Бурение скважины на воду своими руками: основные виды, способы и оборудование

Скважина своими руками без оборудования: принцип устройства

Время чтения: 7 минут Нет времени?

Отправим материал вам на e-mail

Бюджетным вариантом изготовления автономного источника водообеспечения является скважина своими руками без оборудования по нескольким существующим технологиям. Имеются ввиду способы, позволяющие обойтись без аренды бурового станка. Однако некоторое оборудование и инструменты домашнему мастеру все же потребуются.

Изготовление скважины без оборудования своими руками

Видео: скважина на воду без помощи буровой установки

Предназначение, нюансы устройства

В сравнении с колодцем скважина имеет меньшие габариты, позволяя сохранить рабочее пространства участка. Устье источника герметизируется гораздо проще, внутрь не попадают осадки и грязь. Не нужно вынимать большое количество грунта, вывозить его со стройплощадки.

Сравнение колодца и скважины

Сооружается скважина своими руками без оборудования несколькими способами:

  • путем размывания почвы водой;
  • извлечения породы шнеком ручного бура;

Извлеченный из скважины шнек

  • или желонкой самодельного приспособления.

Бурение скважины желонкой

Самым экономичным методом является абиссинский колодец, из которого грунт не извлекается вовсе. Почва уплотняется при забивании наращиваемых труб, колонна становится эксплуатационной, по ней вода поступает в напорную линию.

Принцип устройства абиссинского колодца

Способы изготовления, материалы, инструменты

Чтобы сделать скважину своими руками без оборудования по указанным технологиям, потребуются различные инструменты, материалы. Ниже будет рассмотрен бюджет, плюсы, минусы конструкций источников водозабора.

Различные виды устройств для бурения

Ручной шнековый бур

При выборе классического бурения потребуется приобрести ручной инструмент со шнеком или съемными ножами. Технология состоит из операций:

  • бурение – высота ручного бура не позволяет достичь, даже горизонты верховодки, поэтому после заглубления на 1 – 1,5 м штанга наращивается следующей секцией;

Устройство шнекового бура

  • обсадная колонна – обычно изготавливается из полиэтиленовых труб, в нижней части перфорируется щелями или круглыми отверстиями, либо на забой присоединяется заводской, самодельный фильтр;

Обсадная труба с перфорацией

  • промывка – обычно откачивается 2 – 3 ведра очень грязной воды, затем идет 1 – 2 куба жидкости с песком, после чего, качество нормализуется;

Промывка скважины во время бурения

  • низкий бюджет строительства – покупка бура + изготовление штанг с замками для наращивания;
  • скорость проходки – шнек представляет собой винт Архимеда, по которому грунт самостоятельно перемещается вверх.

Разновидности ручных буров для изготовления скважины

При выборе бура со сменными лопастями резко повышаются трудозатраты. После нескольких оборотов инструмент нужно поднимать, чтобы стряхнуть породу. В любом случае домашний мастер может обойтись без помощников. Недостатками технологии являются:

  • сложное позиционирование по вертикали;
  • многочисленные спуски/подъемы.

Диаметр оснастки ручных буров ограничен 40 см, при желании можно найти 50 см шнеки, которые выпускают 3 – 4 производителя РФ. Это резко ограничивает диаметр обсадной колонны, позволяя опускать в нее маломощные погружные насосы.

Бурение скважины ручным шнековым буром

Абиссинская скважина-игла

Существует методика строительства источника водозабора без выемки грунта. Отверстие в земле изготавливается за счет уплотнения прилежащих пород при забивании трубы небольшого диаметра. То есть, рабочий инструмент после достижения водоносного горизонта просто становится обсадной колонной.

Скважина-игла своими руками без оборудования

Поэтому все необходимое оборудование монтируется на трубу перед забивкой:

  • конус – чуть большего диаметра, чем труба, чтобы уплотненная почва не повредила оборудование, установленное над ним, изготавливается из стального прутка на токарном станке или кузнечном оборудовании;
  • фильтр – труба перфорируется круглыми отверстиями, обматывается сверху проволокой или V-образной сеткой;
  • обратный клапан – монтируется внутри трубы над фильтром, обычно это диафрагма с тяжелым шариком от подшипника;
  • труба – 1 – 1,5 м, наращивается по мере погружения колонны резьбовыми или сварочными соединениями.

Конструкция абиссинской скважины-иглы

Изготавливается скважина игла своими руками без оборудования, но необходим специальный инструмент – бабка. Для абиссинского колодца не нужна тренога, буровой шнек, промывочный насос. Однако ударное заглубление кувалдой расплющивает верхнюю часть трубы, поэтому применяется другая схема:

  • инструмент устанавливается вертикально на устье;
  • в 50 – 70 см от земли на тело трубы крепится хомутами площадка-подбабок;
  • на трубу надевается бабка (бетонная или стальная заготовка с внутренним отверстием по размеру трубы).

Ударный инструмент для абиссинской скважины

  • на самый верх трубы крепится хомутами талевый блок;
  • веревки/троса крепятся к бабке, перекидываются через шкивы блока на разные стороны.

После чего, один два рабочих одновременно поднимают бабку вверх к талевому блоку, отпускают троса. Бабка ударяет по площадке, труба забивается в грунт, операция повторяется до тех пор, пока площадка не окажется у грунта. Затем труба наращивается, подбабок и талевый блок поднимаются выше.

