

Следующий шаг – сборка малогабаритного бурильного агрегата и его установка. Эти работы выполняются за 50–60 минут. Важный момент! МБУ следует разместить строго по горизонтали. Если будут хотя бы малые отклонения, вы не сможете при работах установить обсадное трубное изделие.

Примерно в 120–150 см от МБУ вырываете два приямка, о которых мы говорили. Первый должен находиться поближе к бурильной конструкции. Он станет использоваться в качестве фильтрующего устройства. Второй располагаете дальше и соединяете его лотком (узкой траншеей) с первым.

Мотопомпу ставьте у главного приямка. Опускайте в него шланг. Помпу подключайте к МБУ. Затем соединяйте штангу со шлангом и вертлюгом. Последний элемент позволит вам без проблем наполнять буровой жидкостью скважину на воду.

Все готово к началу работ. Профи советуют приступать к ним с самого утра – если водоносный слой залегает глубоко, времени на бурение понадобится немало.

Похожие записи:

Русская печь с лежанкой: не прихоти ради, а здоровья для Сфера применения Преимущества навесных вентилируемых фасадов Газовые котлы очаг: обзор, отзывы, неисправности Полупроводниковые выпрямители Как избавиться от запаха табака в квартире? 9 проверенных способов