Скважина на воду своими руками ручным и ударно-канатным способом: подробное руководство

Разновидности скважинных конструкций

Добыча воды может осуществляться путем применения разных технологий. Основные виды скважин на воду, применяемые для добычи живительной влаги:

• Обустройство колодца, который при наличии хорошего родника быстро наполняется и, являясь отличным накопителем воды, может вмещать до 2 кубометров воды;
• Фильтровая скважина на песок, которая представляет собой трубу d=100 мм, погруженную при помощи шнека на глубину 20-30 метров. На заглубленном конце трубы закреплена нержавеющая сетка, которая выполняет роль фильтра, находясь погруженной в песок крупной фракции.  Глубина скважины 10-50 метров, срок эксплуатации  – 5-15 лет.
• Бесфильтровая артезианская скважина, применяемая для добычи воды из пластов пород пористого известняка. Глубина скважины составляет 20-100 метров, срок эксплуатации – около 50 лет.

Точная глубина скважины на воду не может быть определена предварительно. Ориентировочно это будет глубина, как и у аналогичной скважины, пробуренной на соседних участках, или расположенного поблизости колодца. Поскольку возможны отклонения из-за неравномерности залегания почвенных слоев, приобретать обсадные трубы следует исходя из параметров обустроенных уже на участке источников водоснабжения, но с учетом небольшой корректировки.

Конструкция скважины на воду представляет собой своеобразный узкий колодец

Срок эксплуатации скважин напрямую зависит от интенсивности использования: чем чаще пользоваться конструкцией, тем дольше она прослужит

Простые методы бурения скважин

Профессиональные бурильщики располагают оборудованием и инструментарием, позволяющими пробурить довольно глубокую скважину буквально за пару дней. Но у самодеятельного мастера обычно нет ни таких средств, ни навыков работы с ними. Однако есть способы бурения, которые этого и не требуют. Чаще всего применяется бурение шнеком или ударно-канатный метод.

Способ 1 — бурение шнеком

Как понятно из названия, при этом способе бурения используется шнек или бур. Устройство представляет собой штангу, к концу которой приделан рабочий инструмент. При этом способе бурения также используют долото для разбивки валунов, если потребуется. Конструкция шнека напоминает винт, диаметр которого может быть разным.

Он в буквальном смысле ввинчивается в грунт, а лопасти винта помогают извлечь из ствола выбуренную породу.

На схеме изображено шнековое бурение. Бур закрепляют на треноге и вращают руками, периодически его вынимают, чтобы освободить шахту от разрыхленного грунта

Производится бурение следующим образом:

1. Вращая штангу бура, в грунте проделывают вертикальное углубление.
2. По мере углубления скважины бур с разрыхленным грунтом периодически поднимают на поверхность.
3. По мере удлинения шахты штангу наращивают, присоединяя к ней новые и новые части.
4. Для наращивания штанги используют надежное резьбовое соединение или хомуты.
5. Стены скважины сразу же защищают обсадными трубами.
6. Бур очищают и продолжают работы.
7. Бурят до тех пор, пока не будет достигнут водоносный слой.
8. Водоносный слой рекомендуется пройти полностью и углубиться в расположенный ниже слой грунта примерно на 0,5 м.
9. Бур извлекают из скважины.
10. С помощью буровой штанги внутрь обсадной колонны опускают фильтр.
11. Обсадную трубу приподнимают таким образом, чтобы ее нижний край находился примерно по центру водоносного слоя, а не упирался в грунт.

После этого собственно бурение можно считать оконченным. Скважину следует прокачать, опустить в нее насос, обустроить оголовок и т.п.

Считается, что с помощью шнека можно пробурить только относительно неглубокую скважину – около 20-30 м глубиной. Однако многое зависит от состояния грунта. Для бурения рыхлых песков и крупнообломочных отложений рекомендуется использовать желонку.

При шнековом бурении можно использовать буровую установку, которая удерживает оборудование в правильном положении. Чтобы поднимать бур наверх, можно использовать мотор. Если выполняется так называемое “мокрое” бурение, следует предусмотреть место для удаленного из скважины мокрого грунта, отстаивания воды и т.п.

Чтобы облегчить процесс наращивания обсадной трубы, ее положение фиксируют с помощью специальных хомутов, которые можно изготовить самостоятельно

Выбирая бурение шнеком, следует помнить, что наличие воды в стволе скважины разрушительно действует на ее стенки.

Иногда можно встретить рекомендации сначала выполнить бурение, и лишь затем приступать к монтажу обсадных труб. При шнековом бурении, как впрочем, и при любом другом, надежнее ставить обсадную колонну сразу же по мере заглубления.

Способ 2 — роторное бурение

Говоря о вращательных методах бурения (а именно к ним относится шнековый метод), стоит упомянуть о бурении с помощью ротора. Именно этот метод чаще всего применяют буровики для проходки выработки в скальных породах. Для его реализации используют специальную буровую установку с ротором.

Бурение осуществляется с помощью все того же бура, но вращают его не вручную, а с помощью мотора. Ротор передает движущийся момент на буровую штангу, т.е. и на расположенный в глубине грунта снаряд.