Несмотря на низкий бюджет строительства (5 – 7 тысяч рублей), технология имеет некоторые минусы:

  • сложности в поиске бабки, опорной площадки или изготовлении этих приспособлений своими руками;
  • полимерные трубы не могут применяться при ударном бурении, стальная труба обладает меньшим ресурсом.

Желонковое бурение

Кроме перечисленных методов может изготавливаться скважина своими руками без оборудования методом желонки, который так же называется ударно-канатным бурением.

Ударно-канатный способ бурения

Для этого используется последовательность операций:

  • тренога – высотой 1,5 – 2 м монтируется на устье, в верхней части закрепляется талевый блок;
  • бурение – желонка приподнимается тросом до талевого блока, освобождается, падает на грунт, заполняется породой, после извлечения земли операция повторяется.

Скважина своими руками без оборудования методом желонки

Желонка изготавливается из трубы, нижний край которой заострен (фаска) или имеет зубья для разрушения пласта. Внутри на шарнире установлена круглая заглушка в размер внутреннего диаметра трубы. При ударе о землю заглушка открывается на шарнире, при извлечении закрывается под весом набравшейся внутрь почвы.

На плотных грунтах после удара труба дополнительно вращается приваренными либо пропущенными в отверстия рычагами. Это позволяет повысить производительность, снизить трудозатраты.

Недостаток методики – необходимость покупки толстостенной трубы длиной 1 – 1,5 м. Поскольку от тяжести инструмента зависит эффективность бурения.

Гидробурение

Грунт можно, не только уплотнить «иглой» при вбивании колонны, удалять из скважины желонкой, шнеком бура, но и разрушать напорной струей. Однако в технологии гидробурения так же используется желонка для формирования круглого отверстия. Поэтому методика состоит из этапов:

  • изготовление приямка – глубина 40 – 60 см, размеры 0,5 х 0,5 м;
  • подготовка резервуара – еврокуб, поливная емкость или котлован в земле возле устья скважины;
  • установка насосного оборудования – размещается между резервуаром и скважиной.

Гидробурение скважины своими руками без оборудования

Затем в приямок устанавливается желонка, внутрь нее подается вода из резервуара под давлением. Жидкость размывает породу, буровой раствор отводится грязевым насосом в емкость или стекает в котлован по выкопанной траншее для отстаивания, повторного забора, повторения цикла.

Котлован для слива бурового раствора

Желонка необходима при прохождении твердых пород, с которыми вода не может справиться самостоятельно. После отключения насоса на глинах желонку вращают рычагами, на крупнообломочных, гравелистых грунтах сбрасывают в скважину при помощи талевой системы.

Выводы

Таким образом, владелец загородного участка может выбрать оптимальный вариант для изготовления источника водозабора без дорогостоящего оборудования. Максимальный дебит будет у скважин, созданных методом желонки, ручного бурения, разрушения породы гидравлическим способом. Абиссинский колодец проще в строительстве, однако дебит будет меньше.

Видео: скважина на воду своими руками

Экономьте время: отборные статьи каждую неделю по почте

Скважина на воду своими руками ручным и ударно-канатным способом

Любая усадьба, будь-то загородная дача или частный дом, должна быть обеспечена водой. Без животворящей влаги не могут произрастать, радуя взор буйным цветением, и полноценно плодоносить никакие культурные растения. Скважина на воду своими руками, несмотря на кажущуюся грандиозность процесса – вполне реальная возможность добычи воды, которою можно осуществить самостоятельно без использования тяжелой буровой техники. Существует несколько способов бурения, которые достаточно просты в исполнении и не предусматривают применение дорого оборудования и значительных усилий.

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

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

При бурении неглубоких скважин бурильную колонну можно доставать вручную, вовсе обходясь без применения вышки. Бурильные штанги можно выполнить из труб, соединяются изделия с помощью шпонок или резьбы. Самая нижняя штанга дополнительно оснащается буром.

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

Читать еще:  Особенности работы и параметры вакуумных машин

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.

Для откачки грязной воды можно применить ручной насос либо насос погружного типа. После двух-трех ведер грязной воды водоносная жила промывается и обычно появляется чистая вода. Если этого не произошло – скважину следует заглубить еще на 1-2 метра.

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

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:

Нюансы установки обсадных труб

Вырытая скважина под воду своими руками требует дополнительной обсадки, которую можно выполнить как из цельной асбоцементной трубы, так и отдельных отрезов асбестовых труб. При работе с отрезами особое внимание уделяется равному диаметру труб с тем, чтоб обеспечить в последующем беспрепятственное погружение всей конструкции. Каждое трубное звено удерживается от сползания и закрепляется скобами, которые потом прячутся под полосками из нержавеющей стали.

Скважина на воду своими руками может быть «обсажена» также стальными или пластмассовыми трубами

“Обсадка” трубы необходима:

  • для предотвращения осыпания стенок при бурении;
  • для исключения засорения скважины при эксплуатации;
  • для перекрытия верхних водоносных слоев с плохой водой.

На дно скважины опускается труба с фильтром, выполненным из мелкой сетки не пропускающей песчинки и обеспечивающим фильтрацию воды. Опущенная на необходимую глубину труба закрепляется хомутом. Это позволит предотвратить самопроизвольное проседание.

