Обзор технологии гидробурения скважин — можно ли провести работы самостоятельно?

Чертеж гидробура

Я руководствовался тем, что девайс должен быть легко повторяем и мог изготовить любой, кто заинтересовался этой темой.Потребуется 2 уголка, 75 мм ширина одной стороны, толщина стенки 8 мм и длиной 30 см. И 2 уголка длиной 65 мм, толщиной стенки 5 мм. Так же необходима труба диаметром 32 мм.

Что бы отверстия для струи воды было побольше, осталось только болгаркой немного выпилить внутреннюю часть уголка, заодно сделаем с каждого края и снаружи уголка фаску.

С одной стороны, резьбу нарежем на половину длины муфты, сразу их накрутим и немножечко прихватим сваркой, чтобы исключить раскручивания в процессе бурения.

С другой стороны, нарежем резьбы чуть побольше, примерно на всю длину муфты и накручиваем гайки, которые предохраняют трубу от раскручивания.

Подготовим ребра для центровки бура. Уголок 65 на 65 мм два отрезка по 15 см. Чтобы не цеплялся срезаем по 3 см с каждой стороны. Теперь нужно приварить к нашему буру по разные стороны, где-то сантиметров 30-50 от края.

Особенности гидробурения

Способ заключается в извлечении отработанной породы водой, под давлением нагнетаемой в полость шахты. Буровой инструмент для удаления разрушенных слоев не применяется.

Технология заключается в сочетании 2 процессов:

  • образование вертикальной скважины в земле посредством поочередного разрушения почвенных пластов;
  • извлечение из скважинного ствола измельченных фрагментов грунта под действием рабочей жидкости.

Процесс замешивания раствора на бурение.

Созданию необходимого усилия, требующегося для погружения режущего инструмента в породу, способствует собственный вес оборудования, состоящего из колонны штанг для бурения и оснащения для закачки жидкости в скважину.

Для изготовления промывочного раствора в отдельном приямке в воде затворяют небольшое количество глиняной взвеси, строительным миксером размешивают ее до консистенции кефира. После этого буровая жидкость мотопомпой под напором направляется в скважинный ствол.

При гидробурении жидкая среда выполняет следующие функции:

  • удаление из тела водяной шахты фрагментов разрушенной породы;
  • охлаждение режущего инструмента;
  • шлифовка внутренней полости шурфа;
  • укрепление шахтных стенок, позволяющее снизить вероятность обрушения выработки и засыпания отвалом скважинного ствола.

Из отрезков трубы длиной 1,5 м, соединяемых резьбовыми креплениями, формируют колонну, удлиняющуюся за счет наращивания фрагментов по мере заглубления скважины.

Технология гидробурения оптимальна для пород с высокой концентрацией песка и глины. Применять эту методику для обустройства автономного источника на скалистых и болотистых грунтах нецелесообразно: массивные и вязкие слои почвы тяжело вымываются водой.

Общее устройство водозаборной скважины

Собственно говоря, буровая скважина собой представляет не что иное, как узкий полый ствол, пробитый в грунте. Во время осуществления бурения инструмент опускают на жесткой штанге, которая собирается, как правило, из труб. Можно его опускать и на специальном тросе.

Устройство водозаборной скважины.

В буровом стволе размещается труба монолитная, либо собранная из обрезков. Такая труба называется обсадкой. Нужна она для того, чтобы стенки буровой шахты не осыпались под действием глубинного давления. Можно обеспечивать обсадку как плотно, так и с обеспечением некоторого промежуточного затрубного пространства. Оно заполняется каким-либо наполнителем. В качестве такового может выступать глина, либо бетон. В нижней части ствол может быть либо открытым, либо заканчиваться специальным ступенчатым сужением – так называемым забоем. Также внизу обустраивается водозаборное устройство. Верхнюю часть обсадочной трубы называют оголовком скважины. Вокруг него обустраивают специальные устройства, которые предусматриваются конструкцией скважины.

