Принцип бурения скважин на воду

Самым эффективным и экономичным устройством, цель которого добыча воды из подземного источника, выступает буровая скважина. Она является превосходной альтернативой централизованному водоснабжению для садового, земледельческого хозяйства или дома, выстроенного за пределами города. Для обустройства скважины на воду можно использовать один принцип, выбранный из нескольких.

Инструменты и материалы:

• лопата;
• обсадные трубы;
• штанга;
• лебедка;
• бур-долото.

Выбор типа скважины

Процесс бурения скважины является достаточно трудоемким, важно учитывать соблюдение порядка проведения работ, которые предполагают наличие у мастеров ряда знаний и навыков. Выбор типа скважины и методика ее монтажа будут зависеть не только от предпочтений, но и геологических особенностей почвы, а также предполагаемых потребностей.

Стволы для скважин, как правило, бывают безфильтровыми, то есть артезианскими, фильтровыми, которые еще называются песчаными, а также представленными колодцами.

Бурение артезианских скважин происходит до тех пор, пока не будет достигнут пористый известняк, его залегание может быть на уровне в 150 м или больше. Описываемая скважина на воду способна обеспечить несколько частных домов водой в течение целого года, ее преимущество в том, что в подобном забое жидкость не может замерзнуть. Эксплуатировать безфильтровую артезианскую скважину можно в течение полувека.

Бурение скважины с фильтром, устанавливаемой на песок, происходит на глубину от 15 до 30 м. Такое устройство представлено заглубленной трубой, на конце которой расположен фильтр, он отвечает за отсеивание крупнофракционного песка. Подобная скважина станет снабжать водой негабаритный частный дом или загородный участок.

Скважина на песок имеет плюсы, которые заключаются в простоте проведения работ и приемлемой стоимости монтажа. Однако у нее есть и минусы, среди которых незначительная производительность, равная 1 м³/час, и не столь внушительный срок эксплуатации, достигающий 10 лет. Кроме того, есть высокая вероятность, что такая скважина может заилиться и попасть в забой поверхностных и подземных вод.

Абиссинский колодец, который еще называется трубчатым, заглубляется на 8-12 м, его обустройство производится с использованием бетонных колец, выпущенных в заводских условиях. Если на участке имеется хороший родник, то колодец довольно скоро наполняется, и в нем накопится вода, таким образом, средняя его вместительность может достигать 2 м³.

Выбирая скважину на воду, следует учесть примерные потребности и то, насколько регулярно она будет использоваться. Если обустраивать скважину на воду предполагается в условиях дачного участка, который хозяева посещают сезонно, то можно начать обустраивать фильтровой ствол. А вот если скважина нужна для габаритного частного дома, то можно монтировать артезианскую. Это решение позволит получить самый надежный вариант автономного водоснабжения.

Технологии бурения

Способы бурения скважин на воду можно разделить, руководствуясь общепринятыми механизмами. Обустройство скважины может быть произведено методом ручного или механического бурения. Перед началом процесса предстоит выбрать и принцип работы инструмента, который может быть ударным, вращательным и ударно-вращательным.

Бурение скважин на воду подручными инструментами может быть произведено только до 25 м в глубину.

Работы следует производить до тех пор, пока не будет достигнут водоупорный слой. При обустройстве скважин на воду ручным способом используются буровые головки: бур-долото, змеевик, бур-ложка. Не обходится работа без штанги, лебедки и обсадных труб.

Процесс бурения скважин, которые будут значительной глубины, производится посредством бурильной вышки. Это оборудование помогает производить подъем и погружение бура со штангами. Если скважина будет иметь небольшую глубину, то управлять колонной допустимо вручную. Штанги могут быть изготовлены из труб, сопрягать которые следует, используя резьбу или шпон. Буровую головку нужно фиксировать на конец нижней штанги.

Порядок проведения ручного бурения можно разбить на ряд этапов. Первый предполагает установку вышки над местом проведения работ. При этом нужно соблюсти высоту установки, которая должна оказаться несколько больше длины штанги. Следующий шаг — это обустройство углубления, в которое будет помещен бур. Производить эти работы можно посредством лопаты, глубина ямы не должна быть больше 2-х штыков лопаты.

Начинать вращательные движения бура допустимо своими силами. Но с увеличением глубины сложность продвижения бура увеличится, именно поэтому придется задействовать еще одного мастера. Преодолев 0,5 м, бур необходимо вынуть, чтобы освободить его от грунта. Проведение бурения скважин может продвигаться сложно из-за твердой почвы, эта проблема может быть решена методом ее размягчения водой. Цель бурения состоит в достижении водоупорного слоя. Для того чтобы добиться очистки воды, как правило, достаточно откачать около 3 ведер из подземного слоя. В этом может помочь погружной насос.

Если решили придерживаться такого принципа бурения скважин в условиях своего участка, нужно знать о преимуществах и недостатках метода.

Плюсы ручного бурения:

• доступная стоимость проведения работ;
• почва остается в неизменном состоянии.

Минусы ручного бурения:

• не столь значительная глубина бурения;
• малый дебет скважины, что объясняется незначительным диаметром сооружения;
• срок жизнедеятельности скважины, ограниченный 2-10 годами, на что будут влиять условия эксплуатации.

Процесс бурения скважин может быть произведен и роторным способом. Эта технология позволяет обустроить глубокую скважину. Еще этот метод называют вращательным. Он предполагает применение специальных установок по типу УРБ-2А2, которая представляет собой самоходное устройство. С ее помощью можно пробурить скважину, если грунт имеет гранитные слои. При проведении работ может быть использовано и устройство марки МБУ-2М, которое представляет малую установку. Ее целесообразно применять при невозможности подогнать на место проведения работ более габаритные устройства. Есть возможность расположить ее на месте застройки, когда проезд к месту очень ограничен. При этом она способна обеспечить глубину, равную 55 м.

Для обустройства артезианских скважин, глубина которых равна 200 м, а диаметр — 60 мм, можно использовать установку марки УРБ-2,5. Она способна достичь глубину в 300 м при диаметре в 50 мм.

Наибольшего диаметра в 73 мм можно добиться посредством УРБ-3 АМ, она достигает глубины, равной 500 м.

Принцип бурения при использовании установки предполагает применение специальной трубы, в полостях которой имеется вращающийся вал и долото. Гидравлическая сила воздействует на долото. Почва из скважины устраняется бурильным раствором.

Можно использовать при таком методе разные технологии бурения, одна из которых предполагает использование прямой промывки, другая — обратной. При первом способе жидкость поступает по стволу скважины, устремляясь вниз. Раствор с вымытой почвой оказывается снаружи, мигрируя сквозь затрубное пространство. Такой принцип бурения имеет свои достоинства, которые заключаются в универсальности способа, это значит, что посредством его есть возможность обустраивать скважины любой глубины. Есть и минусы — это повреждение водоносного слоя.

Процесс бурения скважин при обратной промывке предполагает поступление бурильного раствора самотеком в затрубное пространство. Этот раствор после извлекается посредством насоса. При обратной промывке можно выделить главный плюс, заключающийся в максимальном вскрытии водоносного слоя, что позволяет добиться большого дебита скважины. Однако стоит учесть, что есть и минус — это дороговизна. Он обусловлен использованием сложного оборудования и услуг специалистов.

Вода может поступать в дом из скважины, которая была обустроена методом ударно-канатного бурения, который предполагает разбивку почвы посредством падения забивного стакана с вышки. Если работы предполагается производить самостоятельно, то допустимо задействовать собственноручно изготовленную вышку и инструменты, среди которых канат и стакан.

Технология проведения ударно-канатного бурения

Порядок проведения работ предусматривает изготовление вышки, в процессе чего следует использовать деревянные бревна или металлические трубы. Установка должна иметь форму треноги. Высоте вышки следует придать больший на 1,5 м показатель длины стакана. В роли последнего может быть использована труба, которая имеет на конце режущее приспособление. В трубе должно быть отверстие, предназначенное для опустошения стакана. Трос предстоит зафиксировать к верхней части стакана.

Почву из трубы нужно извлекать через 0,5 м бурения.

Если необходимо обустроить более глубокие скважины, то стоит привлечь буровые установки марок: УКС-22М2, УГБ-50 или УГБ-1ВС.

На участке, где находится вода, перед началом проведения бурения нужно провести экспертизу. Кроме того, нельзя обустраивать скважину около выгребных ям, септиков и скоплений мусора. После нужно следить за соблюдением порядка проведения работ, только тогда дом будет иметь источник воды круглый год в течение долгих лет.

moyaskvazhina.ru

Разделение по типам

Говоря о том, какие бывают скважины на воду, нельзя не вспомнить о колодце. Его теоретически также можно считать одной из разновидностей скважин, только большого диаметра, но это отдельная, широкая тема. А сейчас мы будем рассматривать материал конкретно по скважинам. Типы скважин на воду разнообразием не отличаются, точнее основных всего 2, артезианский и песчаный.

 

Вода из песчаной скважины

• Данный тип является наиболее распространенным, но он больше подходит для сугубо личного пользования. Вода из этого уровня, в большинстве случаев, по своим параметрам классифицируется как техническая и зачастую годится только для полива или купания.
• Глубина залегания песчаных водоносных слоев невелика, в среднем 10 – 50 м. Буровые работы никогда не были легкими, но конкретно для этих пластов, вполне реально произвести весь цикл работ своими руками. Единственное исключение, это когда на вашем участке через пару метров начинается сланец, пройти его самостоятельно у вас не получится.