При грамотном устройстве скважины на воду надземная часть конструкции укрывается кессоном – оголовком, защищающем источник от загрязнения.

Оголовок представляет собой бак с закрывающимся люком с диаметром отверстия, позволяющем беспрепятственно иметь доступ к водозаборной скважине

Со временем может наблюдаться эффект незначительного «выдавливания» трубы из почвы. Естественный процесс самопроизвольного поднимания трубы на поверхность грунта не требует дополнительных мероприятий по заглублению.

Как пробурить скважину на участке своими руками: способы бурения, пошаговая инструкция

Наличие на даче воды – обязательное условие комфортного отдыха. Абсолютное большинство дач не имеет централизованного водоснабжения и в ближайшем будущем перспектива вряд ли изменится. Решить проблему можно с помощью скважины, и сейчас для этого есть доступные технологии.

Чем скважина лучше колодца

Раньше вопросы решались только одним способом – копался колодец, вода в дом носилась ведрами. В дальнейшем начали использовать простейшие погружные насосы, они опускались в колодцы и накачивали воду в большие емкости, а уже из них она самотеком подавалась в дом. Но такая технология имеет много недостатков.

  1. Зимой емкости приходилось очень качественно утеплять, и даже такие мероприятия не гарантировали сохранность воды.
  2. Незначительное давление не позволяло пользоваться стиральными автоматами и другой бытовой техникой, использующей воду под давлением.
  3. В колодце находится вода с мелкозалегающих слоев. Она по многим параметрам не отвечает существующим требованиям СанПиН. Особенно сегодня, когда экологическая обстановка значительно ухудшилась.
  4. Во время паводков, обильного таяния снега, сильных ливней грязная вода с поверхности земли попадала в колодец, что делало невозможным длительный период времени использовать ее не только для приготовления пищи, но и для бытовых нужд. Приходилось несколько раз полностью откачивать воду и делать дезинфекцию.
  5. В колодец попадает грязь, он заиливается, его приходится периодически очищать. Это физически очень трудные работы, выполнять их могут только профессионалы.

Сегодня есть отличный способ решения всех проблем – пробурить скважину, и чем больше ее глубина – тем лучше качество воды.

Виды и способы бурения скважин

Мы не будем рассматривать виды бурения при помощи специальных механизмов и промышленного оборудования, в статье уделяется внимание только тем, которые можно сделать самостоятельно с использованием обыкновенных инструментов и приспособлений.

Таблица. Методики бурения скважин бытового потребления

Решение о выборе метода бурения должен принимать каждый владелец загородного участка отдельно, при этом всегда надо учитывать примерную глубину расположения водоносного слоя, физические свойства почвы, примерный расход воды, необходимое давление и свои технические возможности.

Важно. Пробурить скважину в одиночку очень сложно, намного целесообразнее работать с помощником.Такая организация труда не только уменьшает время бурения и облегчает физические усилия каждого человека, но и дает гарантию, что все технологические операции будут выполнены в полном соответствии с разработанными рекомендациями. А это значит, что дебит скважины будет максимальным, она не заилится и не осушится.

Для каждого метода надо подготовить приспособления для выемки земли, наконечники бура, винтовые лопасти, обсадные трубы, зажимы и т. д. Существует огромное количество различных вариантов, каждый мастер подбирает для себя оптимальный с учетом наличия материалов и профессионального умения.

Цены на различные виды ручных буров

Пошаговая инструкция по гидробурению скважины

Водоносные слои есть на всех участках, за исключением высокогорных районов. Они могут быть на различной глубине, но это зависит лишь от вашего везения. В абсолютном большинстве случаев водоносный слой располагается на глубине до 20 м, имеется в виду песчаный горизонт, а не артезианский. Последние могут быть на глубине ста и более метров, они используются для снабжения поселков и городов, имеют огромный дебит воды. Бурить скважину надо там, где удобнее всего ее размещать, вода будет везде. Водоносные песчаные слои расположены под всей поверхностью и имеют очень большую площадь, это не тонкие прожилки, которые надо искать с точностью до сантиметра. В нашем случае скважина делается в поле под будущие постройки.

Шаг 1. Подготовьте лунки в земле. Это специальная система, состоящая из нескольких лунок, соединенных между собой каналами.

    Небольшое углубление под скважину. В этом месте будет работать бур, в лунку вытекает вода из отверстия. Размеры примерно 20×20 см.

Глубина остальных ям и каналов примерно 40 см.

Шаг 2. Подготовьте обсадные трубы и сделайте на них фильтр. В этих целях можно использовать пластиковые канализационные трубы Ø 110 мм. Фильтр готовится в несколько этапов.

    По периметру просверлите четыре ряда отверстий диаметром примерно 10 мм. Расстояние между отверстиями 4–5 см. Сверлите осторожно, пластиковые трубы довольно хрупкие и могут повреждаться. Если у вас есть возможность для обсадной трубы использовать металлические – отлично, они намного устойчивее и не боятся больших усилий. Процесс их подготовки технологически ничем не отличается. Отверстия сверлятся на расстоянии примерно 50 см от торца, длина фильтра не менее метра.

По краям металлического фильтра намотайте изоленту, она не допустит попадания грязи во время опускания.

