Колодец на дачном участке обеспечит хозяев водой. Однако порядок производства в буровой организации откровенно приемлем не для всех. У владельцев земельных участков, желающих минимизировать затраты на обустройство собственного источника, есть выбор – гидробурение. Не все знакомы с этой технологией, верно? Те, кто заинтересован в этом, должны сначала понять методологию.
Подробно расскажем заинтересованным домашним мастерам, как осуществляется гидробурение скважин своими руками. Подробно описываем технологические тонкости, показываем нюансы подготовки и проведения работ. Используя тщательно проверенную и представленную нами информацию, вы легко справитесь со сложным процессом бурения.
Помимо подробного изложения технологии гидробурения, автор статьи описывает детали обустройства площадки для самостоятельного бурения. Представляет данные о необходимой буровой установке, инструментах и приспособлениях. Существенную помощь в освоении сложной задачи окажут информативные фото- и видеогайды.
Отличительные особенности метода
Использование скважин в качестве автономного источника питьевой воды – достаточно старый и проверенный метод. Наряду с традиционными, порой дорогостоящими технологиями, метод гидробурения заслуженно можно назвать экономичным и универсальным.
О популярных способах бурения скважин рассказывается во второй нашей статье.
Этот довольно простой способ попасть в колодец имеет некоторые нюансы и игноры, которые могут свести на нет все ваши усилия. Суть ее заключается в комплексном подходе.
Галерея изображений Фото из Особенностью гидравлического бурения является то, что отбитая порода извлекается не буровым инструментом, а напорной струей воды, одновременно с процессом бурения производится промывка, что сокращает этапы работ перед вводом в эксплуатацию болото. После отстаивания в емкости и оседания на дно частиц грунта вода снова используется, для гидравлического бурения не требуется высокая буровая установка. Вполне подойдет мини станок, т к не нужно извлекать скважину в бурильной колонне. В самодельных станках вода к буру подается через полость в штанговой колонке.Большим недостатком гидравлического бурения является грязь и слякоть, попадающие при работе. Чтобы не разбавлять его, следует подготовить пару емкостей для воды или выкопать углубления. Вода в котлован должна подаваться с хорошим напором, поэтому перед тем, как приступить к бурению, следует заполнить его достаточно мощной работой оборудованияСамодельная буровая установкаЗаметные недостатки гидробурения Оборудование для закачки воды
Здесь сочетаются два основных процесса – это непосредственное разрушение горных пород буровым инструментом и вымывание рабочей жидкостью выбуренных фрагментов грунта. Это означает, что на породу воздействует бур и давление воды.
Нагрузка, необходимая для погружения в грунт, обеспечивается весом бурильной колонны и специального бурового оборудования, закачивающего промывочную жидкость в тело формируемой скважины.
Промывочный раствор представляет собой смесь мельчайших частиц глины и воды. Закройте его по консистенции чуть гуще чистой воды. Мотопомпа забирает буровой раствор из карьера и под давлением подает его в скважину.
Простота метода гидробурения, доступность техники и быстрота выполнения сделали его столь популярным среди самостоятельных владельцев загородных участков
Вода в гидросхеме бурения выполняет одновременно несколько функций:
- вымывает выбуренные частицы разбитого грунта;
- выносит отвал на поверхность вместе с течением;
- охлаждает рабочие поверхности бурового инструмента;
- при движении стачивает внутреннюю поверхность колодца;
- укрепляет стенки колодца, не закрепленные обсадной трубой, снижает риск обрушения и заполнения отвалом.
По мере углубления бурильной колонны ее наращивают штангами – отрезками трубы ВГП длиной 1,2 – 1,5 м, Ø 50 – 80 мм. Количество вытянутых удилищ зависит от глубины залегания водоноса. Можно заранее определить при скребке соседей разметку уровня грунтовых вод в их колодцах или колодцах.