Проведение замеров и обустройство участка

Перед самим техническим процессом бурения скважин водой под давлением необходимо произвести подготовительные работы. Они состоят из следующих этапов:

Расчет глубины залегания водного пласта

Это важно для подготовки необходимой длины труб и определения особенностей процесса бурения. Для этого понадобиться получить карту местности с геодезическими обозначениями, заблаговременно позаботиться об используемой жидкости для бурильной установки в объеме 5-21 м³

Подготовка самого участка для проведения работ. Данный способ бурения подразумевает наличие двух емкостей по 1 м³ для фильтрации промывочной жидкости и последующего использования в буровой установке. Данные емкости соединены между собой специальным каналом и защищают окружающую местность от излишнего загрязнения. Сам бур устанавливается в строго вертикальном положении, заборный шланг на помпу располагается в первой емкости. Откуда по нем жидкость попадает в бурильную шахту.

Указанная бурильная установка отличается своей простотой и экономичностью использования энергоресурсов. Она является идеальным вариантом для применения в частном порядке, так как не требует дополнительных теоретических знаний и большого практического опыта. Требуется всего лишь неукоснительное соблюдение строгой последовательности технологического процесса.

Особенности

Ключевое отличие гидробурения скважин на воду – это наличие двух процессов бурения. В первую очередь при выборе данного метода происходит разрушение породы с помощью специальных приспособлений. Далее куски земли извлекают водой под давлением. Другими словами, гидробурение подразумевает вымывание грунта мощной струей воды.

Особенность способа в том, что этапы проводятся одновременно, что позволяет в максимально короткие сроки получить качественный результат. Для разрушения породы в грунт погружают специальное буровое оборудование, а зачистку проводит оснастка, которая закачивает воду в грунт и подает ее в тело возводимой в процессе скважины.

Другая особенность гидробурения заключается в том, что жидкость из оснастки используется не только для вымывания породы, разрушенной бурильным оборудованием. Дополнительные функции подаваемой жидкости:

  • возможность выноса разрушенной породы на поверхность;
  • охлаждение инструментов, которые используются для бурения;
  • шлифовка скважины изнутри, предотвращающая ее обрушения в дальнейшем.

Плюсов гидробурения скважин на загородных участках довольно много.

  • Снижение финансовых затрат. Работы по бурению скважин с помощью гидробуровой установки можно выполнить своими руками без приглашения специалистов и особых навыков.
  • Возможность установки компактного небольшого оборудования для работы на участках небольшой площади. Для обустройства скважины используют малогабаритную технику.
  • Удобство метода. Для бурения не потребуется проводить никаких предварительных расчетов, закупать огромный спектр оборудования и инструментов. Современная методика проста и понятна каждому, кто решит попробовать этот способ.
  • Быстрые сроки бурения и обустройства скважины. Работы можно выполнить максимум за неделю.

А также стоит отметить экологическую безопасность метода и минимальное воздействие на ландшафт. Проводить работы по бурению скважин можно даже на благоустроенных участках. Однако такой способ подойдет не всегда.

Способы самостоятельного бурения скважин на воду

Скважины на воду бурят или забивают — разные технологии предполагают разные способы. Бурение скважин на воду своими руками возможно далеко не всеми методами, но некоторые использовать реально.

Шнековое бурение

При этой технологии скважину проделывают при помощи специального бура — шнека. Это стальная труба, с наваренными по спирали лопастями. При вращении снаряд погружается в грунт. После того, как он уйдет на вся свою глубину, его вынимают, грунт, оставшийся на лопастях высыпают. Шнек снова опускают в скважину, дорастив сверху трубу, продолжают выемку грунта. Так, раз за разом вынимая снаряд и стряхивая грунт, бурят скважину. Трубы на концах могут иметь резьбу или соединяться при помощи шпилек.

Так выглядит шнек

Недостаток этого метода — подходит он не для всех типов грунтов. Нормально бурятся мягкие или средние по твердости породы. Если встречается каменистый или скалистый слой, работа будет неэффективной — шнек тут бессилен. В сыпучих грунтах будут наблюдаться завалы, что тоже проблематично.

По этой технологии работают довольно мощные установки, но есть даже ручные шнековые буры. Ими работать очень тяжело, но возможно. Есть простое устройство, которое делает шнековое бурение скважин на воду своими руками проще — это тренога с воротом и укрепленным вверху блоком. При помощи троса, лебедки и блока проще доставать буровой снаряд, а делать это надо часто.

Ручная буровая шнековая установка

Более удобны моторизованные бурильные установки, причем не обязательно покупные. Есть интересные самоделки. В любом случае это рама с подвижно закрепленным мотором, который приводит в движение бур. Пример подобной установки в следующем видео. Шнековый бур используется не для скважин на воду, но суть самой установки и принцип работы от этого не меняется.