Шаг 3. Изготовьте для обсадной трубы острый наконечник. С ним намного легче ее опускать, исключается заедания, нет надобности прилагать большие усилия. Тем более что пластик не отличается высокими характеристиками прочности. Наконечник надо делать таким образом.

    На отрезке трубы длиной примерно 20 см нарисуйте корону. Требуется четыре лепестка.

Такой наконечник можно делать и из других материалов. Главное условие – он должен прочно и герметично сидеть в обсадной трубе. Конус прикрепите к трубе заклепками.

Шаг 4. Наполните ведро для откачивания водой, она подается самотеком или насосом из бочки.

Цены на электрические водяные насосы

Шаг 5. Приступайте к бурению скважины. Делается это специальными приспособлением с острым металлическим наконечником. Диаметр наконечника должен примерно на сантиметр превышать размер обсадной трубы.

Приспособление для бурения изготовлено из полой трубы диаметром Ø25 мм. В верхней части прикручен шланг, через который насос подает воду. Надо постоянно нажимать на трубу и совершать вращательные движения. Работа физически довольно тяжелая и отнимает много времени. Точно предвидеть объем работ никто не может, для этого необходимо делать специальные контрольные бурения промышленными установками.

Вода вытекает из скважины, далее попадает в отстойник, где очищается от песка и глины и затем наливается в ведро. Оттуда ее забирает погружной насос и подает обратно в бур. По мере заглубления трубы надо наращивать при помощи соединительных металлических муфт.

Шаг 6. В лунке забора воды насосом делайте метки ее уровня, для этого можно пользоваться обыкновенными палочками. Вам надо поймать момент, когда уровень воды начнет понижаться. Это свидетельствует о том, что вода уходит в водоносный песок, через 1,5–2,0 метра можно прекращать бурение. Есть еще два вторичных признака достижения водоносного слоя:

  • приспособление опускается значительно легче;
  • выходящая из отверстия вода имеет только песок без глины.

Шаг 7. Достаньте бур и опустите в скважину обсадную трубу. Бур надо постепенно поднимать вверх, каждое соединение откручивать, изменять место расположения зажима и опять вытаскивать.

Практический совет. Если в каком-либо месте процесс пошел очень трудно, то можно немного включить подачу воды. Но не злоупотребляйте временем подключения воды, как только заедание ликвидировано, ее требуется немедленно отключить. Дело в том, что стенки скважины в песке очень непрочные. Под напором они могут осыпаться и значительно уменьшить глубину скважины. Обнаружится проблема лишь во время опускания обсадной, а это уже большая неприятность. Надо доставать обсадную трубу и повторять бурение, потребуется много времени и нервов.

Глубина скважины делается с запасом, за счет этого фильтр попадет точно в водоносный слой даже при том, что во время ее опускания отверстия может немного засориться. Обсадные трубы соединяйте меду собой заклепками. Рекомендуется вынимать резиновые уплотнители раструбных соединений, за счет этого намного облегчается процесс ее опускания. Не надо переживать, что в щели попадет грязь, через несколько недель пользования скважиной они герметично затянутся глиной.

Читать еще:  Особенности дезинфекции воды в колодце

Шаг 8. Вставьте водяной насос и начинайте прокачивать скважину. Для этого потребуется несколько часов. Не волнуйтесь, если через 1–2 часа уменьшается дебит, это нормальное явление. Со временем в песке промоются большие ходы, за счет этого существенно ускорится объем ее поступления в обсадную трубу. Для полной прокачки требуется несколько дней, насос ночью лучше отключать. Пока вы не убедитесь в достаточном количестве воды, надо контролировать работу оборудования лично.

Для раскачки дебита скважины рекомендуется пользоваться насосами, способными перекачивать грязную воду. Если у вас такого нет, то на обыкновенный надо сделать дополнительный фильтр и по мере засорения очищать его. Для этого насос вынимается из обсадной трубы. Пошла чистая – отлично, скважина готова к использованию.

Видео — Как пробурить скважину

Как пробурить скважину на воду вручную

Бурение скважин на воду своими руками позволяет сэкономить на аренде буровой установки и оплате труда рабочих. Чаще всего люди предпочитают делать именно скважину, так как по габаритам она занимает меньше места, а также меньше грунта придется вывозить с участка после окончания строительных работ. Существует несколько видов скважин и способов, при помощи которых можно самостоятельно добраться до водоносного слоя.

Виды скважин

На участке можно обустроить несколько видов источников, которые отличаются конструкцией. При этом необходимо уточнить, на какой глубине находится вода, чтобы выбрать оптимальное место. Обычно при оформлении документов хозяевам советуют то или иное расположение. В особо трудных случаях приходится выкладывать большие средства, чтобы добраться до воды, например, если дом расположен на холме, глубина скважины автоматически увеличивается на расстояние, равное его высоте.

Виды источников, которые можно сделать своими руками:

  • абиссинская скважина – самая простая конструкция;
  • скважина на песок – глубина до 12 метров;
  • артезианская – скважина на известняке.

Абиссинский колодец – это труба диаметром до 4 см. Может быть еще меньше – 2,5 см. Внизу находится фильтр и острый наконечник, поэтому абиссинку еще называют иглой. Выкачивать воду можно с помощью ручного насоса или насосной станции, подключенной к электричеству. В зависимости от скорости наполнения скважины в час выкачивают до 3 кубических метров жидкости.