Грунт разрушается, инструмент углубляется в породу. Чтобы ее удалить, в скважину под напором дают воду, которая вымывает мелкие обломки грунта, или вычерпывают все желонкой.

Роторное бурение осуществляется с помощью специальной буровой установки. Изготовить такое оборудование самостоятельно сложно, однако его можно арендовать

Роторный способ не слишком подходит для самостоятельного бурения, поскольку оборудование для него нельзя изготовить за пару часов “на коленке”. Необходимо купить, арендовать или одолжить специальную буровую установку с мотором. Кстати, работают такие устройства не только на электричестве, есть и газогенераторные модели.

Помимо установки нужно оборудование для интенсивной промывки скважины и/или мощный компрессор для ее продувки. Наконец, необходимы навыки работы с такими устройствами.

Бур должен вращаться практически непрерывно, а возникающие нюансы, вроде его застревания в породе, следует решать умело и оперативно. Начинающему мастеру обычно проще работать самодельным буром или желонкой.

При так называемом “мокром” бурении стены скважины намокают, что снижает их прочность, поэтому в скважину следует сразу же опустить обсадную трубу

У роторного бурения все же есть ряд неоспоримых достоинств – это самый быстрый способ бурения, и ему обычно поддаются практически любые грунты. Однако при этом способе бурения, когда в шахте практически постоянно присутствует вода, особенно важно сразу же начать монтаж обсадной колонны, чтобы не допустить обрушения стен.

Способ 3 — бурение желонкой (ударно-канатный метод)

Ударно-канатный метод или бурение желонкой существенно отличается от шнекового и роторного бурения, поскольку в этом случае ничего вращать не нужно.

Желонка представляет собой длинный и узкий отрезок трубы с клапаном и заостренным нижним краем. Бурение ударно-канатным способом выполняется по следующей схеме:

1. В земле с помощью садового бура проделывают отверстие (так легче начать работу).
2. Над этим отверстием устанавливают треногу с блоком.
3. На блок заводят трос, к которому подвешена желонка.
4. Желонку роняют в шахту с высоты около 1,5-2 метров над землей.
5. Ударяясь о грунт, острый край желонки разрыхляет породу, которая затем захватывается клапаном устройства.
6. Клапан препятствует высыпанию грунта обратно в шахту.
7. Удары повторяют несколько раз, чтобы в желонку попало как можно больше грунта.
8. Затем желонку вынимают из шахты и очищают от грунта.
9. Операцию повторяют до появления водоносного слоя, после чего рекомендуется продолжать бурение и углубиться в следующий слой.
10. По мере углубления ствола в него опускают обсадную колонну, постепенно наращивая ее.

Чтобы извлекать заполненную тяжелым грунтом желонку было легче, трос соединяют с лебедкой, снабженной электромотором. Промывка водой при ударно-канатном бурении скважины обычно не используется.

Она рекомендует только в отдельных случаях, например, чтобы ускорить прохождение плывунов. Это обеспечивает достаточно высокую прочность стен скважины, т.е более качественное бурение.

Для более эффективного бурения желонку подвешивают на треноге, а достают из шахты заполненное грунтом устройство с помощью лебедки и мотора

Отсутствие воды в забое также позволяет достаточно точно диагностировать попадание в водоносный слой. При “мокром” бурении неопытные мастера иногда проходили его и продолжали углублять скважину без всякой необходимости.

Ударно-канатное бурение позволяет создавать так называемые бесфильтровые скважины. Для этого под обсадной трубой в песке вымывается полость, служащая отстойником для воды. Затем обсадную колонну немного приподнимают.

При таком способе бурения используют не только желонку, но и так называемый забивной стакан. Это такая же узкая труба с острым нижним краем, предназначенная для рыхления и выемки грунта.

В отличие от желонки, забивной стакан не снабжают клапаном, поскольку этот инструмент эффективен при прохождении вязких пластичных пород, в основном суглинков.

Падающий в забой стакан забивается связной породой (суглинком, супесью), которая удерживается внутри естественным образом. В стенках стакана делают длинные узкие прорези, через которые его отчищают от грунта, например, с помощью куска арматуры и т.п.

При ударно-канатном бурении можно эффективно использовать и желонку, и стакан, работая ими при прохождении разных слоев грунта. Ударно-канатное бурение – способ простой, древний и вполне надежный. Однако он заслуженно считается довольно трудоемким и занимает много времени.

Самостоятельное бурение желонкой глубокой скважины может отнять несколько недель и даже пару месяцев. Но таким способом можно создать скважину солидной глубины – более 40 метров. Отдельные источники утверждают, что и 100-метровые сооружения желонке вполне по силам.

Если есть возможность, можно комбинировать разные методы бурения, чтобы ускорить работы и повысить их эффективность. Например, для прохождения слоя суглинка можно использовать шнековый бур, а плывун лучше пройти с помощью желонки.

Затем снова можно вернуться к применению бура. Правда комбинированное бурение требует большего количества инструмента, что не всегда возможно.

Способ 4 — бурение скважины-иглы

На участке с водоносным слоем, расположенным близко к поверхности, воду можно получить чуть ли не через пару часов после начала работ.

