Бурение скважин на воду своими руками
Стремление к автономности частного дома приводит к поиску возможности извлечения воды из земных недр. Строительством скважин на воду занимаются специализированные организации, однако стоимость их услуг не всегда доступна большинству застройщиков. Существуют технологии, которые позволяют осуществить бурение собственными силами без применения специальной техники.
Куда бурить?
Перед началом бурения скважины на воду своими руками необходимо иметь представление о типах водоносных слоев. Это даст возможность сделать правильный выбор технологии и оборудования для производства работ.
Верховодка. Располагается на небольшой глубине над самым верхним пластом водоупорных пород, которые залегают не глубже четырех метров. Этот горизонт подвержен сезонному колебанию. Весной во время паводков и при затяжных дождях наблюдается наибольший уровень, в осенне-зимний период — уровень вод минимальный.
Сверху верховодка не защищена водоупорными породами, поэтому качество воды низкое и ее используют только в технических целях. При сооружении колодцев или скважин обязательно необходимо организовать надежную защиту от проникновения таких вод.
Грунтовые воды. Этот водоносный слой располагается на большей глубине под верховодкой. Источниками его наполнения являются осадки после инфильтрации, и воды водоемов, расположенных на поверхности. Уровень залегания вод находится в пределах 10 м, в некоторых случаях горизонт может находиться на глубине сорок метров. При бурении скважины на таком горизонте уровень воды такой же, как и уровень в водоносном пласте.
Артезианские воды. Слой, содержащий воду, ограничен двумя находится водоупорными пластами грунта.
Характерной его особенностью является наличие давления воды, что приводит к фонтанированию в процессе бурения скважины. Артезианские воды залегают настолько глубоко, что практически исключает их загрязнение.
Важная информация
Если принято решение производить буровые работы своими руками, то следует учитывать некоторые нюансы этого процесса.
При массовом бесконтрольном отборе безнапорных вод может стать причиной суффозии грунта. Это означает, что в результате таких действий образуются провалы грунта в непредсказуемых местах.
Максимальная глубина бурения скважины своими руками достигает 20 м. Дальнейшее увеличение глубины при самостоятельном бурении нецелесообразно, так как стоимость сооружение скважины под ключ специалистами будет дешевле. Кроме этого высок риск неудачного бурения.
Интенсивность использования скважины существенно влияет на срок эксплуатации. Если водозабор происходит постоянно и в умеренном объеме, то срок службы скважины на песок составит 15 лет, а на известняк около полувека. При неравномерной эксплуатации, то есть эпизодическом отборе или полной выкачке воды, скважина прослужит не более 3-7 лет. Ремонт или повторная раскачка скважины — мероприятия дорогостоящие и трудоемкие, что делает более целесообразным проведение бурения в другом месте.
Вывод: При обнаружении безнапорного водоносного пласта на уровне 12-15 м, желательно продолжить бурение на максимально возможную глубину, чтобы достичь известняка. Пробное бурение — наилучший выход для определения наличия водоносного пласта. Для разведки выполняют скважину-иглу (абиссинский колодец).
Технология бурения такого колодца не требует дорогостоящего оборудования и специальных знаний, выполнить его можно за пару дней. Эта скважина станет источником воды на время проведения подготовительных и буровых работ постоянного.
Виды скважин
Скважина для воды — это полость в породе, которая имеет небольшой диаметр и значительную длину. В ходе бурения происходит опускание бурового инструмента на штанге, которая имеет жесткую сборную конструкцию, или при помощи троса. В полости ствола помещают одну или несколько собранных воедино труб.
Эта конструкция называется обсадкой. Она необходима для предотвращения обрушения ствола под давлением воды.
Обсадку сооружают с плотным прилеганием к стенкам или создается затрубное пространство. Оно может заполняться засыпкой или изолироваться с помощью глиняного замка. Также может быть использован для его заполнения бетон.
Нижний конец ствола может оставаться открытым, иметь заглушку или быть оборудовано ступенчатым окончанием. Для добычи воды монтируют заборное устройство.
Оголовок скважины — это верхняя часть, вокруг которой или в ней размещаются устройства для обустройства конструкции.
Абиссинский колодец. Глубина сооружения находится в пределах 8-12 м. Основным отличием от традиционного колодца является защищенность от проникновения верховодки и загрязнений. На срок службы скважины-иглы оказывает влияние интенсивность и частота использования.
Строительство такого сооружения отличается простотой и доступно для самостоятельного исполнения.
Производительность абиссинского колодца достаточна при небольших потребностях в воде, но не способна обеспечить большой загородный дом. Монтаж его возможен в цокольном этаже.
Устройство такой скважины невозможно в твердом и скальном грунте. Для обеспечения достаточной производительности насосного оборудования глубина водоносного пласта должна быть не менее 8м. При нерегулярном использовании колодец заиливается и выходит из строя.
Скважина на песок. Бурение скважины в водонасыщенных песках производится на глубине около 15-30 м. Такое сооружение можно построить без использования специальной техники при минимальных затратах труда, времени и денежных средств. Срок его службы составляет не более 5 лет при нерегулярном использовании.
Если скважина эксплуатируется постоянно, то этот период возрастает до 15 лет. Дебит ее может обеспечить водой дачу или небольшой дом, который имеет две точки забора. Добытая вода имеет повышенное содержание микроэлементов железа. Для избегания заиливания требует постоянной эксплуатации.
Артезианская скважина. Глубина бурения зависит от глубины залегания пластов известняка и может быть 15-200 м. Для проведения буровых работ требуется использование специальной техники, что существенно увеличивает стоимость скважины. При этом производительность ее настолько велика, что дает возможность обеспечить неограниченным количеством воды нескольких домов.
Вода из артезианской скважины обладает отличным качеством, а сама скважина может служить порядка 50 лет. Недостатками такого сооружения являются значительная стоимость и необходимость получение разрешительных документов на проведение работ.
Способы бурения
Буровые работы при самостоятельном их проведении выполняются с использованием следующих методов:
- Роторный. Буровой снаряд вращается и одновременно внедряется в почву.
- Ударный. Заглубление буровой штанги происходит за счет нанесения ударов по ее верхней части.
- Ударно-вращательный. Процесс заключается в совершении операций подъема и опускания с усилием инструмента в грунт. Эти операции осуществляют несколько раз. Затем делают вращательные движения буровым снарядом, в ходе чего происходит отбор грунта и перемещение внутрь его.
- Канатно-ударный. Используется специальный инструмент, которым производят движения вверх-вниз, используя для этого канат. В ходе этого мероприятия происходит забор грунта буровым снарядом.
Описанные способы относятся к методу сухого бурения. Гидробурение предусматривает использование воды или специального раствора, который способствует увеличению податливости породы. Эта технология наносит вред окружающей среде. Ее использование невозможно без применения специальной техники и требует большого количества воды. При самодеятельном строительстве скважины используется в редких случаях с очень упрощением процесса.
Буровой инструмент
При производстве буровых работ используются следующие инструменты:
Шнековый бур. Он необходим при роторном бурении в однородном грунте с обычной плотностью. Конструкция шнека имеет два захода. Такая конструкция не допускает заклинивания в случае отклонения бура от вертикали.
Бур-стакан. Используется при ведении работ в условиях сильно облипающего грунта, что не позволяет использовать шнек. Применяется при канатно-ударном бурении.
Ложковый бур. Сыпучий и рыхлый грунт исключает использование описанных выше инструментов. Для проведения вращательного и ударно-вращательного бурения целесообразно применение ложкового бура.
Желонка. Этот инструмент используется для очистки ствола в ходе канатно-ударного бурения.
Буровое долото. Процесс ударного бурения связан с риском встречи с валунами, которые разбивают при помощи долота. Оно представляет собой пластину, грани которой закруглены.
Как проходит бурение?
Бурение скважины своими руками требует на первом этапе рытья шурфа в виде квадрата со стороной 1,5 м и глубиной порядка 2 м. Правильно оборудованный шурф станет препятствием для осыпания грунта. Для усиления стенок производится их обшивка при помощи досок.
Следующий этап заключается в подготовке буровой вышки и колонки. Наиболее простая конструкция вышки — это тренога, которая состоит из бревен с диаметром 150-200 мм. В ее вершине происходит монтаж лебедки.
Штанги, собранные последовательно с помощью муфт, представляют собой буровую колонку, которая имеет вид цельной трубы. Нижний конец колонны оборудуется буровой головкой, вид которой зависит от характеристик грунта.
Верхний конец первой штанги соединяется с тросом, который перекидывается через лебедку, а нижний — погружается в месте бурения в почву. Она постепенно проникает в грунт и для увеличения ее длины последовательно соединяется со второй и последующими штангами. Бурение сопровождается прохождением разных слоев грунта с различными характеристиками, поэтому буровую головку меняют в зависимости от обстоятельств.
Важно: Перед тем, как приступить к бурению следует сделать отметку, которая соответствует глубине 600 мм.
При ведении бурения она указывает на необходимость очистки бурового инструмента.
Для повышения производительности труда рекомендуется вести работы вдвоем.
При достижении водоносного пласта бурение прекращают и приступают к очистке скважины при помощи желонки.
В завершении в скважину погружается фильтр, и производят засыпку свободного пространства песком и гравием.
После этого шурф следует облагородить, чтобы можно было устроить кессон и установить насос и трубопровод.
Раскачка и обустройство скважины
В ходе обустройства скважины на воду производят погружение фильтровой колонки. Эта конструкция состоит из трубы, отстойника и фильтра. Последний можно приобрести в готовом виде или сделать самостоятельно.
Фильтр предотвращает воду от загрязнения песком и примесями.
Для укрепления трубы используют мелкий щебень или крупную фракцию песка. Их подсыпают выше уровня, соответствующего месту расположения фильтра. Это процесс ведут одновременно с закачкой воды в трубу с герметичным концом. В результате этого мероприятия происходит промывка затрубья и фильтра.
При желонировании происходит откачка воды до тех пор, пока она не станет прозрачной и чистой. Для проведения раскачки целесообразно использовать электронасос центробежного типа. При отсутствии электричества возможно использование ручного насоса.