Преимущества обустройства абиссинского колодца:

  • скорость – на установку уходит несколько часов и далее можно пользоваться источником;
  • нет необходимости покупать дорогие материалы и арендовать буровую технику;
  • длительный срок службы 10 – 15 лет, если правильно обустроить подземную водозаборную часть.

В основном иглу применяют на супесчаниках. Если грунт состоит из большого количества глины, пробить его будет сложно, а фильтр быстро заилится, и скважина перестанет давать воду.

При расстоянии до водного зеркала свыше 8 метров, нужно дополнительно обустраивать кессон для насосной станции на несколько метров ниже уровня земли, что повлечет за собой дополнительные затраты времени и средств. Проблема в том, что станция не может поднять жидкость с большой глубины, а погружной насос не помещается в очень узкое отверстие обсадной трубы. Прежде чем приступить к обустройству, нужно выяснить глубину залегания водоносного слоя и определить тип грунта.

Скважина на песок

Песчаный грунт хорошо фильтрует жидкость от крупных частиц, поэтому вода в скважине отличается прозрачностью. При условии правильно выполненного фильтра. Основной проблемой является сыпучесть, поэтому стенки во время монтажа скважины часто обрушиваются. В то же время буровые установки легко справляются с мягким слоем, поэтому работа длится недолго.

Песчаные скважины можно бурить на глубину до 35 метров, но у них много недостатков:

  • недостаточная природная фильтрация воды, так как песок не удаляет растворенные вещества и остатки сточных вод, а также пестициды и другие виды сельскохозяйственной химии;
  • скважина может работать не дольше 20 лет, далее происходит процесс заиливания и необходим капитальный ремонт с промыванием;
  • песок забивает фильтр, прочистить который можно, достав полностью обсадную трубу;
  • необходимость в регулярной очистке насоса, так как его фильтрующий элемент также забивается мелкими твердыми частицами.

Тем не менее, большая часть имеющихся скважин – песчаные, так как обходятся намного дешевле артезианских.

Артезианский колодец

Водоносный известняк может находиться на глубине от 50 до 250 метров. В одном районе разница составляет до 150 – 200 метров. Существует мнение, что артезианская вода намного чище, чем песчаная. Это не совсем верно. Она немного чище, так как жидкость проходит больше слоев грунта. Главное достоинство артезианского колодца – высокая скорость наполнения и неиссякаемый запас воды. В известняковых породах жидкость находится под высоким давлением и при бурении она поднимается выше. Были случаи, когда вода сама выливалась через край горловины. Таким образом жидкость можно поднять на нужный уровень, чтобы иметь возможность установить насосную станцию или неглубокий погружной насос.

Преимущество артезианского колодца:

  • нет сезонных колебаний уровня воды, что положительно сказывается на работе насосного оборудования;
  • жидкость чище – ее можно использовать в сыром виде без кипячения;
  • растворенные минералы оказывают положительный эффект на здоровье;
  • не требуется ремонт и обслуживание при условии качественного монтажа;
  • долгий срок службы – более 50 лет.

Самая глубокая артезианская скважина, пробуренная человеком, достигает глубины более 12 км. Находится она на Кольском полуострове и занесена в Книгу рекордов Гиннеса. Китайцы еще в 13 веке бурили вручную очень глубокие колодцы – до 1,5 км.

Недостатков у артезианских скважин практически нет. Единственное – наличие большого количества ионов железа, но это зависит от состава породы в данном регионе. После прокачки в течение 2 – 3 недель жидкость отправляют на анализ, чтобы установить нужный фильтр и пользоваться источником.

Критерии выбора для своего участка

В первую очередь желающих пробурить скважину интересует цена работы и материалов. В некоторых случаях жильцы делают это вручную, чтобы максимально сократить расходы на обустройство источника. К примеру, артезианскую скважину дешево обустроить не получится, поэтому компании, которые занимаются бурением, предлагают экономные варианты, но это сказывается на качестве воды и сроке службы.

Оптимальный вариант – песчаная неглубокая скважина, если позволяет геологическое расположение участка и водоносный слой расположен близко к поверхности земли. Такое бывает не всегда, поэтому приходится тратить деньги на глубокое бурение.

Если на участке уже есть источник, который обеспечивает дом водой, а скважина нужна для полива огорода, достаточно сделать абиссинский колодец с ручной подкачкой жидкости. Сделать скважину для воды вручную без оборудования можно за один день, используя подручные материалы.

Способы бурения своими руками

Есть несколько способов, с помощью которых можно добраться до водоносного слоя:

  • шнековый бур – по мере углубления в толщу земли его наращивают новыми секциями металлической трубы;
  • желонка – приспособление с острыми зубьями на конце и клапаном, препятствующим высыпанию земли обратно в шахту;
  • с помощью размывания грунта – гидравлический способ;
  • «игла»;
  • ударно-канатный способ.

Используя технологию шнекового бурения, можно вырыть скважину глубиной до 100 метров. Вручную это сделать сложно, поэтому используют стационарные электрические установки, а бур наращивают новыми секциями по мере углубления. Периодически его поднимают, чтобы высыпать грунт. Чтобы стенки не осыпались, вслед за буром укладывают обсадную трубу.