• Положительными моментами также являются:
  1. Цена на все работы, а также на буровое оборудование и обустройство конструкции скважины будет вполне доступна.
  2. Само бурение, много времени не займет. Если привлечь 3 – 4 помощника, то вы вполне можете справиться за выходные.

• Также есть и неприятные моменты:
  1. Не факт, что при бурении у вас вода пойдет там же, где и у соседей, пласт может быть неравномерным.
  
  
  2. Из-за малой глубины, есть вероятность проникновения в воду загрязнений.
  3. Пласт может быть нестабилен, поэтому бурить под домом не стоит, вода в любой момент может уйти.
  4. Бывает сложно найти место для бурения, так как по санитарным нормам нельзя вести подобные работы ближе 20 м от потенциального источника загрязнения. Это может быть мусорная свалка или обычная сливная яма.
  5. Дополнительные, наземные фильтровальные системы для очищения технической воды обойдутся вам не дешево.
  6. Срок службы скважины на воду в песчаном горизонте, как правило, не превышает 15 лет.

Артезианский вариант

• Это вода из глубоко залегающих пластов известняка. Известняк достаточно крепкая порода и она, своим панцирем надежно защищает подземные озера. Возраст таких отложений исчисляется сотнями тысяч лет, поэтому вода в них имеет очень высокие характеристики по качеству.
• Вариант бурения своими руками можно откинуть сразу. Дело в том, что минимальная глубина ствола здесь будет 50 м, по максимуму может доходить до 200 м. Но это еще не все, пробурить известняк без спецоборудования не получится, порода достаточно крепкая.

• Если с этим смириться, то можно найти массу плюсов:
  1. Эти пласты стабильны и в местной геологоразведке вы, почти наверняка, найдете относительно точную информацию по глубине залегания и мощности пласта.
  2. Хотя цена обустройства, естественно, будет выше, зато такие стволы можно смело бурить непосредственно под жилым домом. Срок службы такой скважины будет порядка 50 лет.
  3. Высота водяного столба будет достаточно большая, так как вода на такой глубине находится в условиях избыточного давления. Когда вы пробьете кровлю пласта, вода устремится вверх по стволу.
  4. Для такой воды, в подавляющем большинстве случаев, не требуется установка дополнительных фильтров.
  
  

• По сути, минус здесь только один, бурение артезианской скважины требует средств. Хотя все затраты с лихвой компенсируются тем, что вы, как минимум, на ближайшие 50 лет будете обеспечены чистейшей водой, причем в достаточном количестве.

Важно: при выборе типа, большое значение имеет мощность или сколько воды дает скважина.
Так вот, из песчаного пласта вы получите, в среднем, около 0,5 – 1,5 м³ в час.
А артезианский вариант уже даст вам до 10 м³ в час, что может удовлетворить требованиям небольшого дачного кооператива или большого коттеджа с бассейном и 5 – 7 точками водопотребления.

Статьи по теме:

• Устройство скважины
• Водяная скважина
• Устройство скважины на воду: схема

Порядок выполнения работ

Технология скважины на воду проста. Изначально выбирается место для бурения, которое должно, по возможности, находиться в самой нижней точке усадьбы, отстоять на расстоянии от вероятных точек загрязнения и иметь удобный доступ для обслуживания. Далее бурится ствол, монтируются обсадные трубы, устанавливается оборудование и проводится обустройство конструкции.

Бурение глубоких стволов лучше доверить профессионалам, у которых есть соответствующая спецтехника. Мы же будем рассматривать устройство конструкции и порядок проведения работ своими руками.

Бурение ствола

• Разработка скважины на воду начинается с обустройства приямка. Он имеет размеры 1,5х1,5м и глубину до 2м. Можно обойтись и без него, но с приямком можно будет применять более длинные штанги для наращивания.
• Далее вам понадобится буровая вышка. Это может быть тринога, собранная из труб или бревен. Существуют также не большие полупрофессиональные вышки, которые можно взять в аренду.

• Для бурения, вам как любителю понадобится несколько насадок. Прежде всего, это шнек или змеевик (2), он пригодится для прохождения мягких слоев. Для более плотных слоев подойдут буровые ложки (1). Встречающиеся камин разбиваются долотом (3). И наконец, желонка (4) вам необходима для удаления супеси или прохождения плывуна.
• Насадка монтируется на буровую колонну, которая представляет собой металлическую трубу диаметром около 25 мм. По мере заглубления добавляются секции колонны. Соединение может быть резьбовое или штифтом, это не принципиально.
• За один вход, проходится расстояние до 0,5м, далее колонна вытаскивается и чистится от шлама. Вскрыв кровлю пласта, следует перейти на желонку, с обратным клапаном. Водоносный пласт мягкий и желонкой проходится легко, до упора. Заглубляться дальше можно не более чем на 50 мм, можете пробить подошву и вода, уйдет вниз.

• Кроме этого существует ударный способ бурения, инструкция по проведению работ здесь проще. Изначально шнеком проходятся мягкие слои грунта.
• Далее, из трубы делается снаряд длинной порядка 0,5м. С нижней стороны затачивается и закаляется, можно накрутить готовую буровую коронку. С обратной стороны, для утяжеления, приваривается штанга, к которой привязывается шнур.
• Принцип прост, снаряд бросается в ствол и под своей тяжестью заглубляется. После чего вы его вытаскиваете шнуром и вычищаете.
• Но при ударном способе, стенки ствола не будут идеально ровными и диаметр не велик. Чаще таким способом проводится диагностика скважины на воду.
• На видео в этой статье показан принцип ударного способа бурения.

Обсадка колонны

• Когда ствол пробурен, его следует укрепить обсадными трубами. Здесь есть 3 варианта, каждый из них заслуживает внимания, но выбирать следует в зависимости от условий конкретной скважины.
• Стальные трубы, применяются на больших глубинах или при нестабильном грунте. Их отличает высокая надежность и прочность, но они подвержены коррозии.
• Асбоцементные трубы, используются достаточно давно, имеют высокую прочность, но для обсадки подходят только напорные трубы, цена на которые достаточно высокая. Плюс соединить их можно только посредством муфты, а при таком соединении, в месте стыковки, уменьшается диаметр колонны.
• Трубы из НПВХ пластика, в данное время наиболее распространены. Цена у них приемлемая, они не ржавеют, долговечны, экологически нейтральны. При стабильном грунте, до глубины 50 м, это идеальный вариант.

Важно: если в процессе бурения вы встретили пласт плывуна, то для обсадки можно использовать исключительно металлические трубы.
Асбоцементные трубы лопнут, а пластик просто сомнет.
Как вариант, можно пластик вставить в металл.

Фильтровальная колонна

• Эксплуатация скважины на воду невозможна без хорошей фильтровальной колонны. Она располагается в нижней части ствола и представляет собой сквозную трубу с перфорацией и сеткой для механической фильтрации воды.
• Колонна состоит из перфорированного сектора, фильтрующего слоя вокруг скважинной колонны и отстойника для оседания шлама. Существуют 2 вида фильтров, с дырчатой перфорацией и щелевые колонны.
• Дырчатые фильтры можно сделать, просверлив определенное количество отверстий нужного диаметра в шахматном порядке.
• Щелевые колонны более эффективные, но щели здесь нарезаются секторами, чередуя их со сплошными участками, которые исполняют роль поясов жесткости.
• Фильтрующая сетка вокруг колонны подбирается в зависимости от глубины залегания воды и типа скважины. Она может быть как пластиковая, так и металлическая, но обязательно устойчивая к коррозии.

Важно: рассчитывая количество и диаметр отверстий, следует учесть, что общая площадь отверстий должна быть дольше 25%, по отношению к общей площади колонны.

• После удаления шлама из колонны, низ следует надежно заглушить. Для этого можно сшить мешочек из материи, по размерам колонны, в него засыпается цементно-песчаная смесь 1 кг цемента, плюс 1 кг песка и опускается на дно. Через 2 – 3 дня пробка схватится.
• На видео в этой статье показан принцип монтажа фильтра своими руками.

Кессон или адаптер

• Кессон, это колодец вокруг верхней части скважины, предназначенный для обеспечения круглогодичного функционирования автономной системы. Кроме функции утепления, в кессоне можно удобно поместить сопутствующую аппаратуру для нормального функционирования скважины, в результате чего шум от работающей аппаратуры в доме будет не слышен.
• Кессоны бывают железобетонные, металлические или пластиковые. Наиболее предпочтительно использовать металлические или пластиковые изделия, так как они абсолютно герметичные и более долговечные. Если грунт стабильный выгоднее использовать пластик, так как он дешевле. Если присутствуют грунтовые воды или плывун, ставьте железо.
• Адаптер представляет собой переходник, который обеспечивает герметичность выхода водоподающей колоны из обсадной трубы. Монтируется он ниже уровня промерзания почвы и цена у него в несколько раз меньше чем у кессона. Но через каждые 2 – 3 года вам придется раскапывать адаптер для замены прокладок. Так что по нашему мнению лучше ставить кессон.

Сопутствующая аппаратура

• Принцип работы скважины на воду основан на поднятии воды при помощи насоса и подачу ее через автономную систему в дом. Едва ли не основную функцию здесь играет насос. Следует отметить, что бытовые погружные насосы типа «малыш», вибрационного типа, для долговременного использования не годятся. Так как в результате вибрации, поднимающийся ил забивает фильтрующую колонну.
• Подбор насоса зависит от уровня зеркала воды. Так на уровне 8 м используются самовсасывающие агрегаты. На 15 м, такие же, но с верхним эжектором. На 20 м и более применяются скважные или глубинные насосы.