Для бурения абиссинского колодца необходимо:

1. Пробурить в грунте длинное отверстие диаметром 5-8 см таким образом, чтобы дойти до плывуна.
2. Вставить в отверстие узкую обсадную трубу, к нижнему концу которой приделан острый наконечник и фильтр.
3. Забивать трубу в грунт до достижения водоносного слоя.
4. Наращивать трубу по мере необходимости.

Первичное бурение осуществляется специальным длинным и узким шнеком, длину которого постепенно наращивают. После того, как в трубе появится вода, бурение можно считать завершенным. Поскольку глубина у абиссинских колодцев небольшая, для них обычно используют не погружные, а поверхностные насосы.

При бурении абиссинского колодца сначала используют узкий шнековый бур, чтобы пройти твердый грунт и дойти до плывуна

Шланг в такую скважину не опускают, его роль выполняет сама узкая труба. Насос устанавливают прямо на верхнюю часть абиссинского колодца.

Обсадную трубу, которая одновременно с тем является стволом выработки, наращивают отрезками по 1-3 метра, а резьбовые соединения тщательно уплотняют с помощью подмотки и силиконового герметика. Компактные размеры позволяют устроить такой колодец даже в подвале частного дома, чтобы не занимать место на участке.

Абиссинский колодец также называют скважиной-иглой, поскольку устройство обсадной трубы с наконечником-фильтром действительно напоминает иголку. Резьбовые соединения такой трубы следует тщательно уплотнить

Чтобы сделать фильтр скважины иглы, на нижней части трубы делают ряд отверстий диаметром около 10 мм. Перфорированный участок снаружи закрывают слоем специальной металлической сетки галунного плетения. Такой фильтр надежно предотвратит попадание мелкого песка в скважину.

Выясняя, как самостоятельно пробурить абиссинский колодец или скважину-иглу, методу забивания колонны узких обсадных труб следует уделить пристальное внимание. Эту операцию можно выполнить с помощью штанги или бабки. В качестве штанги используют длинный металлический прут, который постепенно наращивают, поскольку он опускается вместе с обсадной трубой.

Удары прута во время работы приходятся на наконечник. При этом на соединения трубы также испытывают дополнительную нагрузку и могут деформироваться. Иногда, при сильных ударах, муфтовое соединение может просто разорвать в процессе забивания, а это недопустимо. Бабка – это груз с отверстием.

На верхний конец обсадной трубы надевают специальный оголовок, по которому и наносят удары, чтобы забить трубу на нужную глубину. При таком способе забивания нагрузка распределяется более равномерно, однако целостность соединений все же остается под угрозой. Поэтому для бурения абиссинского колодца следует использовать только высококачественные материалы.

В этом случае уместно только резьбовое соединение, которое соосно с центром трубы. Правильно выполнить такую резьбу можно только на токарном станке. Разорванная труба доставит мастеру множество неприятностей, поскольку застрявший в грунте кусок колонны вытащить практически невозможно.

Работы придется начать заново, а расходы заметно возрастут. А вот если пробурить абиссинский колодец по каким-то причинам не удалось, почти все материалы можно использовать повторно.

Типы насосов. Установка

Существует множество разновидностей насосов, рассмотрим наиболее часто употребляемые насосы в скважинах для воды:

• Есть две разновидности – ручной и электрический. Кстати, хорошо бы было иметь оба типа (для резерва, в случае отключения электричества)
• Электрический насос устанавливается в самом начале скважины
• Если насос установлен на поверхности, то выкачка подземных вод возможна с глубины лишь до 9 м

Схема обвязки поверхностного насоса

• В случае залегания воды на глубине 10 – 12 метров, делают приямок и погружают насос в приямок.
• Такой подход даст возможность осуществлять забор воды с глубины 11 – 12 метров.
• Чтобы выкачивать воду из более глубоких слоев, нужен насос погружного типа.

Такой насос погружают в скважину, он выдавливает воду наружу под давлением

Перед тем, как ввести скважину в эксплуатацию, возьмите пробы воды на анализ

При включении электрического насоса, в корпус должна быть залита вода, только после этого электродвигатель включают, открывают вентиль для подачи воды в водопроводную систему.

Подготовка места и оборудования

Перед началом работ нужно выбрать:

• место и тип скважины;
• метод бурения;
• диаметр обсадной трубы;
• насосное оборудование;
• инструменты для выполнения работ.

Начать лучше всего с опроса ближайших соседей, которые уже соорудили скважину. У них можно узнать примерную глубину залегания воды, особенности грунта и т.п. Не помешает спросить, не осталось ли у них инструмента для бурения, который можно одолжить.

Погружной насос выбирают, исходя из размеров обсадной трубы, дебета скважины, потребности в воде и других показателей, продумать этот момент нужно еще до начала бурения, чтобы сооружение не было слишком узким для оборудования

Тип скважины станет очевидным после такого разговора. Скорее всего, это будет вариант “на песок”. Место определяется санитарными нормами. Нужно сделать источник воды поближе к дому и как можно дальше от выгребной ямы, септика, животноводческих помещений и т.п. Абиссинский колодец иногда ставят даже в подвале дома.

Диаметр обсадной трубы и насосное оборудование нужно подбирать одновременно. Самыми эффективными считаются погружные насосы. Разница между диаметром устройства и стенками обсадной трубы должна составлять хотя бы 5-10 мм.