Если бур нельзя нарастить, к его основанию прикрепляют желонку с острыми краями и бур ввинчивает ее еще на несколько метров глубже. Далее трубу поднимают и высыпают скопившийся грунт.

Работу с помощью шнека можно выполнить на мягкой почве. Каменистая местность, глинистые отложения и плауны не пригодны для такого способа.

Желонка – это металлическая труба с припаянными на конце зубьями из твердой стали. Чуть выше в трубе находится клапан, который перекрывает выход грунту при подъеме устройства с глубины. Принцип работы простой – желонку устанавливают в нужном месте и вручную поворачивают, постепенно углубляя в почву. Способ занимает больше времени, чем использование электрического оборудования, но он экономный.

Устройство требуется периодически поднимать и высыпать землю из трубы. Чем глубже уходит труба, тем тяжелее ее поднять. Вдобавок прокручивание требует применения грубой силы. Чаще всего работают несколько человек. Чтобы грунт легче поддавался бурению, его размывают водой, заливая ее сверху в трубу с помощью шланга и насоса.

В гидробурении также используется желонка, чтобы размягчать пласты грунта, с которыми жидкость даже под напором не справится.

Ударно-канатное бурение – наиболее старый метод, который используется по сей день. Принцип заключается в опускании металлического стакана в обсадную трубу и постепенное углубление скважины. Для бурения нужна станина с закрепленным тросом. Способ требует времени и частых подъемов рабочей трубы, чтобы высыпать грунт. Для облегчения работы применяют шланг с водой, чтобы размыть почву.

Способ «игла» для абиссинской скважины: при опускании трубы происходит уплотнение грунта, поэтому он не выбрасывается на поверхность. Для проникновения в почву нужен острый наконечник из ферросплавных материалов. Сделать такое устройство в домашних условиях можно, если водоносный слой расположен неглубоко.

Способ отличается дешевизной и небольшими затратами времени. Недостаток заключается в том, что для обеспечения частного дома водой такой скважины будет недостаточно.

Инструменты и материалы

В зависимости от того, какой тип скважины нужно обустроить, какова ее глубина, а также от бюджета мероприятий, выбирают инструменты и материалы.

Установку для бурения со станиной можно сварить с помощью обычного аппарата. Шнековый ручной бур покупают в магазине. К нему могут понадобиться дополнительные секции с резьбой. Их количество зависит от предполагаемой глубины источника.

Для обсадной трубы часто применяют пластиковые трубы, хотя они не настолько прочны, чтобы выдерживать движения грунта. Дольше служит бетонная обсадка или металлическая труба, но металл склонен к коррозии. Оптимальный материал – толстостенный пластик, устойчивый к низким температурам. При соединении частей нужно будет обратить внимание на качество пайки – некоторые виды пластика требуют специальных приборов.

Для самостоятельного бурения скважин можно воспользоваться приспособлениями, которые фирмы выдают в аренду. Это позволит быстрее сделать работу, при этом покупать инструменты не придется.

Подготовительные мероприятия

Самый важный этап – определение глубины водоносного слоя. Определить его можно по растениям – береза, черный тополь, ольха растут вблизи источников воды. Древесину этих пород раньше использовали для изготовления рамки. Если проволока в дереве начинает вращаться в руках, значит рядом есть подземный источник.

Если водоносная жила расположена неглубоко, над этим местом вечером будут кружить мошки и комары. О наличии жидкости говорит туман или избыток росы по утрам. Если рядом есть пруд или озеро, то это всегда означает, что вода находится неглубоко.

Если ничего из вышеуказанных признаков не указывает на близость водоносной жилы, необходимо обращаться к специалистам-геологам. К тому же на все гидротехнические сооружения нужно делать технический паспорт.

Сделать пробное бурение выгоднее. Можно натолкнуться на камни или глинистый слой, поэтому место нужно искать в песке, чтобы вода была чище. После пробы жидкость нужно взять на анализ и только после этого начинать бурить стационарную скважину.

Читать еще:  Мини-завод по производству кирпича, характеристики

Как избежать ошибок

Нельзя рыть источник осенью или весной, так как в это время года грунтовые воды поднимаются выше. Глубину определяют летом, особенно если планируется устраивать скважину на песок. В засуху жидкость может уйти глубже и потребуется копать уже готовую скважину.

Нельзя обустраивать источник питьевой воды вблизи септиков, мусорных свалок или болот. Жидкость в таких местах будет нуждаться в дополнительной фильтрации.

Иногда при бурении можно добраться до верховодки – поверхностных источников. Они обычно неглубокие, дебита такой скважины не хватит для обеспечения потребностей частного дома.

Какой должна быть правильная конструкция скважины на воду

Общеизвестно, что основное назначение скважин – добыча полезных ископаемых, которыми являются нефть газ и вода, из недр земли, но мало кто знает, что существуют и другие их виды. Скважины используют для выполнения вспомогательных, нагнетательных, специальных и геологоразведочных работ. Хотя конструкция скважины для каждого добываемого ресурса или выполняемых работ существенно отличается от аналогов, между ними есть много общего.

Скважиной называют выработку круглого сечения в земной коре, диаметр которой существенно меньше ее длины, полученную буровым методом с поверхности или в земле под любым угловым направлением к горизонту без прямого доступа человека к каналу. При рассмотрении конструкции всех видов скважин используют терминологию, принятую для их описания в добывающей отрасли.

Рис. 1 Забор воды из скважины электронасосом

Понятие конструкции и основные элементы скважины

Конструкция для скважины – это набор элементов почвенной выработки с диаметром в поперечнике, значительно меньшим их длины, обеспечивающим долговечное и надежное создание канала между поверхностью земли и вскрытым глубинным пластовым флюидом. Основное назначение скважинного канала – геологоразведка и оценка подземных ресурсов, исследование структуры разреза, поддержание давления рабочего пласта, контроль эксплуатации месторождений, добыча природных ресурсов.

Скважины делят на следующие составные части:

  • Ствол скважины – почвенная выработка, в которой расположены обсадные и фильтрующие трубы.
  • Устье – начало скважинного ствола из отрезка трубы, закрепленного на поверхности земли.
  • Забой – нижняя часть скважинного канала, дно.
  • Цементирующее кольцо – цементно-песчаная смесь, накачанная в пространство между стенками ствола и обсадной трубы, выполняет функции герметизации и упрочнения скважинного канала.

Рис. 2 Схема скважины

  • Фильтр – нижний участок скважинных обсадных труб, погруженный в пласт с добываемым ресурсом. В качестве фильтра используют часть ствола без обсадных труб, на дно которого помещает мелкозернистый гравий или специальное фильтрующее устройство.
  • Обсадная колонна – соединенные вместе и погруженные в ствол обсадные трубы, нужна для изоляции скважинного канала от земляной породы ствола. Обеспечивает эффективную и надежную эксплуатацию скважины, предотвращая попадание в канал почвы и защищая его от внешнего давления.

В нефтегазодобывающей промышленности используют промежуточные обсадные колонны, служащие для разделения несовместимых геологических зон, требующих различных режимов бурения скважинного канала. В буровой отрасли применяют следующие промежуточные скважинные колонны:

  • Сплошные. Полностью перекрывают весь ствол независимо от расположения основного интервала.
  • Хвостовики. Колонны, предназначенные для крепления только необсаженного интервала скважины с частичным перекрытием основного.
  • Летучки. Специальные промежуточные обсадные колонны, служащие только для закрытия дефектных промежутков основной колонны без учета следующих обсадных колонн.

Рис. 3 Разрез скважины

Принцип работы скважины на воду

Скважину монтируют для забора воды из подземных водных источников, при этом проводят следующие операции:

  • Производят бурение почвы, используя различное оборудование и инструменты в зависимости от глубины, вида водозаборного источника и особенностей строительства скважин в данном районе.
  • В полученный канал до водоносного горизонта опускают обсадные трубы с фильтром на конце, соединенные между собой в монолитную колонну посредством резьбового соединения.
  • Производят подъем воды с использованием ручных или электрических насосов для скважины поверхностного и погружного типа, подключенных к водопроводной линии при помощи труб.
  • Поступающую в дом воду накапливают в водозаборной емкости большого объема, расположенной на верхних этажах или организуют автоматическую систему подачи воды при помощи приборов.

Конструкция скважины на воду – основные элементы

При бурении скважин принимают меры для защиты канала от осыпания, для этого в устройство добывающих воду скважин включают несколько основных элементов.

Рис. 4 Внешний вид обсадных труб

Обсадные трубы

Обсадные трубы используют для укрепления и герметизации скважинного ствола, основными материалами их изготовления является металл, пластик и асбестоцемент. Металлические трубы выпускают из обычной или нержавеющей стали, также бывают оцинкованные и эмалированные виды.

Помимо резьбы, трубы соединяют между собой посредством сварки или при помощи муфт.

В последнее время особой популярностью пользуются трубы из полиэтилена низкого давления ПНД, широко применяемые в распространенных скважинах на песок. Пластиковая эксплуатационная колонна может составляться из труб, имеющих длину 3 или 6 метров, а их наружный диаметр, рассчитанный на установку глубинных погружных электронасосов, обычно равен 90, 113, или 125 мм.

Донный фильтр

В устройство добывающих воду скважин на песке обязательно входит фильтр, который располагается в забое обсадной колонны и погружен в водоносный горизонт. Существует несколько разновидностей скважинных фильтров, отличающихся конструкцией и принципом работы.

Самый простой вид, создается путем подсыпки в забой скважины гравия с мелким зерном. Гравийная подушка препятствует забору грязевого раствора в скважине из песка и ила со дна, снижая таким образом нагрузку на фильтрующие поверхности обсадных труб и электронасоса.

Рис. 5 Скважинные фильтры – особенности конструкций

Простое устройство со стенкой обсадной трубы, имеющей поперечную или продольную перфорацию в виде тонких надрезов. Через узкие щели хорошо проходит вода, а мелкие частицы песка отсеиваются. Такая конструкция в основном используется в трубах из ПНД.

Представляет собой мелкую сетку из коррозионно-устойчивых материалов (пищевая нержавейка или стеклоткань), обладающую высокой стойкостью к истиранию. Основной недостаток конструкции заключается в ее повышенном сопротивлении водному потоку (на 20 – 40 %), в некоторых случаях при малом дебите это может привести к недостатку воды в источнике.

Конструкция используется в условиях, где требуется высокая прочность, представляет собой трубу с большим количеством просветленных круглых отверстий. Перфорированный фильтр применяют в источниках с малым объемом подачи и низким напором.

Проволочный

Выполнен из нержавеющей проволоки треугольного сечения, намотанной плотными рядами на перфорированную обсадную трубу. Отличается высокой прочностью и долговечностью, напрямую связанными с сечением используемой в нем проволоки.

Основные методы и оборудование для обустройства скважин

Для забора воды из скважин используют погружные и наружные электронасосы, насосные станции, поверхностное насосное оборудование может располагаться рядом со скважинным устьем или на некотором расстоянии от него. Для подключения электронасосов к скважинному источнику используются различные методы и оборудование, рассчитанные на разные типы электронасосов.

Если необходимо решить вопрос крепления погружного электронасоса и защиты скважинного канала от проникновения грязи и осадков, применяют оголовок, который устанавливают поверх обсадной трубы. Устройство рассчитано на стандартный диаметр, может быть выполнено из пластика, стали или чугуна, способно выдержать вес подвешиваемого насосного оборудования до 250 кг. в пластиковом исполнении и до 500 кг. при использовании металла. В типовой конструкции предусмотрено размещение карабина для подвешивания электронасоса и выходное отверстие, через которое пропускает напорную трубу при подключении к линии.

Конструктивно оголовок выполнен из двух частей, которые соединяют после погружения электронасоса в скважину. Для этого на обсадную трубу надевают фланец, прижимая его к поверхности земли, устанавливают резиновое кольцо и сверху ставят второй фланец с подвешенным электронасосом, неподвижно фиксируя его с помощью болтов.

Адаптер позволяет подключать поверхностный центробежный электронасос или насосную станцию к скважине через трубопровод, если они расположены на некотором удалении. Трубы при этом располагаются под землей, что исключает их промерзание в зимнее время, второе преимущество данного подключения – увеличение глубины погружения напорного трубопровода в скважину за счет опускания ниже уровня земли, которая в поверхностных насосах не превышает 9 метров.

Адаптер выполняется в виде двух частей, одна из которых с подключенным напорным трубопроводом располагается в скважинном канале, а вторая с подсоединенной к ней водопроводной магистралью находится снаружи. Обе части соединяются через стенки обсадной трубы с помощью резьбы и изолирующей резиновой прокладки.

Рис. 8 Адаптер – конструктивное устройство

Кессонная яма

Кессонную яму используют в тех случаях, когда электронасос и насосное оборудование для автоматизации его работы расположены рядом со скважинным устьем. Обычно яма выполняется в виде бетонного кольца, углубленного в землю, иногда используется пластик или сварные металлические конструкции, покрытые битумной гидроизоляцией. Во избежание проникновения в забой грунтовых вод вдоль скважинного ствола, дно ямы покрывают цементно-песчаной стяжкой.

Обычно в кессонных колодцах размещают насосную станцию или автоматику управления глубинным электронасосом: гидроаккумулятор, реле давления и холостого хода, манометр. Помимо изоляции от грунтовых вод, кессон обеспечивает защиту от промерзания не только устья скважины, но и всей водопроводной магистрали, которая при его использовании располагается под землей.

Рис. 10 Кессонный колодец

Скважинные насосные агрегаты и автоматика

Для забора воды из скважин в основном используются поверхностные и погружные электронасосы центробежного принципа действия. Преимуществом данной конструкции является возможность создания высокого напора в линии, благодаря применению агрегатов с большим количеством рабочих колес, позволяющих повышать давление в каждой последующей ступени.

Бытовые погружные электронасосы могут поднимать воду с очень больших глубин (около 200 метров), в то время как поверхностные виды используют в источниках с зеркалом воды на глубине до 9 метров от поверхности земли. Для увеличения глубины забора поверхностных моделей иногда используют встроенные или погружные эжекторы, правда при этом их КПД значительно падает.

Рис. 11 Центробежный электронасос

Гидроаккумулятор, реле и манометр

Для автоматизации работы водозаборного насосного оборудования используется автоматика для скважины или насосная станция, состоящая из следующих приборов:

  • Гидроаккумулятор. Представляет собой объемный металлический бак с резиновой грушей внутри, которая при включенном электронасосе заполняется водой. Устройство позволяет избежать гидроударов в системе и оптимизирует работу электронасоса, уменьшая количество его циклов включения и выключения.
  • Реле. Основным элементом автоматической системы управления является реле давления, которое подключается к линии при помощи штуцера. При появлении давления в системе выше его настроек, встроенная мембрана внутри корпуса реле через механическую систему прерывает подачу питающего напряжения на электронасос, и он отключается. После потребления воды, когда давление в системе падает, реле замыкает контакты и включает электронасос.
  • Манометр. Прибор является одним из основных элементов в любой водопроводной системе, позволяет контролировать давление и настраивать оборудование.

Рис. 12 Автоматика в системе управления электронасосами

Конструктивное устройство водных скважин не отличается большой сложностью, основными внутренними элементами, которые устанавливаются при бурении, являются обсадные трубы и фильтр в области забоя. Для забора воды после монтажа скважины используют дополнительное оборудование и инженерные системы (кессон, оголовок, адаптер), позволяющие эффективно подключить электронасос к источнику, учитывая его расположение и вид.

Ссылка на основную публикацию
×
×
Adblock
detector