При небольших размерах шнека и штанг, которыми наращивается длина (до 1,5 м), этот метод бурения скважин на воду можно использовать и внутри дома, дачи, бани. Главное, чтобы грунты были подходящими.

Как работает гидропоника из труб?

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

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

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

Как сделать бур для шнекового бурения: материалы и инструкция

Можно смастерить своими руками спиральный бур 2 типов для вращательного бурения скважин: со спиралевидным режущим элементом, с дисковым полусферическим ножом. Для работ понадобится:

  1. Металлический прут или прочная труба – основание, полая труба большего диаметра – для емкости на стержне ложки.
  2. Муфты для соединения штанг, металлическая рукоятка – кусок арматуры, прута, длиной до 40 – 50 см.
  3. Металлический лист, если планируется спиральный нож.
  4. Диски стальные с зубьями от электропилы.
  1. Сварочный аппарат.

Спиральный простой и двухступенчатый бур: чертежи

Как сделать классический бур со спиралевидным ленточным ножом для песчаной скважины? Своими руками такой инструмент сделать сложно без специальных станков для работы с металлом. Сложность заключается в предварительном закаливании и изгибе полосы металла. Необходимо подобрать сталь толщиной от 1,5 – 2 мм. Далее раскаленную полосу сгибают на станке, придавая ленте форму спирали.

Только после этого ленту приваривают к основанию. Во время соединения следят за симметричностью: витки должны располагаться строго параллельно друг к другу и под определенным углом к горизонтальной линии. Край ленты затачивают, поверхность красят.

В условиях домашней мастерской своими руками гораздо проще сделать идентичный по функциональности, но более простой в сборке бур для скважин разного диаметра с круговыми ножами вместо спирали.

Отталкиваясь от простейшей конструкции, можно усовершенствовать инструмент и сделать бур, который подойдет для бурения неглубоких скважин разного диаметра.

Для изготовления берут 3 диска одинаковой толщины с разным диаметром. Разрезают каждый на 2 половины, один край (нижний) затачивают. Во всех частях просверливают отверстия для соединения лепестков.

К основанию приваривают круг меньшего диаметра так, чтобы края двух половин образовали угол величиной 30о. Большего диаметра ножи крепят к верхнему при помощи гаек и болтов.

Штангу формируют с нарезкой резьбы или приваривают к верхнему краю муфту с готовой резьбой: в этом случае не нужно устанавливать защиту от раскручивания во время работы.

Ложка: бур для работ в сыпучих породах

При обустройстве источника в сухом грунте требуется инструмент со снарядом, который удерживает вырытую почву внутри. Такой бур-ложку, как на чертеже, для бурения песчаных скважин также можно сделать своими руками из толстостенной газовой или водопроводной трубы.

Отрезок трубы заглушают пластиной по верхнему краю, оставляя в центре отверстие для стержня. К стержню приваривают старое сверло большого диаметра. Стержень приваривают по центру трубы. На одной из сторон трубы формируют прямоугольное окно для выемки почвы. Нижний край разрезают в виде лепестков, отгибая края наружу для большего диаметра врезки и захвата грунта. Нижние края затачивают.

Приспособить в качестве резервуара для отработанного грунта в ложковом буре можно и старый металлический баллон. Таким буром, собранным своими руками, бурят скважины большого диаметра.

Виды бура для гидробурения скважин

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

Виды буровых установок:

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

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

Пошаговая технология бурения скважин

Важно начинать гидробурение скважины своими руками утром, с учетом климатических условий и особенностей местности. При работе на песке – воды понадобится больше. При извлечении глины необходимо дать время ее растворению, для этого понадобится заблаговременно начать использование воды

При извлечении глины необходимо дать время ее растворению, для этого понадобится заблаговременно начать использование воды.

Разберем детальнее сам процесс бурения:

  • выполняется шлифовка стен для укрепления колонны;
  • применяемая жидкость охлаждает бур, усиливает его проникновение вглубь грунта;
  • отработанный раствор поступает в фильтрующую емкость, где он очищается;
  • затем переливается в следующую емкость для последующего применения.

Используемая технология позволяет производить бурильные работы до достижения водоносной жилы. Эффективность и мощность такой установки дают возможность производить работы на глубине до 50 метров. По завершению работ шахта промывается чистой водой, извлекаются буровые штанги.