Инструмент и методы бурения

Чтобы выбрать грунт из шахты, предназначенной для обустройства скважины, используют шнековый бур или желонку. Бур вращают, желонку бросают сверху вниз. Иногда чередуют эти методы, чтобы проходить разные по составу и свойствам горные породы.

Связные грунты, к которым относятся суглинки и супеси, бурят шнеком или полой трубой – стаканом, несвязные – пески, гравий, галечник проходят желонкой, т.к. шнеком их невозможно извлечь.

Шнековый бур вращают, углубляя его примерно на полметра, затем извлекают на поверхность, освобождают от грунта и снова опускают в шахту. Желонку несколько раз бросают вниз на забой, чтобы ее внутреннее пространство наполнилось грунтом, извлекают, очищают, а затем продолжают ударно-канатное бурение.

С желонкой можно проводить также так называемое гидробурение. Принцип работы тот же, но в забой подается струя воды под напором. Она размывает грунт, а желонка формирует цилиндрическую шахту под одновременно с бурением устанавливаемую обсадную трубу. Смесь воды и грунта откачивается насосом.

Шнековый бур используют при создании фильтровых скважин, наращивая штанги. Это эффективный инструмент для прохождения разных слоев грунта

Воду можно использовать и при шнековом бурении, когда приходится проходить сложные участки. Воду льют в шахту, грунт становится мягче, его легче бурить и извлекать. При гидробурении есть опасность занести в скважину загрязнения. Этот момент нужно учитывать, когда наступит время промывки и раскачки сооружения.

Используют разные виды буров, например:

• змеевик, особенно эффективный на глинистых грунтах;
• бур-ложка, подходит и для песка, и для глины;
• бур-долото, полезен для твердых слоев.

Можно купить готовый бур, садовый или рыбацкий, главное, чтобы он был достаточно прочным и соответствовал по размерам обсадной трубе. Промышленные изделия обычно позволяют делать отверстия 40-50 мм.

Если этого недостаточно, можно сделать инструмент самостоятельно. Для этого части стального диска приваривают под подходящим углом к стальному стержню. Края диска следует заточить. Ложковый инструмент делают из свернутого стального листа или из куска трубы.

Желонку для бурения сделать не сложно, подойдет кусок металлической трубы с заостренным краем. Клапан на шарнире или шариковый делают для легких грунтов или плывунов

Желонки бывают разных видов: с клапаном в виде шарика, с прижимным клапаном и вовсе без клапана. Последние уместны на плотных слоях.

Грунт набивается внутрь “стакана” и не выпадает из него, поэтому клапан здесь не нужен, актуальнее острая кромка внизу.

Размеры желонки должны быть умеренными, чтобы она достаточно сильно врезалась в грунт при падении, но чтобы ее не слишком тяжело было доставать

Вдоль такого инструмента делают узкие прорези. В них удобно вставлять прут, чтобы освободить полость от вязкого содержимого.

Тренога, лебедка, буровые штанги

Чаще всего для самостоятельных бурильных работ используют треногу. Такое сооружение можно купить или сделать из металлических балок, деревянного бруса и т.п.

Оно должно быть достаточно большим, чтобы под ним могли свободно перемещаться два человека, и достаточно прочным, чтобы выдерживать груз оборудования с набитой в него разрушенной горной породой.

Тренога с блоком и лебедкой может заметно облегчить буровые работы. С помощью такого приспособления удобно поднимать инструмент на поверхность

В верхней точке треноги ставят блок, через который пускают трос, прикрепленный к лебедке. С помощью такого оборудования будет намного проще доставать оборудование из шахты, чтобы освободить его от грунта. Лучше использовать лебедку с электромотором.

Для шнека тренога тоже нужна, потребуется еще направляющая конструкция из обсадных труб, чтобы инструмент двигался строго вертикально. Чтобы наращивать штанги и разбирать буровую колонну для извлечения бурового снаряда также потребуется тренога или металлическая рама.

Работу лучше проводить вдвоем или втроем, в одиночку бурить скважину сложнее. Чтобы ускорить процесс шнекового бурения, некоторые используют электробур мощностью от 1 кВт.

Интересным вариантом может стать и применение малогабаритной буровой установки. Стоит такой прибор дорого, но при желании его можно арендовать. У нас на сайте есть подробная инструкция по изготовлению буровой установки своими руками.

Бурение скважины ручным способом

Для выполнения работ требуется сам бур, бурильная вышка, лебедка, штанги и обсадные трубы. Бурильная вышка необходима при рытье глубокой скважины, с помощью этой конструкции осуществляется погружение и подъем бура со штангами.

Самый простой способ пробурить скважину для воды – роторный, который осуществляется путем вращения бура

Режущие насадки изготавливаются из 3 мм листовой стали. При заточке кромок насадок следует учесть, что при вращении механизма бура они должны врезаться в почву по часовой стрелке.

Технология бурения, знакомая большинству владельцев приусадебных участков, применима и для устройства скважины под воду

Вышка устанавливается над местом бурения, ее высота должна превышать высоту бурильной штанги с тем, чтоб облегчить при подъеме извлечение штанги. Затем на два штыка лопаты выкапывается направляющее углубление для бура. Первые витки вращения бура под силу выполнить и одному человеку, но по мере погружения трубы потребуется дополнительная помощь. Если бур не вытаскивается с первого раза, следует повернуть его против часовой стрелки и вновь повторить попытку.

По мере заглубления бура, вращения трубы затрудняется. Облегчить работу поможет размягчение грунта с помощью воды. В ходе продвижения бура вниз через каждые полметра бурильную конструкцию следует доставать на поверхность и освобождать от грунта. Цикл бурения повторяется вновь. На этапе, когда рукоятка инструмента сравняется с уровнем земли, конструкцию наращивают дополнительным коленом.

Поскольку на подъем и очистку бура уходит значительная часть времени, следует максимально использовать возможности конструкции, захватывая и извлекая на поверхность максимально возможную порцию почвенного слоя.

При работе на сыпучих грунтах следует дополнительно устанавливать в скважину обсадные трубы, которые не допускают осыпание почвы со стенок отверстия и заваливания скважины

Бурение продолжается до вхождения в водоносный слой, который легко определяется по состоянию вынимаемой земли. Проходя водоносный слой, бур погружается еще глубже, пока не достигнет следующего за водоносным – водоупорного слоя. Погружение до уровня водоупорного слоя позволит обеспечить максимальный приток воды в скважину. Важно заметить, что бурение вручную применимо только для погружения до первого водоносного слоя, глубина залегания которого не превышает 10-20 метров.

Также можно применять ручной способ бурения, основанный на использовании обычной дрели и гидропомпы:

Свежие записи Сиреневые многолетники, которые красивы, компактны и не вытесняют другие растения
Почему при покупке саженцев не стоит верить продавцам на слово и как по 3 признакам самим определить возраст растения
Рассада помидоров стала фиолетовой или белесой: почему изменился цвет и как спасти растения

Способы бурения и буровой инструмент

Для самостоятельного бурения скважин подходят следующие способы:

• 
  вращательный (роторный), когда буровой снаряд, вращаясь, «вгрызается» в породу;
• ударный, при котором по буровой штанге делаются удары, заглубляющие снаряд в породу;
• ударно-вращательный, когда штангу поднимают-опускают нужное число раз, рыхля породу, а затем вращают, чтобы забрать эту породу в полость бурового снаряда;
• канатно-ударный, при котором особый буровой снаряд опускают, а затем поднимают на канате, попутно забирая этим снарядом отработанную породу.

Все вышеперечисленные способы — это методы, так называемого, «сухого бурения». Если же говорить о гидробурении, там работать приходится в слое воды или в буровом растворе, которые делают породу более податливой. Гидробурение считается неэкологичным и затратным способом, поэтому любители применяют его крайне редко. Кроме того, оно требует специального профессионального оборудования, тогда как при любом из сухих способов можно обойтись:

• 
  шнековым буром (шнеком), подходящим для суглинков, чуть влажных супесей и мягких глин;
• бур-стаканом (буровым снарядом Шитца), отлично работающим при канатно-ударном бурении со связными, но вязкими, сильно облипающими грунтами, в которых шнек, например, обязательно застрянет;
• ложковым буром, который при вращательном и ударно-вращательном бурении подходит для рыхлых и сыпучих грунтов, держащихся в витках шнека, а также в стакане;
• желонкой, чтобы при канатно-ударном бурении счищать со ствола осыпавшийся грунт, ил или мягкую полужидкую породу;
• ударным долотом для возможной разбивки валунов.

Режущие кромки всех вышеперечисленных буров сделаны из закаленной стали. А посмотреть схемы изготовления самодельных буровых снарядов для скважин на воду можно на рисунке:

Диаметры меняются в зависимости от калибра конкретной скважины.

Технология ударно-канатного бурения

Суть этого способа, как сделать скважину для воды своими руками, заключается в том, что порода разбивается с помощью забивного стакана – тяжелого инструмента, падающего с высоты оборудованной вышки.

Для выполнения работ необходима самодельная буровая вышка, а также инструменты для применения ударно-канатного способа и извлечения грунта из скважины.

Вышка для скважины, внешне напоминающая обычную треногу, может быть выполнена как из стальных труб, так и обычных деревянных бревен. Размеры конструкции должны быть пропорциональны размерам забойного инструмента.

Оптимальным соотношением является высота вышки, превышающая длину забойного стакана на полтора метра

Процесс заключается в попеременном опускании забивного стакана, который разбивает и захватывает породу, и подъеме на поверхность с захваченным отвалом бурового инструмента.

Для обустройства буровой установки можно использовать стальную трубу, конец которой оснащается режущим приспособлением. Режущая кромка, напоминающая по внешнему виду половину витка шнека, будет контактировать непосредственно с забоем.

В полуметре от кромки в стальной трубе должно быть выполнено отверстие, через которое можно извлекать добытый грунт, опустошая буровой стакан. К верхней части стакана крепится трос, с помощью которого будет осуществляться опускание стакана и извлечение его содержимого на поверхность. Стакан следует освобождать от земли по мере заглубления конструкции на каждые полметра.

Вот видео-пример проведения разведывательного бурения таким способом:

Бурение скважины вручную в вопросах и ответах.

Какую скважину выбрать, обычную глубокую или абиссинскую?

Чтобы определиться с выбором, нужно знать, чем они отличаются.

Абиссинская скважина буриться небольшого диаметра буром примерно 60-90мм. Обсадная труба для неё чаще всего 40-70 мм по наружному диаметру. В абиссинской скважине насос располагается на поверхности земли. Современные поверхностные насосы могут поднять воду, которая находится на глубине максимум 8метров.

К примеру, если пробурили скважину и уровень зеркала воды находиться глубже 8 метров, то поднять эту воду поверхностным насосом становиться невозможно. Зеркало воды — это расстояние от уровня земли до поверхности воды в скважине.

Обычная глубокая скважина лишена этого недостатка, так как ее погружной насос находиться на глубине ниже зеркала воды.

На схеме изображены обычная глубокая и абиссинская скважины.

Поэтому если зеркало воды находиться глубже 7-8м, то придется выбрать обычную скважину.

Сразу же возникает вопрос, как предварительно определить глубину зеркала воды.

Если у вас есть соседи, у которых пробурена скважина или колодец, то можно спросить у них, на каком уровне зеркало воды. Как правило, на соседних земельных участках водоносные слои одинаковые и уровень зеркала воды также будет одинаковым. Исключения бывают в редких случаях и связаны они с геологией участка.

Если же таких соседей нет, тогда придется бурить. Здесь может быть два варианта:

1. бурить под абиссинскую скважину и если зеркало воды будет ниже 8м, то разбуривать её под обычную.

2. Сразу бурить обычную скважину фрезой диаметром 160мм под обсадную трубу диаметром 125мм. Её Диаметр должен быть, как минимум, на четверть шире диаметра обсадной трубы.

Перед тем как начать бурение, нужно понимать, что абиссинскую скважину бурить будет намного легче, чем обычную, так как диаметры отверстий у них значительно различаются. К тому же, стоимость материалов для абиссинской скважины меньше, чем для обычной. Но есть и минусы. У абиссинской скважины площадь поверхности фильтра намного меньше, чем у обычной, поэтому и забиваться фильтр абиссинки будет чаще. Также у нее примерно в 2 раза ниже дебет (количество воды, которое может выдавать скважина за час) по сравнению с обычной скважиной.

Что делать если в процессе бурения вскрыли плывун.

Плывун -насыщенный водой грунт (обычно песок или супесь), который способен разжижаться под механическим воздействием на него, при вскрытии его котлованами и другими выработками. Также про плывун можно сказать, что это герметичный объём в толще грунта, в котором под давлением находятся мелкие и пылеватые пески, насыщенные водой. Его толщина варьируется от 2 до 10 м. Часто плывунные свойства проявляют пылеватые пески и супеси, насыщенные водой, содержащие в большом количестве очень мелкие частицы (глинистые и коллоидные), которые начинают играть роль смазывающего вещества между крупными частицами грунта. Вследствие наличия глинистых и более мелких коллоидных частиц эти грунты обладают гидрофильными свойствами и слабо отдают воду. Википедия

Если в процессе бурения вынимается так называемая жижа — это может быть песок в вперемешку с водой и глиной и при этом скважина не углубляется, то значит добурились до плывуна. Плывун постоянно заполняет собой буровой ствол и не дает углубить его.

Чтобы пройти плывун можно попробовать такие варианты:

1. Замыть плывун бентонитом или клеем.
2. Разбурить скважину на больший диаметр до плывуна и забить кондуктор. Это металлическая труба, которая на один –два размера больше обсадной трубы. Важно, чтобы кондуктор перекрыл собой полностью плывун и вошел своим концом в твердый грунт. Если этого не сделать, то кондуктор может завернуть плывуном, так как он находится в постоянном движении. После этого можно продолжить бурение через кондуктор желонкой или гидробурением.

Схема бурения с кондуктором.

Для чего необходимо замывать скважину.

Замывка скважины –это промывка ее специальным клеящим раствором, который склеивает и упрочняет стенки скважины и не дает им обсыпаться и обвалиться.

Раствор приготавливается на основе воды и бентонита, который можно приобрести в строительном магазине.

Бентонит — это природный нетоксичный материал, который разбухает в воде и образует плотный гель. В ограниченном пространстве этот гель не пропускает воду.

Приблизительно бентонит разводят 25 кг на тонну воды. После этого полученный раствор должен настояться минимум 2 часа, а лучше 12 часов. За это время бентонит разбухнет и раствор будет напоминать кисель.

В качестве замены бентонита можно использовать обычный обойный клей КМЦ. Он стоит на порядок дешевле. Разводят его примерно 20 литров воды на 4 пластиковых стакана клея. Если в процессе работы клей начнет сворачиваться и превращаться в клейстер, то в раствор можно добавить обычную соду. Она предотвратит сворачивание клея.

Еще можно смешать воду с жирной глиной и добиться кисельного раствора. Такой раствор тоже неплохо работает.

Случаи, когда необходима замывка скважины:

• Если скважина бурится в песке, то ее обязательно необходимо замывать на всем её протяжении. Если используется метод гидробурения, то буровой раствор следует приготовить с самого начала бурения.Если используется шнековый метод бурения, то замывать нужно после смены каждой штанги.
• Если скважину бурили в глине и дошли до песчаного водоносного слоя, то перед выемкой бура и установкой обсадной трубы скважину необходимо замыть. Пока бурение происходит в глине, замывать необязательно.
• Если необходимо пройти плывун.
• Если необходимо пройти ненужный водонос, например, верховодку. В этом случае данный водоносный слой нужно запечатать и предотвратить уход бурового раствора в этот водоносный слой. Густота бурового раствора должна зависеть от скорости оттока раствора в водоносный слой. Чем сильнее отток, тем гуще должен быть раствор и, следовательно, тем дольше замывать ствол скважины.

Как понять, что нашли водоносный слой.

Водоносный слой может быть не один. Поэтому если вода нужна для технических нужд или для полива, то можно остановиться на первом слое. Такой слой может быть на глубине 4 метров. Вода, взятая из этого слоя, как правило чистой не бывает, но могут быть и исключения. Такую воду называют верховодка.

Верховодка — подземные воды, которые накапливаются над временным подпором (промерзлой почвой и тому подобное). Залегают вблизи поверхности (выше горизонта грунтовых вод), склонны к резким колебаниям, легко загрязняются. Википедия

Если же вода нужна для общего пользования, то лучше бурить поглубже.

Понять, что вы достигли водоносного слоя нетрудно.

Если используется метод гидробурения, то буровой раствор начнет уходить в скважину. Это будет хорошо заметно по падению уровня воды в технических приямках. То есть, водоносный слой будет поглощать воду, которую в него наливают. С какой скоростью водонос потребляет воду, с такой же скоростью он ее и отдаёт. В 95% случаев это будет водоносный слой, в 5% случаев трещина в земле или пустота. Если вода уходит в скважину очень быстро, то это может быть пустота в земле.

Если же используется метод бурения шнеком, то понять, что вы достигли водоносного слоя можно по мокрому вынимаемому грунту и его типу.

Хорошие водоносные слои располагаются в крупнозернистых песках, известняках, песчано-гравийной смеси или галечнике. Иногда бывает вода и в суглинке, но очень редко. Поэтому одним из признаков водоносного слоя будет крупнозернистый песок или другие водоносные породы.

Конец водоносного песчаного слоя можно определить, когда бур наткнется на что-то более твердое, чем песок и, скорее всего, это будет известняк или глина. Если закончился крупнозернистый песок и началась другая порода, это значит, что водоносный слой закончился.

После того как нашли водоносный слой грунта необходимо установить обсадную трубу с фильтром.

Для чего делается обратная промывка скважины.

Обратная промывка делается сразу же после того, как установили обсадную трубу. Она необходима, чтобы распечатать водоносные каналы скважины и вымыть из неё песок и мелкие камни. По сути, это гидроразрыв пласта (создание пустот в скважине).

Также при обратной промывке промываются водоносные каналы, которые ранее были запечатаны бентонитом или клеем. Причем, если водонос был запечатан в суглинке, то его придется дольше размывать, чем водонос в песке.

Лучше всего выполнять промывку мотопомпой большой производительности (от 1000 литров в минуту) водой объемом 2-3м3. Для того чтобы сделать обратную промывку, на обсадную трубу одевается оголовок со штуцером, к которому подсоединяется шланг от насоса. Вода под давлением подается в обсадную трубу, выходит из фильтра в скважину и поднимается на поверхность земли между обсадной трубой и стенками скважины.

К синей пластиковой обсадной трубе подключается шланг для подачи воды под давлением.

Как прокачать скважину.

Прокачивают скважину сразу же после обратной промывки.

Прокачивание скважины — это длительное выкачивание воды насосом с целью промывки водоносных каналов, осветления воды и увеличения производительности скважины. Прокачивание может быть непрерывным в течении 2-48 часов.

Это действие позволяет очистить воду скважины от растворенных в ней мелких частиц породы. Поэтому прокачивать нужно до тех пор, пока вода не станет чистой. Также с целью увеличения производительности скважины практикуют её длительное прокачивание в течении суток и более.

Все мелкие частицы, которые проходят через фильтр, выкачиваются из скважины, остальные же скапливаются на ее дне. Поэтому для прокачивания лучше использовать недорогой насос, так как он может запросто забиться. Если скважина бурилась в теплое время года, то понять какая вода течет из неё можно по ее температуре. Вода из скважины будет заметно холоднее воды, которой ранее выполнялась обратная промывка.

Обсыпка скважины.

Заполнение пространства между обсадной трубой и стенками скважины выполняется с целью защитить скважину от попадания в неё различных загрязнений с поверхности земли.

Чтобы не забить водоносные каналы, обсыпка выполняется только после обратной промывки и последующей прокачки. Также обсыпка делается только под давлением воды, чтобы не забить фильтр обсадной трубы. Поэтому перед обсыпкой к обсадной трубе подключается насос и нагнетается в нее вода. Все то же, что и при обратной промывке.

Скважина заполняется песком или щебнем выше высоты фильтра обсадной трубы, а потом обсыпается глиной.

Как определить уровень зеркала воды в скважине.

Все очень просто. Необходимо взять обычную веревку с грузиком узкого типа. Например, можно привязать к ней обычный гаечный ключ.

Опускаете веревку и слушаете. Как услышите звук «бульк» — это начало водяного столба, то есть уровень зеркала. Завязали на веревке узелок и опускаете дальше. Если веревка ослабла, то значит достигла дна скважины. Завязываете второй узелок. Вытягиваете веревку и меряете расстояние между узелками, это будет высота водяного столба.

Также нужно понимать, что уровень зеркала воды может меняться согласно сезону или при активном выкачивании воды. Поэтому уровень столба воды в скважине должен быть как можно больше. Желательно не менее 2м.

Что делать если глина сильно налипает на стенки бурового ствола и штанги бура?

Красно-бурая глина имеет свойство набухать и сильно прилипать. В этом случае хорошо помогает обычная сода, которая делает глину не активной. Соду необходимо добавить в буровой раствор. В результате глина перестает налипать на инструмент и стенки бурового ствола.

Зависит ли уровень зеркала воды от глубины скважины?

Скважина бурится с целью найти источник воды — водоносный слой. Он может оказаться на достаточно большой глубине, например, 25м. Но это не означает, что воду нужно будет поднимать с такой глубины. После того как скважина дошла до водоносного слоя, вода заполняет её ствол и поднимается по нему до определенного уровня, например, 10м от уровня земной поверхности. Этот уровень называется зеркало воды. Исключение составляют артезианские скважины, где вода находиться в земле под давлением и при вскрытии такого водоносного слоя может быть самоизлив воды на поверхность земли.

Какие трубы применить в качестве обсадных.

В качестве обсадных труб применяют металлические трубы или пластиковые. Так как металлические трубы довольно дорогие, то для скважин чаще всего выбирают пластиковые обсадные трубы. В продаже имеются специальные пластиковые обсадные трубы ПНД (полиэтилен низкого давления) синего цвета для скважин. Эти трубы изготовлены из пищевого пластика и химически безопасны для человека. Применять для скважины обычные канализационные трубы ПВХ желтого или серого цвета категорически нельзя.

Обсадные трубы ПНД
Труба с щелевым фильтром. Длина фильтра 3 метра.

При покупке пластиковой обсадной трубы старайтесь не приобретать трубы черного цвета. Как правило, такие трубы изготовлены из вторичного сырья. И никто не сможет гарантировать, что во вторичном сырье не будет потенциально опасных веществ.

Какой насос выбрать для скважины?

Лучше всего подходит шнековый глубинный насос. Главное — это не использовать вибрационный насос. От постоянных вибраций грунт вокруг скважины уплотняется, и водяные каналы закрываются. В результате чего дебет скважины может снизится до полного ее пересыхания. Также из-за постоянных вибраций вода в скважине будет мутная.

Если же зеркало воды находиться на глубине до 7-8метров, то можно установить центробежный насос на поверхности земли.

Бурение песчаной скважины своими руками

При подготовке к бурению очищается площадка, на которой будут работать, от посторонних предметов. Здесь же выкапывается яма на 1 м глубины, она позволит предотвратить осыпание верхнего слоя земли внутрь шахты.

На подготовленной площадке устанавливается тренога или подобная рамная конструкция, которые также можно собрать своими руками. На вышку-треногу крепят лебедку, которая во время бурения будет извлекать бур из почвы.

Для заглубления в слои грунта применяют шнековый бур, который приводят в действие при помощи рукояток обычно два человека. Очень важно перед началом работы выставить бур строго по вертикали с минимальным отклонением.

Во время выполнения бурильных работ бур необходимо периодически извлекать из ствола скважины для очистки от породы, не допуская его затягивания в грунт, при котором извлечение шнека на поверхность станет очень тяжелой или невыполнимой задачей.

По мере погружения шнека вглубь шахты, штанга, передающая крутящий момент на рабочий орган, должна удлиняться соответственными отрезками с помощью резьбы или какого-то другого соединения.

При ведении работ на достаточной глубине, в ствол можно подавать воду для облегчения вращения инструмента.

Особенностью бурения подобных скважин является необходимость установки обсадочных труб в процессе извлечения почвы из шахты, которые также как и бур, наращиваются по мере углубления скважины. Пока верхние слои грунта не осыпаются, обсадкой можно пренебречь, но как только структура станет неустойчивой, процесс монтажа труб нужно начинать немедленно.

Обсадка нужна для того, чтобы предотвратить:

• осыпание стенок шахты;
• попадание некачественной воды из верхних слоёв;
• засорение при дальнейшей эксплуатации скважины.

Для изготовления обсадочных труб обычно используют полимерный материал. Между собой трубы соединяются посредством резьбы или специальных муфт. На нижнем отрезке обсадочной трубы выполнены отверстия или щели для забора воды из водоносного слоя. Такие отверстия делают на расстоянии в 0,5 м от её конца.

При достижении водоносного горизонта шахта углубляется ещё на 300 – 400 мм, после чего бурение прекращается. Пространство около обсадной трубы заполняется мелким щебнем, выкачивается из ствола вся грязная вода и скважина готовится к эксплуатации: опускается погружной электрический насос (минимальное расстояние от насоса до дна скважины – 1 м) и выполняются все работы, связанные с подключением к водопроводу.