Предполагаемую глубину будущего колодца делят на длину штанги, чтобы рассчитать, сколько штук необходимо заготовить для работы. На обоих концах каждого стержня необходимо сделать резьбу для изготовления рабочей струны.
Одна сторона должна быть оснащена муфтой, которую желательно приварить к штоку, чтобы он не откручивался в стволе.
Технология «Гидробур» позволяет организовать источник технической воды на даче без привлечения буровой бригады
На практике гидробурение в чистом виде применяется редко, потому что нужен большой напор воды. Также трудно бурить плотные пласты глины. Чаще производят гидробурение факельным способом.
Этот метод чем-то похож на вращательное бурение, но без ротора. Для лучшего центрирования скважины и легкого преодоления узких участков применяют буровое долото лепестковой или конусообразной формы.
Гидробурение не подходит для проходки скалистых и полукаменистых грунтов. Если осадочные породы в районе бурения представлены щебнем, галькой, песком с большим включением валунов, от этого метода также придется отказаться.
Вымыть и поднять водой тяжелые камни и обломки тяжелых камней из колодца технически невозможно.
Добавление абразива в рабочую жидкость увеличивает скорость проникновения за счет усиления разрушающего действия
- Преимущества гидробурения скважин
- Необходимое оборудование для работы
- Пошаговый разбор работ
- Шаг #1 — определение залегания водоносных слоев
- Шаг #2 — подготовка рабочего места
- Шаг #3 — бурение скважины МБУ
- Шаг #4 — установка фильтра и обустройство скважины
- Шаг #5 — завершающие этапы бурения
- Выводы и полезное видео по теме
Преимущества гидробурения скважин
Технология гидробурения на воду в народе приобрела популярность относительно недавно, поэтому имеет множество неверных толкований. Во-первых, существует заблуждение, что метод подходит только для небольших скважин. Это неправда.
При желании и при соответствующей технической поддержке возможно бурение скважин глубиной более 250 метров методом гидравлического бурения. Но самая распространенная глубина отечественных колодцев 15-35 метров.
Не подтверждается расчетами и мнение о дороговизне метода. Хорошая скорость работы снижает финансовые затраты.
К очевидным преимуществам метода также можно отнести:
- компактность оборудования;
- возможность бурения на крайне ограниченной площади;
- минимум технологических операций;
- высокая скорость работы, до 10 м в сутки;
- ландшафтная безопасность и экологический баланс;
- возможность самостоятельного бурения;
- минимальная стоимость.
Пожалуй, самым главным преимуществом гидробурения по-прежнему является возможность бурения на благоустроенных участках без существенных эстетических проблем.
Технология гидравлического бурения на станке МБУ позволяет выполнять рабочий цикл на небольшом участке и не мешает благоустройству участка
Также весьма очевидны преимущества гидробурения по сравнению с технологией сухого бурения, где необходимо постоянно извлекать рабочий инструмент из скважины для его очистки и перезарядки.
Более всего эта технология приспособлена для работы с мелкообломочным осадочным грунтом, который легче всего извлекается из скважины с помощью желонки. А буровой раствор позволяет обойтись без гелеобразования.
Конечно, для хорошего результата предприятия необходимо приобрести подходящие средства механизации, ведь самодельного бурильного станка даже на небольшой глубине недостаточно.
Необходимое оборудование для работы
Стандартный тип гидравлического бурения осуществляется с помощью малогабаритных установок. С вашей стороны, это фантастическое решение и лучший способ получить воду самостоятельно.
Подавать рабочую жидкость в скважину необходимо со значительным напором, а для этого необходим насос или мотопомпа для загрязненных жидкостей.
Иногда для повышения разрывной силы в рабочий раствор добавляют град или крупный песок. Для дробления крупной гальки, которую можно найти в слоях песка, пригодятся конусные и резцовые долота.
Если при бурении колодцев или строительстве колодцев на близлежащих участках оказались валуны или крупная галька, стартовую штангу необходимо оснастить усиленным буровым долотом. Инструмент необходимо закрепить так, чтобы он не мешал подаче воды в ствол
Наиболее востребованы потребителем для гидравлического бурения специальные малогабаритные агрегаты МБУ. Это агрегат высотой 3 м и диаметром 1 м.
В эту конструкцию входят:
- складной металлический каркас;
- буровой инструмент;
- лебедка;
- двигатель, передающий мощность на дрель;
- вертлюг, часть контура для скользящего крепления деталей;
- водяной насос для создания давления в системе;
- поисковая или лепестковая дрель;
- буровые штанги для формирования колонны;
- шланги подачи воды на вертлюг от насоса двигателя;
- блок управления.
Среди необходимого оборудования также желательно наличие преобразователя мощности. Необходимо, чтобы энергоснабжение процесса было стабильным. Вам также понадобится лебедка для подъема/опускания обсадных труб и штабелирования труб.
При выборе мотопомпы лучше остановиться на более мощном устройстве, так как ожидаются большие нагрузки. Для гидробурения вам также понадобится сантехнический инструмент, такой как трубный ключ, ручной зажим и переходная заглушка.
Процесс гидравлического бурения от начала до конца работ включает в себя постоянную циркуляцию рабочей жидкости. С помощью насоса водная взвесь эродированного грунта выходит из скважины, поступает непосредственно в приямок и после отстаивания взвеси вновь подается в скважину.
Помимо этой процедуры, можно выполнять гидробурение неглубоких скважин на воду без использования котлована. Этот способ не требует углубления для установки рабочего раствора, экономит время и дает возможность бурить скважину даже в гаражах и подвалах.
Если рядом с участком есть заброшенный водоем, можно обойтись и без установки отстойников – ям. Особых требований к качеству подаваемой в скважину воды нет
Для гидробурения выбирают мотопомпу, способную перекачивать сильно загрязненную воду. Рекомендуется приобретать агрегат высотой 26 м, напором 2,6 атм и производительностью 20 м3/ч.
Более мощный насос гарантирует более быстрое и беспроблемное бурение и лучшую промывку скважины. Для качественного бурения важно, чтобы из скважины всегда был хороший сток воды.
Пошаговый разбор работ
Технология гидробурения очень специфична, поэтому требует правильного соблюдения этапов работы. Необходимо подготовить буровое оборудование, приготовить раствор для промывки, подготовить обсадную трубу. Далее следует сборка установки и начало бурения.
Обсадная колонна наращивается по мере проходки скважины для укрепления стенок. Кожух необходим для того, чтобы в ствол не попадал рыхлый песок, не попадала лежащая рядом со стволом галька, а набухший от воды глинистый грунт или супесь «торчали.
Бурение прекращается при появлении водоносного горизонта. Все процессы гидравлического бурения имеют некоторые нюансы, знание которых приходит только с практическим опытом.
Шаг #1 — определение залегания водоносных слоев
Для успеха всего обустройства большое значение имеет поиск воды и хотя бы примерное определение глубины залегания водоносного горизонта на участке.
Если в результате обследования местности не удалось получить эту информацию, узнать ее можно в местной буровой или строительной организации, проводившей работы вблизи планируемого к бурению участка.
Как правило, первые водонасыщенные пласты укладывают в первые 1,5 — 6 м скважины. В народе такие водонасыщенные пласты называют насестами.
Водоносные горизонты, ограниченные обломочными и глинистыми осадочными отложениями, залегают в относительно горизонтальных слоях. Поэтому определить примерную глубину залегания водоносного горизонта на своем участке можно по уровню грунтовых вод в колодцах и колодцах соседей
Верховодка не относится к горизонту питьевого разряда, обеспечивает воду техническими свойствами за счет традиционного загрязнения хозяйственно-бытовыми стоками и разлитыми на землю маслами, жидкостями, содержащими продукты нефтепереработки.
Если вас интересует более чистая вода, вам необходимо бурить до 15 — 25 м. На этой глубине шанс получить живительную влагу с питьевым состоянием составляет около 70% при перекрытии сверху водонепроницаемой глинистой массой или супесью горизонт.
Нижележащие водоносные горизонты глубиной 25-50 м и более гарантируют наличие качественной питьевой воды с 90.
Гидробурением легко получить скважину глубиной 10-30 м и более. В данном случае мы имеем простой процесс бурения и простой монтаж обсадной трубы. Специалисты рекомендуют проводить разведочное бурение долотом диаметром 100 мм.
При положительных результатах на глубине 10 м можно легко оставить бурильную колонну в скважине с перфорированной стартовой штангой в качестве фильтра. Если вода оказалась глубже, скважину бурят буром на 200 мм и вставляют в нее обсадную трубу 116-125 с погружным насосом.
Водоносные горизонты обычно состоят из песка средней крупности и крупнозернистых, гравийных или пемзовых отложений. Это осадочные породы, части которых никак не связаны между собой.
Расчлененные породы обладают самыми высокими фильтрационными качествами. В них вода свободно перемещается и просачивается в нижележащие слои.
В природе несвязные обломочные грунты обычно чередуются с глинистыми отложениями: песчаными и глинистыми. Мелкодисперсные частицы глинистых пород сцементированы, что препятствует свободному прохождению через них воды.
Они не пропускают и не впитывают воду, они образуют своеобразные площадки — водоупоры для скопления воды.
Бур проходит через плотные глинистые слои и движется медленнее, быстро проходя песок и другие обломочные породы. Упираясь в водоупорный глинистый слой, залегающий под водоносным горизонтом, бурение несколько замедляется.
Толщину водоносных и водоупорных слоев легко определить по количеству штанг, установленных при бурении
Если откачиваемая вода выталкивается из шахты в количестве большем, чем перегоняется насосом, водоносный горизонт вскрыт. Бурение должно быть остановлено и дать время, чтобы раствор погрузился в землю.
Вы можете сосредоточиться на парнях в яме. Пока водоносный горизонт не будет вскрыт во время бурения, вода в шурфе будет оставаться на одном уровне. Если работы ушли глубоко в слой грунтовых вод, то объем воды в яме увеличится.
Шаг #2 — подготовка рабочего места
Правильная подготовка места бурения избавит вас от проблем при работе и будет способствовать хорошему результату, так как перебои в способе подачи раствора крайне нежелательны.
Важно иметь достаточное количество воды. Чтобы обеспечить подачу нужного количества воды при гидробурении, необходимо рассчитать 15 м3 и соответствующим образом подготовить требуемый резервуар.
Вы можете подготовить дополнительные емкости объемом ок. 2 куба или выкопать яму объемом 5 и более кубометров, обработав стены глиняным раствором.
Когда водоснабжение готово, осуществляется установка малой буровой установки МБУ. Устройство установлено согласно инструкции. Сборка занимает около часа и не представляет технических проблем.
Главное условие правильной установки – строго горизонтальное положение устройства. При наличии даже минимального перекоса буровой установки вы не сможете потом установить обсадную трубу.
На расстоянии 1,5-2 м от сооружения выкапываются технологические котлованы для заливки и хранения бурового раствора.
Два смежных отстойника необходимы для подготовки бурового раствора перед подачей в ствол скважины. В первой выемке оседает раствор, в результате чего вымытый из скважины песок оседает на дно, из второй в скважину подается суспензия
Ямы — это углубления в земле, похожие на ванные комнаты. Они соединяются переливным каналом – желобом в виде лотка или желоба. В этих санузлах есть промывочный раствор перед откачкой бочки, туда он и идет вместе с отвалом.
Оптимальным размером ям считается 1х1х1 м. В яме будет собираться жидкость из колодца для осаждения твердых частиц. Осевшая вода, перетекшая через желоб во второй колодец, с помощью насоса закачивается обратно в установку.
Первая яма действует как отстойник и может быть меньше. В процессе его необходимо периодически очищать от осевших на дно выбуренных фракций. Вторая яма считается самой важной.
Рядом с ним находится мотопомпа (помпа). Шланг от входа мотопомпы опускается в основной приямок. Шланг от выхода идет к буровой установке.
Несмотря на наличие четкого плана подготовки рабочей площадки, технология гидробурения очень проста и экономична. Ямы не позволяют загрязнять территорию
Вода, нагнетаемая в бурильную колонну, охлаждает бур, что значительно увеличивает срок службы инструмента. В процессе бурения вода циркулирует по кругу, не нагреваясь. После завершения бурения вода просто закачивается в сделанные для нее углубления.
В том случае, если все же необходимо оставить агрегат на ночь без дела, тележку с рабочим органом поднимают лебедкой на верхний уровень МБУ и фиксируют.
На следующий день насос запускается, работает полчаса и привод заводится. Затем стержневая колонна опускается и поднимается лебедкой. Когда каретка начнет легко двигаться, можно снова приступить к сверлению.
Шаг #3 — бурение скважины МБУ
После технологической подготовки и установки буровой установки МБУ шурфы заполняют рабочим раствором и начинают бурение.
После погружения стартового стержня в грунт на 95 % его длины, он соединяется со следующим звеном бурильной колонны путем завинчивания. Процесс продолжается до тех пор, пока вода в яме не начнет резко подниматься.
Весь процесс гидробурения иногда может длиться от 1 до 7 дней, в зависимости от квалификации оператора и типа горных пород, присутствующих в районе.
Для бурения в рыхлых песках с низкой влажностью требуется определенный запас бурового раствора, так как эти отложения быстро впитывают воду.
Гидробурение песчаного грунта требует большого запаса воды и густого глинистого раствора
Глинистый компонент в суспензии предотвращает утечку воды. Он закупоривает поры в стенках колодца, это уменьшает поглощение жидкости песком.
Лучше всего сделать раствор, смешав глину миксером в яме с водой. Перед началом работы обязательно проверьте исправность лебедки и насоса, так как при движении по песчаному грунту остановки не делаются.
Для предотвращения обрушения широкого ствола скважины спуск обсадной колонны производится практически одновременно с заглублением бурильной колонны. Желательно, чтобы обсадная труба лежала немного впереди бурильного инструмента в песке. Так что надо блокировать постоянный поток обрушившейся рыхлой породы в ствол сбоку.
Для кожуха используются трубы из стального сплава или пластика. Сегодня пластиковые трубы завоевали большую популярность благодаря своей долговечности, устойчивости к деформации и коррозии.
Но при таком способе бурения обсадную колонну обычно приходится заталкивать в скважину с усилием. Поэтому для навинчивания следующего звена лучше предпочесть стальной вариант с резьбой.
Для надежного крепления обсадной колонны в скважине лучше сразу установить под растяжку хомут. Их также используют при частичном вытягивании обсадной колонны из скважины, что делается для обнажения фильтра в стволе скважины.
При отсутствии хомутов можно использовать прочный трос, размещенный на дрели в виде петли. Другой конец троса перед тем, как открутить верхнюю часть дрели, крепится к дереву, бревну или другому массивному предмету.
Для облегчения процесса изготовления кожухов их фиксируют хомутами. Нижняя часть кожуха при этом остается неподвижной, разъемы откручиваются один за другим
Трудно не понять простейшую схему гидробурения, а уж тем более не справиться с ее выполнением. Раствор подается мотопомпой в шланг, соединенный с бурильной колонной. Через полость внутри штанг жидкость движется к бурильной колонне, а также способствует разрушению выбуриваемой породы.
Жидкость, захватившая отвал, направляется в первую яму (фильтрацию). После того, как взвеси осядут на дно колодца, жидкость стекает в соседнее углубление и используется в новом круге.
Состав буровой смеси необходимо корректировать в зависимости от проходимых пород. Для песка используется густой глиняный раствор – он укрепит стены и предотвратит их обрушение.
Глинистый грунт, песчаный с глинистым грунтом можно бурить с чистой водой, а для проезда плотных пород в раствор можно добавить абразивы, град или крупный песок.
После завершения бурения скважину необходимо тщательно промыть чистой водой. Только после промывки можно установить погружной насос или шланг поверхностного насоса, оснащенный сетчатым фильтром, вставленным в бочку
МБУ хорошо работает на глубине 10-50 м. На практике этой установкой обустраивают скважины до 120 м.
Шаг #4 — установка фильтра и обустройство скважины
После вскрытия водоносного горизонта бурение ведется до упора в нижележащий водоупорный слой. Его можно определить по замедлению и затруднению опускания бурильной колонны. Буровые штанги извлекаются после тщательной промывки скважины чистой водой.
Для улучшения качества воды в скважине устанавливаются фильтры – трубы меньшего диаметра, дублирующие обсадную трубу с перфорированным первым звеном
Если для последующей установки погружного насоса была пробурена широкая скважина, нужно позаботиться о фильтрующем узле. Для этого в обсадную колонну вставляется другая, но меньшего диаметра.
Первый стык внутренней обшивки должен иметь продольные шлицы или отверстия, просверленные в шахматном порядке.
Для повышения качества очистки воды соединение фильтра дополняется тонкой стальной сеткой или полипропиленовым покрытием.
Когда фильтр опустится на дно, слегка вытяните крышку из отверстия, чтобы открыть отверстия для фильтра. Лишняя труба обрезается и надевается на головку.
А если вокруг ствола образовалась щель, ее засыпают щебнем и заливают цементным раствором, чтобы зафиксировать устье скважины и предотвратить просачивание паводковых вод в водоносный горизонт.
Он устанавливается таким образом, чтобы уровень воды был над ним более чем на 3 м, но ни в коем случае не касался дна. После правильной установки насоса скважина готова к использованию.
Погружной насос устанавливается в колодец в соответствии с предписаниями производителя. В зависимости от марки между днищем выработки и насосом может быть от 0,5 до 1,0 м, необходимое для защиты от подсоса турбулентной воды
Шаг #5 — завершающие этапы бурения
Когда скважина готова, необходимо демонтировать буровую установку и ввести ее в эксплуатацию.
В узкой работе бурильная колонна вместе с буром выполняет функцию обсадной колонны с фильтром. Снимать их со ствола не нужно, потому что откачка воды из водозабора будет происходить по тем же каналам, по которым циркулировал буровой раствор.
Процесс гидробурения характеризуется доступной технологией, не требующей специальных теоретических знаний. Соблюдение основных этапов процесса в сочетании с качественным оборудованием обязательно даст хорошие результаты и порадует чистой подземной водой.
Вы также можете найти информацию в этой статье о раскачивании скважины после бурения.
Выводы и полезное видео по теме
Применение МБУ для бурения скважины на воду в супесчаном грунте:
Пробурить скважину самостоятельно:
Избежать ошибок и мелких просчетов при гидробурении можно, не отступая от технологических принципов.
Для дальнейшего снижения финансовых затрат при однократном гидробурении частной скважины можно не покупать МБУ, а арендовать агрегат. Таким образом, своими руками в очень короткие сроки вы получите собственный, бесплатный источник водоснабжения на долгие годы.
Знакомы ли вы с методом гидравлического бурения? Или вы предпочитаете более простой способ бурения скважины? Возможно, вы нашли неточность в описанном нами алгоритме гидробурения? Напишите нам об этом — оставляйте комментарии под статьей.