Укладка обсадных труб

По завершению работ по бурению скважин гидробуром приходит время для монтажа обсадных труб, предотвращающих обрушение стенок шахты. Для этой цели могут применяться:

  • сталь;
  • пластик;
  • асбестоцемент.

Наибольшей эффективностью отличаются пластиковые трубы. Они обладают достаточной прочностью, не поддаются воздействию коррозии, не разрушаются при длительном нахождении во влажной среде. Рекомендуется применять трубы с диаметром 116 мм для коротких скважин, и 125 мм – для глубоких шахт. Помимо этого современные пластиковые трубы позволяют избежать лишних соединений, что значительно усиливает прочность всей конструкции.

Для достижения высокой очистки воды необходимо применять специальные фильтры грубой очистки. Они могут быть самодельными, либо изготовленными в заводских условиях. При самодельном изготовлении подобного фильтра на водозаборной трубе делаются щели небольших размеров, после чего они обматываются мелкой сеткой, которая фиксируется хомутами. После установки фильтра, на дно водозаборной трубы высыпается половина ведра мелкого гравия. После чего производится окончательная размывка водоносного пласта для его очищения от остатков буровой жидкости.

Технологический процесс бурения скважины водой считается ответственной работой. Он требует тщательной подготовки используемого инструмента и строго соблюдения технического процесса. Однако полученный положительный результат, сделанный своими руками будет продолжительное время радовать счастливого обладателя чистой вкусной водой!

Необходимое оборудование для работы

Стандартный тип работ по гидробурению выполняется посредством малогабаритных установок. Для собственного участка — это замечательное решение и оптимальный способ своими силами добыть воду.

Поставлять рабочую жидкость в скважинный ствол необходимо со значительным напором, а для этого необходим насос или мотопомпа для загрязненных жидкостей.

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

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

Наиболее востребованы у потребителя для целей гидробурения специальные малогабаритные установки МБУ. Это агрегат с высотой 3 м и диаметром 1 м.

В состав этой сборной конструкции включены:

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

В числе необходимого оборудования также желательно иметь преобразователь тока. Он нужен, чтобы энергообеспечение процесса было стабильным. Еще обязательно нужна лебедка на поднятие/спуск обсадных и наборных труб.

При выборе мотопомпы лучше остановиться на более мощном аппарате, так как предполагаются большие нагрузки. Для гидробурения понадобиться еще и такой сантехнический инструмент, как трубный ключ, ручной зажим, пересадочная вилка.

Процесс гидробурения с самого начала и до конца работ включает постоянный круговорот рабочей жидкости. С помощью насоса водная суспензия с размытым грунтом выходит из скважины, поступает прямо в приямок и после осаждения взвеси снова подается в скважину.

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

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

Для гидробурения подбирается мотопомпа, способная перекачивать сильно загрязненную воду. Желательно купить агрегат с напором 26 м, давлением 2,6 атм и производительностью от 20 м3/ч.

Более мощная помпа гарантирует быстрое, беспроблемное бурение и лучшую промывку скважины

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

Немного о самой технологии

Гидробурение скважин для воды — это процесс разработки верхних слоев грунта с вымыванием стенок канала при помощи направленного напора воды. То есть, помимо бурильной установки, еще используются насос и помпа, которые обеспечивают сильный поток воды и ее циркуляцию в процессе.

Зачем вообще использовать жидкость в таком процессе?

  1. Вода позволяет куда быстрее преодолеть штанге бура мягкие слои, в которых она замедляется и увязает, что позволяет значительно ускорить работы. За день можно пробурить канал до 10 м глубиной.
  2. Жидкость охлаждает рабочий механизм, предотвращая перегрев.
    Вода оказывает дополнительное влияние во время бурения, что упрощает весь процесс. В большинстве случаев на разработку потребуется 1-3 дня.
  3. Кроме того, чистую воду используют только при разработке глинистого грунта, суглинка и супеси, в остальных случаях используют добавки. При работе с песком рекомендуется добавлять глину, которая укрепит скважину изнутри. Для прохода твердых слоев добавляют мелкую дробь или крупный песок, который выполняет функцию абразива.