• Оголовок для обсадной трубы предохраняет от попадания мусора в ствол и служит опорой для подвески насоса и водоподъемной колонны. Он может быть пластиковый или металлический. Пластик выдерживает груз до 200 кг, а металл до 500 кг. Соединение должно быть фланцевое, полностью герметичное с использованием резиновой прокладки.

• Гидроаккумулятор служит для накопления запаса воды и компенсации гидроудара в системе при включении насоса. Он позволяет менее интенсивно использовать насос. Также в литературе он может называться мембранным баком. Емкость выбирается в зависимости от мощности системы от 50, до 200 л. Монтироваться он может в кессоне или непосредственно в доме.
• Вся остальная сопутствующая аппаратура состоит из реле давления, которое отвечает за включение насоса. Манометра для визуального определения давления в системе. И клапана для удаления, попавшего в систему воздуха.

Статьи по теме:

• Виды скважин
• Конструкция скважины
• Технология бурения скважин на воду

Вывод

Из всего выше сказанного может показаться, что строительство скважины на воду предельно просто и не представляет особого труда. Но это верно лишь отчасти, в процессе обустройства нет второстепенных узлов и если вы не совсем уверены в своих силах, лучше доверьте монтаж проблемного узла профессионалам. Это будет дешевле, нежели потом бурить новую скважину.

kolodec.guru

Технологии бурения

Для того, чтобы обустроить собственную скважину на воду, необходимо отыскать нужный водный пласт, определить глубину его залегания и пробурить в земле канал (ствол скважины), входящий в этот продуктивный слой. Ниже рассмотрены основные способы бурения.

Шнековый метод

Для такого бурения используется бур (шнек) в виде стержня с резцом на торце и лопастями, расположенными по винтовой линии. Элементарными шнеками можно считать садовые или рыболовные буры.

Суть технологии состоит во вкручивании инструмента в грунт путем его вращения и извлечении земли при его подъеме. Процесс может осуществляться вручную или механическим способом. Вручную шнековым способом можно пробурить скважину до глубины 8-10 м.

Такая методика считается наиболее простой и доступной, но ее можно использовать только при наличии достаточно мягкого или сыпучего грунта. Нельзя ее использовать и при наличии плывунов и скальных выходов. При наличии более твердой почвы или при более глубоком бурении необходима механизация вращения инструмента. По мере углубления ствола шнек прикручивается к секции бурильной трубы (колонны).

Гидробурение (гидродинамическое бурение)

Технология основывается на объединении традиционного бура и гидравлического воздействия.

При этом в зону бурения постоянно подается под давлением промывочная жидкость, которая:

• помогает разрушать землю;
• вымывает выбуренную почву, вынося ее на поверхность;
• охлаждает буровой инструмент;
• выравнивает стенки всего ствола по мере своего продвижения.

Она представляет собой воду, утяжеленную глиной, а подается в скважину при помощи помпы. При помощи гидробурения обычно делаются скважины глубиной 30-50 м, но с принципе, можно пробурить ствол и глубже 200 м. Для увеличения глубины бурения собирается бурильная колонна из штанг — труб длиной 1,3-2 м, диаметром 45-75 мм.

Пневмобурение (пневмоударное бурение)

Относится к ударно-вращательной технологии. При такой методике разрушение породы происходит путем ударного воздействия пневматическим инструментом (пневмоударником), при этом всей буровой колонне придается вращательное движение.

Для пневмобурения не страшны твердые породы, а проблемы возникают при глинистых, вязких грунтах, которые быстро забивают инструмент. Глубина бурящихся скважин невелика – до 50 м (обычно 15-25 м). Важное преимущество – большая скорость проходки.

Алмазный инструмент

Самым эффективным, но очень дорогим способом бурения скважин считается колонковая проходка с использованием насадок с алмазными коронками. Такие буровые установки способны осуществлять бурения с очень большой скоростью в грунте любой твердости. Основные недостатки – малый диаметр ствола (до 15-17 см) и стоимость проходки до 500-700 руб на 1 м.

Турбинная технология

Способ основан на продольном продвижении бурового долота, вращательное движение которому обеспечивает турбобур. Все это располагается на погружаемой колонне, которая наращивается штангами по мере углубления ствола.

Основной элемент – турбобур представляет собой двигатель, который погружается в забойную зону, т.е. не вращает всю бурильную колонну. Бурение может обеспечиваться малоскоростными (120-300 об/мин) и высокоскоростными (450-600 об/мин) двигателями, при этом в движение их приводит гидродинамическая сила, создаваемая потоком жидкости, действующим на лопасти двигателя.

Электробур

Эта технология принципиально не отличается от турбинного бурения. В данном случае вместо турбобура с лопастями в зону забоя погружается электродвигатель асинхронного типа. Использование электрического привода позволяет отказаться от бурильной колонны в виде труб и опускать электробур на кабель-канате.

Основной недостаток – пониженная работоспособность кабеля в скважинных условиях при частых спуско-подъемных операциях.

Винтовые двигатели

Это современные, усовершенствованные привода, опускаемые в забойную зону. Они представляют собой объемные, гидравлические установки роторного типа. Их вращение обеспечивается буровым раствором, а эффективность повышается использованием камер низкого и высокого давления.

Как бурят скважины для водоснабжения?

Любая скважина предназначена для подъема воды из глубинного водного пласта на поверхность. Ее принцип действия основан на обустройстве ствола в виде трубопровода за счет монтажа обсадной колонны (трубы) так, чтобы забойная часть с фильтром грубой очистки оказалась внутри источника воды, при этом подъем жидкости обеспечивается насосом погружного или поверхностного типа.

Таким образом, вода проникает через отверстия в нижней части колонны и принудительно поднимается по скважинному стволу на поверхность.

Виды

С учетом конструктивных особенностей и глубины выделяются следующие виды скважин на воду:

1. Абиссинская скважина (трубчатый колодец). Она сооружается путем забивания трубы в грунт, а потому глубина составляет не более 6-10 м. Вода поднимается с самого верхнего пласта (грунтовые воды) и имеет значительное загрязнение. Ее можно использовать в технических целях или для питья, но только после кипячения.
2. Скважина на песок. Она бурится на глубину 14-25 м, что позволяет использовать любой способ бурения. Обычно она обсаживается трубой диаметром 12-20 см. Дебит такой скважины небольшой и она предназначается для небольших хозяйств. В работе используется центробежный насос, устанавливаемый на поверхности.
3. Артезианская скважина бурится до нижнего, продуктивного водного пласта на глубине более 50 м. Вода в ней абсолютно чистая и используется для питья. Подъем из нее может осуществляться только с помощью погружного насоса.

 

Функциональные узлы

Любая скважина, независимо от глубины и разновидности, имеет следующие функциональные зоны и узлы:

1. Забойная зона или водозаборник. Это нижняя часть скважины, которая располагается в водном пласте. Здесь через перфорацию вода поступает внутрь обсадной колонны. Обязательный элемент – фильтр.
2. Обсадная колонная (труба) или всасывающая магистраль. Ее задача обеспечить герметичный канал для воды от забойной зоны до входа в насос (водозаборник насоса), который обязательно снабжается обратным клапаном для предотвращения обратного водного потока.
3. Насос. Он обеспечивает подъем воды, для чего создает определенное давление.
4. Гидроаккумулятор или накопительный бак. Этот узел отвечает за защиту оборудования от гидравлических ударов, обеспечения водного резерва и создания нужного давления в водопроводном трубопроводе.
5. Реле давления и контролирующая аппаратура.
6. Оголовок скважины. Это верхняя, наземная часть скважины, обеспечивающая защиту ее от загрязнения сверху, промерзания и распределения поднятой воды.

Оборудование

Для обустройства скважины на воду необходим такой инвентарь и оборудование:

1. Насос. Он выбирается с учетом глубины и производительности скважины, размеров обсадной колонны, протяженности водопроводной магистрали. При глубине ствола до 10-12 м чаще всего используется поверхностный, центробежный насос нужной мощности. Для глубоких скважин применяется насос погружного типа. Для него необходим несущий, страховочный трос и погружной электрокабель.
2. Насосная станция с системой автоматического управления процессом. В ней обязательно наличие контролирующих приборов и устройств защиты от перегрузок.
3. Гидропневмобак. Он предназначен для поддержания стабильного давления в системе и оптимизации работы насоса. Постоянный уровень воды в нем поддерживается с помощью реле уровня. Размеры резервуара зависят от мощности оборудования и дебита скважины. Объем может колебаться в широких пределах от 20-30 до 1000 л. Оптимальным считаются емкости объемом порядка 100-150 л.
4. Кессон. Скважинный оголовок может обустраиваться разными способами, но наиболее популярен кессон, представляющий собой металлический короб (бак), герметизирующий устье скважины. Он монтируется с небольшим заглублением (до 1-1,2 м) и имеет размеры, достаточные для размещения соединительного оборудования и обслуживающего человека.
5. Коммуникации. Кабель, провод для обеспечения надежного электропитания и водопроводные трубы от кессона до точек потребления воды.

Последовательность монтажа

Погружной насос монтируется в такой последовательности:

• установка обратного клапана (если его нет в комплекте насоса);
• закрепление на тросе и подключение кабеля;
• погружение насоса на нужную глубину;
• установка и подключение гидроаккумулятора (гидропневмобака);
• подключение и регулировка системы управления и контроля;
• установка и подсоединение фильтров тонкой очистки;
• подсоединение к точкам потребления (нагревательное оборудование, смесители и т.д.).

Схема скважинного устройства

Стандартное устройство глубокой скважины с погружным насосом имеет такую базовую конструкцию:

• перфорированный водозаборник обсадной трубы с отстойником;
• фильтр грубой очистки воды;
• погружной насос с обратным клапаном и водозаборником;
• водовод или труба (шланг) для подъема воды, соединенная с насосом;
• водонепроницаемый кабель для электропитания насоса;
• скважинный колодец или расширенная верхняя часть скважинного ствола;
• оголовок, кессон;
• запорная аппаратура (кран шарового типа);
• контролирующие приборы, манометр (до 8-10 Бар);
• механизм прокачки с шаровым краном.

Схема работы скважины достаточно стандартна:

1. Вода под напором пласта просачивается в отстойник и накапливается в нем.
2. При включении насоса вода поднимается вдоль обсадной колонны, поступает в насосный водозаборник и направляется вверх по водоводу.
3. В кессоне вода направляется в гидроаккумулятор, где создается определенный ее запас, после чего поступает в водопровод.

Как обустраивается скважина?

При достижении в процессе бурения продуктивного пласта – водоноса, начинается этап обустройства скважины для воды. Вначале в ствол опускается нижняя фильтрующая колонна, представляющая собой трубу с перфорированным наконечником, отстойной камерой и фильтром из нескольких сеток, которые предотвращают проникновение крупных фракций примесей.

Далее монтируется вся обсадная колонна, а зазор между ней и грунтом засыпается песком и щебнем мелкой фракции. Одновременно с засыпкой смеси осуществляется прокачка скважины путем подачи воды с герметизацией устья.

После очистки забоя на тросе опускается погружной насос с подключенным водоводом диаметром 25-50 мм в зависимости от дебита скважины. На оголовке производится закрепление обсадной колонны и устьевой защиты. В отводящей системе устанавливается запорный вентиль. В кессоне производится соединение водовода и водопроводного трубопровода.

Скважина является достаточно сложным гидротехническим сооружением, но при ее правильном обустройстве появляется надежное собственное водоснабжение. Все операции, начиная с бурения ствола, можно осуществить своими руками, но для этого необходимо соблюдать все рекомендации специалистов и пользоваться стандартным оборудованием.

Полезные видео

Самый дешевый и простой в изготовлении гидробур и его тест при бурении водоносной скважины:

Как пробурить своими руками ручным буром из листового металла, смотрим:

Та же скважина, назначение и устройство:

Способы и варианты очистки бытовой скважины от заиливания своими руками:

Перед бурением важно убедиться в достаточной продуктивности водного пласта, для чего необходимы профессиональные геологические исследования.

domavlad.ru

Виды скважин

Разобраться, как устроена скважина для воды, помогут простые описания ее отдельных элементов. Каждая деталь выбирается с учетом потребностей хозяев участка. Сначала стоит определиться с разнообразием таких конструкций. К примеру, самый простой прототип скважины на воду – обычный колодец. Только он имеет большой диаметр. Теперь стоит обратиться непосредственно к скважинам. Существует всего 2 вида таких сооружений:

• артезианская скважина на воду;
• песчаная.

Каждый из таких типов скважин имеет определенные особенности.

Песчаная

Такие скважины более популярны среди владельцев частных домов. Однако этот вариант не годится для общественного использования. Обычно такая вода годится лишь для полива огорода и купания.

Залегают песчаные водоносные слои примерно на уровне 10-50 м. Бурение скважины требует больших затрат времени и сил. Однако все работы можно выполнить своими руками. Если же на участке найден слой сланца, самостоятельно пройти его не удастся.

Преимущества установки песчаной скважины:

• Стоимость оборудования и проводимых работ довольно низкая.
• Бурение скважины выполняется довольно быстро. При работе втроем или вчетвером можно сделать все за пару дней.

Однако существует и несколько отрицательных сторон сооружения конструкции такого типа. Пласт может быть неравномерным, поэтому нельзя точно сказать, что вода будет там же, где и у соседей. Поскольку, вода залегает неглубоко, в нее могут попадать различные загрязнения. Пласт может оказаться нестабильным, в результате чего вода с течением времени уйдет из скважины. Бурение окажется напрасным.

Кроме того, место для бурения песчаной скважины найти довольно трудно. Оно должно располагаться на расстоянии минимум 20 м от различных источников загрязнений. Приобретение дополнительных систем очистки будет стоить довольно дорого. Служит скважина песчаного типа обычно не более 15 лет.

Артезианская скважина

Вода при устройстве таких скважин берется из глубоких пластов известняка. Поскольку такая порода является довольно крепкой, подземные воды, расположенные под ней, защищены очень надежно. Подобные озера существуют тысячелетиями. Именно поэтому качество воды из подобных скважин очень высокое.

Бурить артезианскую скважину своими руками не получится. Минимальное расстояние, на которое придется выполнять ствол скважины, составляет 50 м. При максимальном бурении придется углубляться на 200 м. Однако это не все ограничения. Без специальных приборов и инструментов бурение известняка окажется довольно сложным. Это объясняется высокой крепостью породы.

Артезианские скважины имеют множество преимуществ:

• Все пласты, между которыми располагаются подземные источники воды, отличаются высокой стабильностью. Кроме того, в местной геологоразведке можно получить подробные данные о залегающих на определенной территории пластах.
• Несмотря на высокую стоимость обустройства артезианской скважины, подобные стволы можно бурить даже под жилыми домами. Прослужить подобная скважина может более 50 лет.
• При бурении артезианской скважины водяной столб будет довольно высоким. Это обусловлено тем, что вода находится под большим давлением. Сразу после завершения бурения пласта над подземным озером вода устремляется вверх.
• На артезианские скважины не нужно монтировать дополнительные системы очистки.

Недостаток у таких скважин один – высокая стоимость бурения. Однако все затраты компенсируются высоким качеством воды.

Решив установить песчаную скважину, можно получить примерно 0,5-1,5 куб. м воды в час. Если выполнить бурение артезианской, за это же время будет прибывать до 10 куб. м воды. В этом случае можно обеспечить чистой водой большой загородный дом с бассейном.

Технология бурения скважины

Порядок работ при сооружении скважины довольно простой. Сначала потребуется найти подходящее место для бурения. К нему должен быть хороший доступ, чтобы проводить своевременное обслуживание. Располагать точку бурения скважины необходимо в самой нижней точке загородной территории. Затем бурят ствол, монтируют обсадные трубы и оборудование.

Если задумано бурить глубокую скважину, следует обратиться к профессионалам. Они обладают специальной техникой, что позволяет проводить бурение быстро и без лишних затрат. Особое внимание стоит уделить самостоятельному обустройству скважины.

Бурение ствола скважины

Прежде чем начинать бурение скважины на воду, следует сначала обустроить приямок. Он должен иметь размеры 1,5х1,5 м. Глубина приямка должна быть около 2 м. Он может и не обустраиваться. Однако с приямком можно использовать более длинные штанги при бурении.

Дальнейшая последовательность работ по бурению скважины такова:

• Необходимо обустроить буровую вышку. Она может представлять собой треногу, собранную из бревен и труб. Могут использоваться и полупрофессиональные вышки. Их часто берут напрокат для выполнения скважин на частной территории.
• При бурении понадобится определенное количество насадок. Каждая из них необходима для прохождения определенных пород. К примеру, чтобы пробурить мягкий грунт, понадобится змеевик. Когда будут буриться плотные слои грунта, следует использовать буровые ложки. Для разбивания камней используют долото. Чтобы удалять спесь и пройти плывун, понадобится желонка.
  
• Основным элементом, которым проводится бурение скважины, является буровая колонна. Она представляет собой металлическую трубу диаметром 25 мм. На нее надевают насадки. Колонна является составной. При погружении на определенную глубину трубу удлиняют дополнительными секциями. Элементы колонны соединяются как штифтами, так и при помощи резьбы.
• Один ход при бурении позволяет погрузиться в грунт на 0,5 м. Затем колонну следует вытаскивать и очищать. После вскрытия кровли пласта необходимо перейти на желонку. Она имеет обратный клапан. Водоносный пласт является довольно мягким. Его можно пройти довольно легко. Дальше, чем на 0,5 м, заглубляться не следует. Если при бурении не учитывать этот момент, можно пробить подошву, и вода начнет уходить вниз.

Можно воспользоваться и более простой технологией бурения – ударной. Принцип работы при этом довольно прост. Такой метод бурения включает следующие этапы:

• Мягкий слой грунта проходят шнеком.
• Затем из трубы необходимо выполнить снаряд. Его длина должна быть около 0,5 м. С нижней стороны снаряд затачивают и закаляют. Можно воспользоваться готовой буровой коронкой.
• С обратной стороны, чтобы утяжелить снаряд, понадобится приварить штангу, а к ней привязать шнур.

Бурение при помощи такой конструкции объясняется довольно просто. Снаряд бросают в ствол. Он заглубляется под своим весом. Затем его необходимо вытащить за шнур и очистить. Однако у такого способа имеется один недостаток. Стенки ствола не будут ровными. Его диаметр при этом окажется довольно маленьким. Такое бурение проводить довольно просто. Работа выполняется быстро и без особых усилий.

Обсадка колонны

Когда бурение ствола будет завершено, его укрепляют при помощи осадных труб. Существует 3 варианта, которые следует рассмотреть подробнее:

• Трубы из стали. Их используют при бурении, если грунт на участке нестабильный, а также при большой глубине бурения. Такие изделия очень прочны и надежны. Их единственным недостатком является подверженность ржавлению.
• Асбестоцементные трубы. Их используют для укрепления колонн довольно часто. Однако для таких задач подходят только напорные трубы, отличающиеся дороговизной. Соединяются они муфтой, что уменьшает диаметр колонны.
• Трубы из пластика тоже широко распространены при бурении скважин. Их стоимость довольно невысокая, такой материал не ржавеет, отличается экологической нейтральностью и долговечностью. Если грунт стабильный, а бурение проводится на глубину до 50 м, использоваться пластиковые трубы можно без опасений.

Фильтровальная колонна

Скважина не может эксплуатироваться без фильтровального комплекса. В конструкции обязательно располагается колонна, в которой имеется сетка для грубой очистки воды и перфорация. Перфорированный сектор дополняется фильтрующим слоем. В конструкции фильтрующей системы присутствует отстойник, в котором оседает шлам. Фильтр в колонне может быть щелевым или с дырчатой перфорацией.

Дырчатые фильтры выполняются довольно просто. Их можно сделать, если просверлить некоторое количество отверстий необходимого диаметра. Выполнять дырки нужно в шахматном порядке.

Большей эффективностью обладают щелевые колонны. Щели в них нарезают определенными секторами. Сетка для фильтрации, расположенная вокруг колонны, выбирается в зависимости от глубины бурения скважины.

Фильтр можно установить своими руками. Для этого следует выполнить ряд простых действий. Сначала из колонны удаляют шлам и заглушают ее низ. Чтобы решить такую задачу, необходимо выполнить небольшой мешочек (по размеру колонны) и засыпать цементной смесью. Состав должен содержать 1 кг песка и столько же цементного порошка. Мешочек опускают на дно колонны. Спустя трое суток, пробка надежно схватится.

Адаптер или кессон

Кессон представляет собой колодец, устанавливаемый в верхней части конструкции. Он необходим для возможности круглогодично обслуживать скважину. Одна из его основных функций – утепление. Кроме того, он также выполняет защитную функцию. В кессон помещают специальные приборы, которые позволяют скважине нормально функционировать. Одним из преимуществ установки кессона является отсутствие шума от работающего оборудования.

Кессоны выполняют из различных материалов. Они могут быть пластиковыми или железобетонными. Самыми распространенными являются изделия из металла и пластика. Это объясняется их долговечностью и герметичностью. При стабильном грунте лучше использовать пластиковые трубы. Это позволит сэкономить на устройстве скважины. При наличии плывуна или грунтовых вод устанавливают металлическую колонну.

Адаптер является специальным переходником, позволяющим сделать выход колонны из обсадной трубы абсолютно герметичным. Уго устанавливают ниже уровня промерзания грунта. Его стоимость ниже, чем у кессона. Однако спустя каждые 2-3 года в нем необходимо менять прокладки. По этой причине многие выбирают установку кессона.

Сопутствующая аппаратура

Принцип работы скважины на воду довольно простой. Вода в ней поднимается из подземных озер наверх за счет высокого давления. В дом она подается за счет насоса. Насос при этом играет основную роль в работе системы автономного водоснабжения. Бытовые насосы при монтаже скважины на воду использовать не следует. Они не подходят для долговременной эксплуатации. В результате постоянной вибрации ил, поднимающийся со дна, забивает систему фильтрации.

Прежде чем выбирать конкретный насос, следует определить уровень зеркала воды. Если он располагается на глубине 8 м, следует использовать самовсасывающие агрегаты. При уровне зеркала на 15 м применяют такие же приборы, но верхним эжектором. Для погружения на глубину более 20 м выбирают глубинные насосы.

В список сопутствующего оборудования входят:

• Оголовок для обсадной трубы. Благодаря этому элементу конструкции в ствол не попадает мусор. Его тоже изготавливают из пластика или металла. Пластиковый оголовок способен выдержать нагрузку до 200 кг. При использовании металлического изделия максимальная масса груза может составлять 500 кг. Соединение выполняют фланцевое. Оно является абсолютно герметичным. Для этого используется резиновая прокладка.
• Гидроаккумулятор предназначается, чтобы компенсировать гидроудар. За счет его использования насос эксплуатируется менее интенсивно. Его нередко называют мембранным баком. Емкость гидроаккумулятора выбирают исходя из мощности установленной конструкции. Устанавливают гидроаккумулятор в кессоне.

Другая аппаратура для скважины представляет собой реле давления. Оно контролирует включение насоса. Кроме того, за счет него включается манометр давления и клапан удаления воздуха из системы.

bouw.ru

Варианты и особенности конструкций для получения воды

Прежде чем заняться воссозданием «емкости» для воды, давайте изучим особенности существующих видов гидравлических конструкций.

В зависимости от уровня воды, имеются следующие виды сооружений:

• абиссинский колодец – гость из живописной Эфиопии;
• песчаная конструкция – дар земных недр;
• артезианский «резервуар» – глоток жизни.

Рассмотрим «ёмкости» более детально? Поехали.

Абиссинская скважина-игла – гостья из живописной Эфиопии

Своим названием сие сооружение обязано колоритной стране Эфиопии, где и была изобретена конструкция. Её мы подробно рассматривать не будем, так, как на блоге уже есть статья, подробно описывающая абиссинца.

Песчаная конструкция – дар земных недр

Общие сведения

Песчаное сооружение – источник водоснабжения глубиной до 50 метров. Бурение чаще всего выполняется шнековым способом. Для его воссоздания применяется обсадная труба малого диаметра. Её нижняя область оснащается сетчатым фильтром, созданным из нержавеющей стали, задача которого – задержание крупных зёрен песка. Производительность конструкции невысока – 15–20 м³ в сутки. Но для обычного частного дома или для водоснабжения бани, этого вполне достаточно.

Достоинства и недостатки

Песчаная или фильтровая, как её очень часто называют, скважина имеет следующие признанные достоинства:

• долговечность – более 20 лет;
• износостойкость;
• практичность;
• безопасность;
• экологичность;
• компактность;
• экономичность;
• простота технологии процесса;
• отсутствие необходимости в наличии специального оборудования;
• высокая скорость бурения;
• отсутствие необходимости в наличии разрешающих документов;
• приличный дебит на малой территории;
• высокое качество водички.

Данное устройство для источника жизни имеет и недостатки:

• необходимость в регулярной откачке водички;
• сравнительно небольшая производительность;
• необходимость в монтаже дополнительных систем фильтрации.

Песчаная скважина – это гарант бесперебойного снабжения кристально-чистой воды.

Артезианская скважина – глоток жизни

Происхождение

Своим названием «ёмкость» для источника жизни обязана живописной французской провинции – Артуа. В те времена люди набирали водичку для своих нужд из рек, озёр и прудов. Все бы ничего, но водоемы располагались далеко от населенного пункта. Людям надоело тратить колоссальные усилия.

Ввиду чего кто-то очень разумный, наверное, тот, кому больше всех надоело таскать воду из природных водоёмов, додумался пробурить скважину, вода в которую поступала из артезианского бассейна. Она отличалась кристальной чистотой и безупречным вкусом. С тех времён много водицы утекло, но этот «колодец» пользуется грандиозной популярностью и ныне.

Общие сведения

Артезианская скважина – источник водоснабжения глубиной 50–200 м. Для её обустройства требуется разрешение соответствующих инстанций, оборудование – установка для бурения скважин и высококвалифицированный персонал.

Достоинства и недостатки

Данный источник жизни демонстрирует такие достоинства:

• неимоверную долговечность – до 100 лет:
• износостойкость – стойкость к разрушительному влиянию химических, механических, термических, биологических, климатических факторов;
• безопасность – отсутствие угрозы жизни и здоровью людей;
• высочайшую производительность – до 3 кубов час;
• отсутствие необходимости в глубинном насосе (часто бывает, что артезианские воды большим напором сами выходят из скважины на поверхность);
• в тех районах, где нет такого, применение глубинного насоса обязательно (иногда приходится его опускать на глубину более 100 метров);
• высокое качество артезианской воды – хрустальная чистота и дивный вкус;
• функциональность – обеспечение кристальной водичкой одновременно нескольких домохозяйств;
• экологичность – отсутствие опасных примесей.

Есть, увы, у конструкции, а точнее сказать в организации и проведении данных работ, и отрицательные моменты:

• необходимость в наличии специальных документов;
• необходимость специального оборудования (передвижная буровая установка на базе автомобиля);
• необходимость в наличии высококвалифицированных специалистов;
• необходимость в наличии маленького состояния – сооружение объекта водоснабжения чрезвычайно дорогое.

Артезианская скважина – удовольствие дорогое, но оно полностью себя оправдывает. Как говорится, за комфорт и качество необходимо платить.

Теперь давайте изучим технологию сооружения песчаного и абиссинского варианта. Мы не будем рассматривать особенности возведения артезианской скважины, поскольку её созданием занимаются исключительно специалисты. Ведь в этом случае, вода находится на приличной глубине.

Если Вы приняли решение обзавестись гидравлической конструкцией родом из провинции Артуа, закажите услугу «Скважина под ключ». Цена за метр – 1500–2500 рублей. Если предполагается монтаж скважины с кессоном, то и цена будет выше. В целом, обзавестись конструкцией можно, выложив 100000–170000 рублей в зависимости от глубины залегания водоносного слоя.

Бурение скважин своими руками

Создание источника питьевой воды – процесс относительно простой, однако он требует очень ответственного отношения. А иногда и долгого «мучительного» терпения (грунт бывает разный, да и глубина с живой влагой может быть весьма значительной).

Процесс создания «Абиссинца»

Рабочий процесс состоит из следующих этапов и описан здесь:

Процесс создания песчаной скважины

Работа состоит из следующих этапов:

• выбирается место для конструкции согласно общим требованиям;
• очищается территория;
• копается небольшой котлован глубиной 0,5-1 м. (можно и меньше);
• устанавливается тренога, собранная самостоятельно;
• фиксируется лебёдка на вышке-треноге – её задача – извлечение бура;
• берётся мотобур, выставляется строго вертикально;
• устройство приводится в действие;
• прибор периодически извлекается и очищается от налипшей глины;
• по мере погружения шнека в шахту штанга, которая передаёт крутящий момент на рабочий орган, удлиняется подготовленными заранее отрезками;
• для облегчения вращения инструмента в ствол подаётся вода (гидробурение);
• изготавливаются обсадные трубы: используются полимерные трубы (они цельные, практически любой длины) или металлические, которые соединяются между собой при помощи резьбы и муфт, на нижнем отрезке изделий выполняются отверстия, предназначенные для забора воды, а также устанавливается фильтрующий элемент;
• производится установка обсадных труб;
• осуществляется наращивание обсадных труб по мере их углубления (металлических);
• шахта углубляется ещё на 500 мм при достижении постоянного уровня зеркала воды;
• процесс бурения завершается;
• засыпается пространство около трубы щебёнкой;
• при использовании обсадной трубы, соответствующего диаметра, опускается глубинный насос;
• при использовании трубы меньшего диаметра, в неё опускается всасывающий патрубок обычного насоса;
• откачивается грязная жидкость (иногда потребуется значительное время);
• выполняются работы по подключению к водопроводной станции;
• территория облагораживается.

На этом всё. Можно наслаждаться благами цивилизации.

Некоторые рекомендации

Хотите выполнить работу безупречно? Возьмите на заметку пару-тройку советов. Необходимо:

• выбрать вид источника воды, отталкиваясь от особенностей участка;
• заранее определить глубину уровня воды (хотя бы примерно);
• не пренебрегать техникой безопасности;
• доверить погружение насоса специалистам;
• сделать экспертизу водички.

Помимо того, обратите внимание на сезон:

• лето – не самое лучшее время для работы из-за палящего солнца;
• осень – великолепное время для бурения, поскольку солнце не палит, а земля рыхлая;
• зима – время продуктивной работы и впечатляющих скидок, если работы заказываете в специализированной фирме;
• весна – отличное время для бурения, поскольку земля мягкая и солнце не палит.

Все гениальное – просто!

Собственная «ёмкость» для источника жизни – это гарант эстетичности территории, комфортабельности дома и благоприятности условий жизни!

Потрясающе-вкусной и кристально-чистой водицы Вам, уважаемые читатели! До новых встреч!

Цитата мудрости: Для полного совершенства надо, чтобы подготовка была труднее самого дела (Роджер Бэкон).

postroibanu.ru

Все вопросы по бурению можно задать по телефону: +7 (3519) 49-33-44

Бурение скважин на воду в горноскладчатых условиях Южного Урала

Необходимая глубина бурения скважины на воду зависит прежде всего от глубины залегания водоносных пород. Водоносными породами являются обводненные слои песчаников (пески, супеси), трещиноватые и пористые массивые скальных, магматических пород, известняковые породы. Все водоносные породы объединяет способность пропускать воду через поры, трещины и т.д.

В горноскладчатой местности, к которой относится г. Магнитогорск, а также близлежащие районы, включая Республику Башкортостан, глубина залегания и тип пород сильно разнится. В одном районе могут встретиться скальные водоносные породы уже на 40 метрах, в другом районе нужно пробурить 100 метров по плотной безводной глине, чтобы добраться до известняковых пород.

Но добурившись до скальных пород, нет гарантии, что 100% будет вода. Бывает так, что приходится бурить по скале, пока скважина не встретит на своем пути водоносную трещину. Ведь скальные породы содержат артезианские воды, которые распространяются только по трещинам, зонам трещиноватости. Тоже самое относится и к известняковым массивам и даже к глинистым слоям.

В глинисто-супесчаных почвах вода может распространятся только по зонам трещиноватости, разуплотненности. Пример тому — один из объектов под Челябинском.

Поэтому перед бурением, особенно в «рискованных» районах, желательно проводить предварительные изыскания.

Определение примерной глубины скважины

Вначале бурения важно правильно выбрать начальный диаметр скважины, который зависит от глубины, на которую собираются пройти бурильщики, а для этого надо знать на какой глубине какие породы и есть ли в них вода. Определить глубину залегания и тип пород можно двумя способами:

Бурение разведывательной скважины малым диаметром. Суть метода в том, что бурится скважина малым диаметром на желаемую глубину зондирования. По мере бурения ведется учет пройденных литологических слоев, их глубина, мощность и тип.

У этого способа одно несомненное достоинство — 100% достоверность результата, однако есть и недостатки: высокая стоимость, информация только об одной точке на участке.

Разведка геофизическими методами. Геофизические методы разведки позволяют провести площадные изыскания на предмет выявления зон с повышенной трещиноватостью, провести вертикальное электромагнитное зондирование и определить примерную глубину залегания и состав пород. Например выяснить глубину залегания скальных пород, мощность глинистого слоя.

Эта информация поможет выбрать правильную стратегию бурения, а также снизить риск сухой скважины.

Достоинства геофизических методов в том, что они достаточно дешевы по сравнению с бурением, захватывают сразу всю область участка, позволяют получить больше информации, но разведка ни в каком случае не может давать 100% достоверности. Это означает, что значения полученных глубин могут колебаться в пределах 10 — 15%, так же не всегда можно определить тип пород.

Виды бурения

Существует множество видов и способов бурения. При бурении на воду для частных хозяйств наиболее распространенным являются: бурение с промывкой и бурение с продувкой.

Бурение с промывкой заключается в том, что разрушенные буровым инструментом породы вымываются из скважины промывочным раствором, который циркулирует с поверхности земли в скважину и обратно. Такой способ бурения позволяет бурить глубокие скважины. Однако определить приход воды очень сложно, особенно, если приход воды небольшой. Бурильщики определяют приход воды по уменьшению уровня промывочного раствора, изменению его консистенции, однако сам промывочный раствор может »цементировать« стенки скважины и отсекать приход воды.

Для бурения на глубины 100 — 300 метров — этот метод пока остается самым востребованым по соотношению цена/качество.

Бурение с продувкой отличается от бурения с промывкой тем, что разрушенные породы не вымываются, а выдуваются из скважины сжатым воздухом. Поэтому при достижении водоносных пород часто можно наблюдать мощный фонтан над буровой установкой, поэтому определить, что добурились до воды гораздо легче и точней. Но глубина бурения ограничена многими факторами, в том числе мощностью компрессора для подачи сжатого воздуха. При наличии хорошего оборудования этим методом можно бурить скважины глубиной до 80 — 100 метров.

Выбор метода бурения зависит также от состава и физических характеристик пород.

Как устроена скважина на воду – тонкости технологии

Сейчас уже никто не будет спорить с тем, что самый лучший и надежный способ обеспечить свой дом бесперебойным водоснабжением, это пробурить персональную скважину. Если у вас есть средства, то можно заказать работу на фирме. В противном случае, придется вести строительство скважины на воду своими руками. Но в любом случае, следует четко представлять конструкцию, порядок работ и методы обустройства скважины.

В данной статье мы поговорим об основных правилах.

Геологический разрез скважины на воду.

Разделение по типам

Говоря о том, какие бывают скважины на воду, нельзя не вспомнить о колодце. Его теоретически также можно считать одной из разновидностей скважин, только большого диаметра, но это отдельная, широкая тема. А сейчас мы будем рассматривать материал конкретно по скважинам. Типы скважин на воду разнообразием не отличаются, точнее основных всего 2, артезианский и песчаный.

Устройство водоснабжения дома.

Вода из песчаной скважины

• Данный тип является наиболее распространенным, но он больше подходит для сугубо личного пользования. Вода из этого уровня, в большинстве случаев, по своим параметрам классифицируется как техническая и зачастую годится только для полива или купания.
• Глубина залегания песчаных водоносных слоев невелика, в среднем 10 – 50 м. Буровые работы никогда не были легкими, но конкретно для этих пластов, вполне реально произвести весь цикл работ своими руками. Единственное исключение, это когда на вашем участке через пару метров начинается сланец, пройти его самостоятельно у вас не получится.

• Положительными моментами также являются:
  1. Цена на все работы, а также на буровое оборудование и обустройство конструкции скважины будет вполне доступна.
  2. Само бурение, много времени не займет. Если привлечь 3 – 4 помощника, то вы вполне можете справиться за выходные.

• Также есть и неприятные моменты:
  1. Не факт, что при бурении у вас вода пойдет там же, где и у соседей, пласт может быть неравномерным.
  2. Из-за малой глубины, есть вероятность проникновения в воду загрязнений.
  3. Пласт может быть нестабилен, поэтому бурить под домом не стоит, вода в любой момент может уйти.
  4. Бывает сложно найти место для бурения, так как по санитарным нормам нельзя вести подобные работы ближе 20 м от потенциального источника загрязнения. Это может быть мусорная свалка или обычная сливная яма.
  5. Дополнительные, наземные фильтровальные системы для очищения технической воды обойдутся вам не дешево.
  6. Срок службы скважины на воду в песчаном горизонте, как правило, не превышает 15 лет.

Артезианский вариант

• Это вода из глубоко залегающих пластов известняка. Известняк достаточно крепкая порода и она, своим панцирем надежно защищает подземные озера. Возраст таких отложений исчисляется сотнями тысяч лет, поэтому вода в них имеет очень высокие характеристики по качеству.
• Вариант бурения своими руками можно откинуть сразу. Дело в том, что минимальная глубина ствола здесь будет 50 м, по максимуму может доходить до 200 м. Но это еще не все, пробурить известняк без спецоборудования не получится, порода достаточно крепкая.

• Если с этим смириться, то можно найти массу плюсов:
  1. Эти пласты стабильны и в местной геологоразведке вы, почти наверняка, найдете относительно точную информацию по глубине залегания и мощности пласта.
  2. Хотя цена обустройства, естественно, будет выше, зато такие стволы можно смело бурить непосредственно под жилым домом. Срок службы такой скважины будет порядка 50 лет.
  3. Высота водяного столба будет достаточно большая, так как вода на такой глубине находится в условиях избыточного давления. Когда вы пробьете кровлю пласта, вода устремится вверх по стволу.
  4. Для такой воды, в подавляющем большинстве случаев, не требуется установка дополнительных фильтров.

• По сути, минус здесь только один, бурение артезианской скважины требует средств. Хотя все затраты с лихвой компенсируются тем, что вы, как минимум, на ближайшие 50 лет будете обеспечены чистейшей водой, причем в достаточном количестве.

Важно: при выборе типа, большое значение имеет мощность или сколько воды дает скважина.
Так вот, из песчаного пласта вы получите, в среднем, около 0,5 – 1,5 м³ в час.
А артезианский вариант уже даст вам до 10 м³ в час, что может удовлетворить требованиям небольшого дачного кооператива или большого коттеджа с бассейном и 5 – 7 точками водопотребления.

Порядок выполнения работ

Технология скважины на воду проста. Изначально выбирается место для бурения, которое должно, по возможности, находиться в самой нижней точке усадьбы, отстоять на расстоянии от вероятных точек загрязнения и иметь удобный доступ для обслуживания. Далее бурится ствол, монтируются обсадные трубы, устанавливается оборудование и проводится обустройство конструкции .

Бурение глубоких стволов лучше доверить профессионалам, у которых есть соответствующая спецтехника. Мы же будем рассматривать устройство конструкции и порядок проведения работ своими руками.

Бурение ствола

• Разработка скважины на воду начинается с обустройства приямка. Он имеет размеры 1,5х1,5м и глубину до 2м. Можно обойтись и без него, но с приямком можно будет применять более длинные штанги для наращивания.
• Далее вам понадобится буровая вышка. Это может быть тринога, собранная из труб или бревен. Существуют также не большие полупрофессиональные вышки, которые можно взять в аренду.

• Для бурения, вам как любителю понадобится несколько насадок. Прежде всего, это шнек или змеевик (2), он пригодится для прохождения мягких слоев. Для более плотных слоев подойдут буровые ложки (1). Встречающиеся камин разбиваются долотом (3). И наконец, желонка (4) вам необходима для удаления супеси или прохождения плывуна.
• Насадка монтируется на буровую колонну, которая представляет собой металлическую трубу диаметром около 25 мм. По мере заглубления добавляются секции колонны. Соединение может быть резьбовое или штифтом, это не принципиально.
• За один вход, проходится расстояние до 0,5м, далее колонна вытаскивается и чистится от шлама. Вскрыв кровлю пласта, следует перейти на желонку, с обратным клапаном. Водоносный пласт мягкий и желонкой проходится легко, до упора. Заглубляться дальше можно не более чем на 50 мм, можете пробить подошву и вода, уйдет вниз.

Профессиональная насадка для бурения.

• Кроме этого существует ударный способ бурения, инструкция по проведению работ здесь проще. Изначально шнеком проходятся мягкие слои грунта.
• Далее, из трубы делается снаряд длинной порядка 0,5м. С нижней стороны затачивается и закаляется, можно накрутить готовую буровую коронку. С обратной стороны, для утяжеления, приваривается штанга, к которой привязывается шнур.
• Принцип прост, снаряд бросается в ствол и под своей тяжестью заглубляется. После чего вы его вытаскиваете шнуром и вычищаете.
• Но при ударном способе, стенки ствола не будут идеально ровными и диаметр не велик. Чаще таким способом проводится диагностика скважины на воду.
• На видео в этой статье показан принцип ударного способа бурения.

Обсадка колонны

• Когда ствол пробурен, его следует укрепить обсадными трубами. Здесь есть 3 варианта, каждый из них заслуживает внимания, но выбирать следует в зависимости от условий конкретной скважины.
• Стальные трубы, применяются на больших глубинах или при нестабильном грунте. Их отличает высокая надежность и прочность, но они подвержены коррозии.
• Асбоцементные трубы, используются достаточно давно, имеют высокую прочность, но для обсадки подходят только напорные трубы, цена на которые достаточно высокая. Плюс соединить их можно только посредством муфты, а при таком соединении, в месте стыковки, уменьшается диаметр колонны.
• Трубы из НПВХ пластика, в данное время наиболее распространены. Цена у них приемлемая, они не ржавеют, долговечны, экологически нейтральны. При стабильном грунте, до глубины 50 м, это идеальный вариант.

Пластиковые обсадные трубы с резьбой.

Важно: если в процессе бурения вы встретили пласт плывуна, то для обсадки можно использовать исключительно металлические трубы.
Асбоцементные трубы лопнут, а пластик просто сомнет.
Как вариант, можно пластик вставить в металл.

Фильтровальная колонна

• Эксплуатация скважины на воду невозможна без хорошей фильтровальной колонны. Она располагается в нижней части ствола и представляет собой сквозную трубу с перфорацией и сеткой для механической фильтрации воды.
• Колонна состоит из перфорированного сектора, фильтрующего слоя вокруг скважинной колонны и отстойника для оседания шлама. Существуют 2 вида фильтров, с дырчатой перфорацией и щелевые колонны.
• Дырчатые фильтры можно сделать, просверлив определенное количество отверстий нужного диаметра в шахматном порядке.
• Щелевые колонны более эффективные, но щели здесь нарезаются секторами, чередуя их со сплошными участками, которые исполняют роль поясов жесткости.
• Фильтрующая сетка вокруг колонны подбирается в зависимости от глубины залегания воды и типа скважины. Она может быть как пластиковая, так и металлическая, но обязательно устойчивая к коррозии.

Общая схема фильтрующей колонны.

Важно: рассчитывая количество и диаметр отверстий, следует учесть, что общая площадь отверстий должна быть дольше 25%, по отношению к общей площади колонны.

• После удаления шлама из колонны, низ следует надежно заглушить. Для этого можно сшить мешочек из материи, по размерам колонны, в него засыпается цементно-песчаная смесь 1 кг цемента, плюс 1 кг песка и опускается на дно. Через 2 – 3 дня пробка схватится.
• На видео в этой статье показан принцип монтажа фильтра своими руками.

Кессон или адаптер

Принцип монтажа кессона.

• Кессон, это колодец вокруг верхней части скважины, предназначенный для обеспечения круглогодичного функционирования автономной системы. Кроме функции утепления, в кессоне можно удобно поместить сопутствующую аппаратуру для нормального функционирования скважины, в результате чего шум от работающей аппаратуры в доме будет не слышен.
• Кессоны бывают железобетонные, металлические или пластиковые. Наиболее предпочтительно использовать металлические или пластиковые изделия, так как они абсолютно герметичные и более долговечные. Если грунт стабильный выгоднее использовать пластик, так как он дешевле. Если присутствуют грунтовые воды или плывун, ставьте железо.
• Адаптер представляет собой переходник, который обеспечивает герметичность выхода водоподающей колоны из обсадной трубы. Монтируется он ниже уровня промерзания почвы и цена у него в несколько раз меньше чем у кессона. Но через каждые 2 – 3 года вам придется раскапывать адаптер для замены прокладок. Так что по нашему мнению лучше ставить кессон.

Принцип монтажа адаптера.

Сопутствующая аппаратура

• Принцип работы скважины на воду основан на поднятии воды при помощи насоса и подачу ее через автономную систему в дом. Едва ли не основную функцию здесь играет насос. Следует отметить, что бытовые погружные насосы типа «малыш», вибрационного типа, для долговременного использования не годятся. Так как в результате вибрации, поднимающийся ил забивает фильтрующую колонну.
• Подбор насоса зависит от уровня зеркала воды. Так на уровне 8 м используются самовсасывающие агрегаты. На 15 м, такие же, но с верхним эжектором. На 20 м и более применяются скважные или глубинные насосы.

Фото скважного насоса.

• Оголовок для обсадной трубы предохраняет от попадания мусора в ствол и служит опорой для подвески насоса и водоподъемной колонны. Он может быть пластиковый или металлический. Пластик выдерживает груз до 200 кг, а металл до 500 кг. Соединение должно быть фланцевое, полностью герметичное с использованием резиновой прокладки.

• Гидроаккумулятор служит для накопления запаса воды и компенсации гидроудара в системе при включении насоса. Он позволяет менее интенсивно использовать насос. Также в литературе он может называться мембранным баком. Емкость выбирается в зависимости от мощности системы от 50, до 200 л. Монтироваться он может в кессоне или непосредственно в доме.
• Вся остальная сопутствующая аппаратура состоит из реле давления, которое отвечает за включение насоса. Манометра для визуального определения давления в системе. И клапана для удаления, попавшего в систему воздуха.

Из всего выше сказанного может показаться, что строительство скважины на воду предельно просто и не представляет особого труда. Но это верно лишь отчасти, в процессе обустройства нет второстепенных узлов и если вы не совсем уверены в своих силах, лучше доверьте монтаж проблемного узла профессионалам. Это будет дешевле, нежели потом бурить новую скважину .

Комплекс автоматики в доме.

More from my site

• Скважина на даче собственного изготовления
• Скважина в доме – удобство использования
• Скважина на воду – что нужно знать для её устройства
• Скважина на даче своими руками: советы по бурению и обустройству
• Скважина в колодце – очень удачное решение проблемы, но только на первый взгляд
• Как обустроить скважину: основные этапы

Скважина на даче – тонкости бурения и основные нюансы устройства

Скважина на даче – крайне полезное сооружение, решающее проблемы водоснабжения. Ее бурение можно доверить профессионалам, особенно если воду планируется использовать не только для хозяйственных нужд. Тем не менее, устройство скважины можно провести собственноручно. Для этого потребуются: знания, набор материалов и инструментов, включающих специальные буры.

Выбор участка и необходимые инструменты для бурения

Бурение скважин на даче требует выполнения определенного ряда действий. Первым делом проводят геологическую разведку, подбирают подходящее место. Оптимально, если первый водоносный слой будет располагаться на глубине 7 — 10 метров. Самостоятельное бурение целесообразно проводить, если его глубина не превышает 20 метров.

Любой дачный участок немыслим без воды

Основные признаки, по которым можно определить близость расположения грунтовых вод:

• наличие на участке, отведенном под скважину, большого количества влаголюбивых растений;
• риродные признаки (вечерний туман, обильная роса, проталины на снежном покрове в зимние месяцы);
• насекомые (скопления комаров, мошек) и животные. Знатоки утверждают, кошки любят лежать на местах с потенциальной близостью грунтовых вод.

Устройство скважины на даче можно поручить профессионалам, однако очень часто народные умельцы прибегают к ручному самостоятельному бурению, которое выполняется с использованием специального инструмента. Для этого грунт долбят, вращая бур. Такой инструмент изготавливают из высококачественных сортов стали и закаливают с использованием высоких температур.

Процесс ручного самостоятельного бурения выполняется с использованием специального инструмента, изготовленного из высококачественных сортов стали

Выделяют несколько видов инструментов для бурения:

1. Буровая ложка, которую используют при легких глинистых, песчаных почвах.
2. Буровая ложка со змеевиком на конце.
3. Змеевик — этот бур необходим при наличии в глинистом и суглинистом грунте некоторого количества гравия.
4. Долота используют при ударном бурении.
5. Желонка необходима для извлечения породы, пробуренной ударным способом, работы в сыпучих грунтах.

Различные виды буров используют для разных типов почв: легких глинистых и песчаных, сложных, содержащих гравий

Процесс бурения скважины своими руками

Чтобы пробурить скважину на даче необходимо установить копер – треногу, собранную из толстых бревен, а также прикрепить к земле широкую доску с отверстием для обсадной трубы, которая нужна для устранения возможности обвала рыхлых грунтов в процессе бурения. Диаметр этого элемента должен позволять свободно двигаться буровому инструменту. По мере углубления в грунт обсадную трубу опускают, с этой целью ее нагружают балластом и периодически удлиняют с использованием соединений на резьбе.

Бур, закрепленный при помощи каната перекинутого через верх треноги, направляют строго вертикально в обсадную трубу и опускают вниз. Через каждые 0,5 – 0,7 м инструмент необходимо доставать и очищать от породы. Для плотных и каменистых грунтов лучше использовать зубильные долота и работать ударным способом.

После достижения буром грунтов, насыщенных водой, следует сделать заметку на трубе, снять инструмент и установить на его месте фильтр. Стык уплотняют паклей, пропитывают суриком. Следующим этапом является осаживание трубы в грунт. Остановиться следует тогда, когда уровень воды в ней поднимется на 30 – 40 см выше фильтра. Завершает процесс установка насоса, который может быть ручным или электрическим. Для подстраховки на случай отключения электроэнергии хорошо иметь стандартный поршневой вариант.

Установка для бурения скважины своими руками

Выбор глубины бурения и нормы соответствия питьевой воды

Решая вопрос, как сделать скважину на даче, необходимо определиться с глубиной, на которую следует проводить работы. Для технических нужд, полива достаточным является достижение первого водоносного слоя, поскольку к качеству воды не предъявляют высоких требований. Допустимо наличие нитратов, нитритов, органики и других примесей. Такой состав отчасти можно считать достоинством, поскольку он привносит в грунт определенные удобрения. Питьевую воду в таком случае подвозят отдельно.

Если же установленная своими руками скважина на даче будет использоваться не только для технических нужд, то бурить, скорее всего, придется глубже. Определить качество воды можно, сдав образец для экспертной оценки в санитарно-эпидемиологическую службу. Для признания ее пригодной к употреблению необходимо, чтобы он соответствовал определенным нормам:

• прозрачность не менее 30 см;
• наличие нитратов не более 10 мг/л;
• наличие кишечной палочки в количестве менее 10 единиц на 1 литр воды;
• оценка вкусовых качеств и запаха не должна превышать 3 балла.

При установке скважины с целью добычи питьевой воды важно избегать ошибок, которые возможны на любом этапе бурения. Если эта задача поручена специалистам, то они проводят все необходимые работы по геологическим изысканиям, подбору подходящего места, непосредственному бурению.

Оборудовать водопровод на даче из скважины не так уж и сложно. Он включает несколько основных элементов: систему водозабора, магистраль по двору и, если нужно, то водопровод внутри дома.

Фильтры и виды водопроводных труб для скважин

Важным этапом является установка фильтров строго на уровне водоносного горизонта. Их целью является предотвращение обвала стенок скважины и пропуск воды в трубу. К этому элементу предъявляют ряд требований:

• наличие механической прочности;
• обеспечение забора необходимого количества воды;
• наличие максимальной площади фильтрации;
• пропуск минимального количества песка, мелких фракций породы.

Для увеличения срока эксплуатации и улучшения фильтрации проводят обсыпание гравием. Конструкция фильтра включает: фильтрующую часть, трубу и отстойник. При этом выделяют несколько его разновидностей:

• фильтр, состоящий из проволочной обмотки;
• фильтр сетчатый;
• фильтр гравийный.

Схема подключения фильтра и насоса

Скважина на даче своими руками изготавливается с использованием различных видов труб. Для технических целей можно устанавливать дешевые тонкостенные металлические, раструбные ПВХ или резьбовые нПВХ трубы. Изделия из поливинилхлорида со временем могут начать частично высвобождать соединения хлора. Более качественные водопроводные трубы изготавливают из полиэтилена, который не подвергается воздействию коррозии и не изнашивается под поверхностью земли. Некоторые технологические причины препятствуют их использованию, тогда применяют стальные аналоги с эмалированным покрытием.

Различные методы прочистки скважины

Вопрос — как прочистить скважину на даче — поднимается вследствие нерегулярного, сезонного пользования ею в течение нескольких лет. Причина, как правило, кроется в заиливании фильтра или слеживании песка в трубе за зимние месяцы. Такую проблему гораздо легче решать силами специалистов.

Существует несколько популярных методов реанимации скважин:

• промывка путем подачи воды по опущенной в скважину трубе под высоким давлением. По межтрубному пространству грязь понимается наверх и выплескивается. Минусами метода являются: неконтролируемый выброс загрязненной воды и ограниченный запас чистой жидкости;

Промывка – по межтрубному пространству грязь поднимается наверх и выплескивается

• продувка осуществляется также как и промывка, с одной разницей – вместо воды подается воздух. Оба метода могут повредить фильтр скважины за счет использования высокого давления;
• выкачивание с использованием насоса, способного работать с загрязненной водой. Данный метод достаточно аккуратный и простой. Выкачанную грузную воду можно сливать в емкости, при этом соблюдая чистоту вблизи скважины;
• заливание раствора пищевых кислот способно реанимировать даже давно не работающую скважину. Для этого влитый состав оставляют на определенное время в трубе, а потом откачивают. При необходимости процедуру повторяют.

Кроме вышеперечисленных существует ряд методов очистки, эффективность которых достаточно высока, но и возможность повреждения трубы или фильтра тоже присутствует. Это, например, небольшой взрыв в скважине. Стоит отметить, что регулярное и частое использование способно уберечь от возникновения проблемы заиливания.

Установка скважины на даче решает множество проблем, связанных с использованием воды для полива, душа и других хозяйственных нужд. Удобно доверить все работы профессионалам, однако такой подход может «влететь в копеечку». При неглубоком залегании водоносного слоя стоит бурить скважину самостоятельно, используя нехитрые приспособления и специальные инструменты.

Рекомендуем статьи по теме

Источники: http://legkoe-delo.ru/remont-doma/kvartira/42778-burenie-skvazhin-nyuansy-i-tonkosti, http://kolodec.guru/scvazhiny/obustroystvo/226-kak-ustroena-skvazhina-na-vodu, http://101dizain.ru/ustrojstvo/voda/skvazhina-na-dache.html

rusbyr.ru