Благодаря гидробурению образуется абиссинская скважина глубиной 15 м. При использовании самых простых установок максимальная глубина работ составит около 25 м, а при профессиональном оборудовании — почти 200 м и более. Использование воды помогает вымывать остатки после бурения с помощью насоса без применения других специальных приспособлений, которые требуют остановки работы бура.

При использовании наилучшей МБУ для работы на своем участке можно добраться до водоносного слоя на глубине 35 м, сделать довольно глубокую скважину, но не колодец.
Разработка затрудняется при работе с крупными камнями и твердыми породами, которые не берет бур штанги. В местности, где в основном каменистая почва, оборудование для гидробурения скважин практически бесполезно.

Какого типа бывают водозаборные скважины

При всем своем многообразии, специалисты различают всего несколько типов водозаборных скважин.
Первый – это так называемая скважина-игла. При этом штанга для бурения, обсадка скважины и снаряд для бурения собой представляют единое целом. Бур остается в земле на протяжении всего процесса бурения. Сам же процесс осуществляется ударным методом.
Скорость углубления при таком методе в среднем составляет около 2 метров в час. Максимально возможная глубина при этом – до 45 метров. Скважину-иглу, как правило, обустраивают для так называемых абиссинских колодцев на даче. Они востребованы в летнее время, так как зимой могут показывать нестабильный водозабор. Отличительной особенностью такой скважины является то, что прослужить она может несколько десятилетий. Однако отремонтировать ее невозможно. Как только скважина прекращает давать воду – ее закупоривают и приступают к обустройству новой.
Диаметр буровой штанги составляет без применения копра до 12 см – это соответствует погружному насосу на 86 мм.

Типы обустройства водозаборных скважин.

Второй – несовершенная скважина. Такая скважина как будто бы повисла внутри пласта. Она проста в обустройстве и от исполнителя не потребует особого мастерства. Однако и забор из нее не слишком качественный. Для того, чтобы максимально улучшить качество воды, забираемой из несовершенной скважины, рекомендуется обустроить заглушение внизу скважины.
Для того, чтобы несовершенную скважину можно было забурить своими силами, потребуется наличие довольно мощного водоносного пласта.
Третий вид скважины – совершенный. При этом обсадка ее опирается на кровлю водоупорного пласта. Прохождение такой скважины потребует точных знаний местной геологии, а также наличия определенных умений и навыков у бурильщика.
Качество воды в такой скважине самое лучшее, а срок эксплуатации – максимальный.
Четвертый тип – так называемая скважина с забоем. В свою очередь, она может быть как совершенной, так и несовершенной. Благодаря забою, можно будет обслуживать такую скважину и в случае необходимости ремонтировать. Однако бурить ее могут лишь самые опытные мастера, хорошо знакомые с местной геологией.

Отличительные черты метода

Способ заключается в извлечении отработанной породы водой, под давлением нагнетаемой в полость шахты. Буровой инструмент для удаления разрушенных слоев не применяется.

Технология заключается в сочетании 2 процессов:

  • образование вертикальной скважины в земле посредством поочередного разрушения почвенных пластов;
  • извлечение из скважинного ствола измельченных фрагментов грунта под действием рабочей жидкости.

Процесс замешивания раствора на бурение.

Созданию необходимого усилия, требующегося для погружения режущего инструмента в породу, способствует собственный вес оборудования, состоящего из колонны штанг для бурения и оснащения для закачки жидкости в скважину.

Для изготовления промывочного раствора в отдельном приямке в воде затворяют небольшое количество глиняной взвеси, строительным миксером размешивают ее до консистенции кефира. После этого буровая жидкость мотопомпой под напором направляется в скважинный ствол.

При гидробурении жидкая среда выполняет следующие функции:

  • удаление из тела водяной шахты фрагментов разрушенной породы;
  • охлаждение режущего инструмента;
  • шлифовка внутренней полости шурфа;
  • укрепление шахтных стенок, позволяющее снизить вероятность обрушения выработки и засыпания отвалом скважинного ствола.

Из отрезков трубы длиной 1,5 м, соединяемых резьбовыми креплениями, формируют колонну, удлиняющуюся за счет наращивания фрагментов по мере заглубления скважины.

Технология гидробурения оптимальна для пород с высокой концентрацией песка и глины. Применять эту методику для обустройства автономного источника на скалистых и болотистых грунтах нецелесообразно: массивные и вязкие слои почвы тяжело вымываются водой.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий