Гидробурение скважин на воду своими руками: обзор технологии проведения работ

Окончание работ

Цель достигнута, осталось лишь демонтировать оборудование и начать пользование обустроенной скважиной. Но есть несколько важных моментов, не всегда учитываемых в первый раз

Просматривая видео, пользователи часто обращают внимание, что бур достается просто и легко. На самом деле, иногда проще купить новый, чем достать старый бур. Чтобы подобного не случилось, берите на вооружение советы:

Чтобы подобного не случилось, берите на вооружение советы:

1. Вытаскивая бур после достижения водоносных грунтовых залежей, необходимо зафиксировать оставшуюся в новой скважине часть оборудования посредством специального зажима. Делается это для того, чтобы бур не провернулся в трубном ключе и не рухнул.
2. Нет зажима, берите самый крепкий трос, на верхнем фрагменте бура делайте петлю, привязав второй край к дереву, и теперь можно откручивать верхушку бура.

Нет дерева, пусть это будет бревно, на котором посередине и можно закрепить трос. Теперь, когда бур вынут, осталось совсем немного – промыть скважину чистой водой, для чего пригодится насос и раскачать.

Как видите, гидробурение скважин своими руками – технология не самая сложная. Установкой можно пользоваться неоднократно, главное, чтобы насос или мотопомпа не подвели. А воспользовавшись советами и посмотрев видео от профессионалов, любой пользователь сможет быстро и без особых затрат обзавестись собственным источником вкусной и чистой воды.

Ручное гидробурение скважин на воду своими руками

Для начала необходимо определить водоносный слой. От глубины его залегания зависит количество обсадных труб и сложность бурения скважины. Особенности грунта помогут узнать земельные органы. Подготовительные работы включают определение источника воды, и запас жидкости для работы.

Ручное гидробурение включает такие этапы:

1. Наливание воды в приямок и ее замешивание с глиной.
2. Включение мотопомпы. Через шланги промывочная жидкость перетекает к бурильной установке. Дальше жидкость перетекает в первый приямок. Там вода фильтруется. Чистое вещество направляется в другие приямки.
3. Чтобы достичь водоносного слоя используются дополнительные штанги.
4. Дальше необходимо извлечь штанги и установить обсадные трубы.

Для этого применяют обсадные трубы толщиной в 6 мм. Материал для труб может быть разным. Используется пластик, сталь, азбестоцемент.

Обсадные трубы следует снабдить фильтрующими установками. Тогда вода будет более чистой и качественной. Дальше необходимо еще раз промыть скважину.

Также предусматривается замывка при прохождении плавуна, чтобы скважина не обвалилась и не засыпалась песком. Для этого применяют клей обойный КМЦ. Но если прокачать воду до чистоты, то можно надеть сетку на фильтрующую трубу.

О методе

Этот способ подходит для разного типа грунта:

• Песчаного;
• Супесчаного;
• Суглинистого;
• Глинистого.

Для каменистого грунта этот метод не пригоден, так как его принцип заключается в размягчении породы водой, нагнетаемой в зону бурения с помощью помпы, что значительно облегчает процесс. Отработанная вода поступает в приямок рядом с установкой, а оттуда по шлангам возвращается в скважину. Таким образом, водоворот имеет замкнутую систему и много жидкости не потребуется.

Гидробурение скважин осуществляется малогабаритной буровой установкой (МБУ), которая представляет собой разборную мобильную конструкцию компактных размеров и небольшого веса. Она состоит из станины, которая оснащена:

• Реверсивным двигателем с редуктором (2,2 кВт), создающим крутящий момент и передающим его буровому инструменту.
• Буровыми штангами и бурами.
• Ручной лебедки, поднимающей и опускающей оснастку при наращивании рабочей колонны штангами.
• Мотопомпой (не входит в комплектацию).
• Вертлюгом – одним из элементов контура, имеющим скользящий тип крепления.
• Шлангами для подачи воды.
• Лепестковым или разведочным буром в форме конуса, служащим для проходки уплотненных грунтов и центрирования оснастки.
• Блоком управления с частотным преобразователем.

Наличие штанг и буров разного диаметра позволяет бурить скважины разной глубины и диаметра. Максимальная глубина, которую можно пройти с помощью МБУ, составляет 50 метров.

Технология гидробурения скважин на воду состоит из нескольких этапов. На участке монтируют каркас, на него крепят двигатель, вертлюг и лебедку. Затем собирают первое колено штанги с головкой в нижнем торце, подтягивают его лебедкой к вертлюгу и закрепляют в этом узле. Элементы бурильной штанги крепятся на конический или трапецеидальный замок. Бурильный наконечник – лепестки или долото.

Теперь нужно подготовить бурильную жидкость. Рядом с установкой делают приямок для воды или бурильной жидкости в виде густой взвеси, для чего в воду добавляют глину. Такой раствор плохо впитывается грунтом.

Сюда же опускается заборный шланг мотопомпы, а напорный шланг соединяется с вертлюгом. Таким образом, обеспечивается постоянное поступление в шахту воды, которая охлаждает бурильную головку, шлифует стенки скважины и размягчает породу в зоне бурения. Иногда в раствор добавляется абразив (например, кварцевый песок) для большей эффективности.

Крутящий момент буровой штанге передается двигателем, ниже которого расположен вертлюг. На него подается буровая жидкость и заливается в штангу. Разрыхленная порода вымывается на поверхность. Отработанная вода используется многократно, поскольку опять стекает в приямок. Техническая жидкость также предотвратит водяной выброс из напорного горизонта, так как в скважине создастся обратное давление.

По мере прохождения скважины, выставляются дополнительные штанги до тех пор, пока не вскроется водоносный горизонт. После окончания бурения в скважину вставляют фильтр с обсадными трубами, которые соединяются резьбой и наращиваются до вхождения фильтра в водоносный пласт. Затем опускают трос с погружным насосом со шлангом и электроприводом. Вода прокачивается до прозрачности. Посредством адаптера стыкуется источник с водопроводом.

Демонтаж оборудования

После радостных возгласов наступает некоторое расслабление и снижение бдительности, так как в интернете полно вопросов о том, как достать из скважины бур, и реальность такова, что может быть дешевле купить новый бур, чем достать старый. Поэтому при вытаскивании бура после прохождения его до водоносного слоя, нужно фиксировать оставшуюся в скважине часть оборудования специальным зажимом, так как он может провернуться в трубном ключе, которым держат его чтобы не крутился, и рухнуть. Если зажима нет, то возьмите крепкий трос, и каждый раз подстраховывайтесь, когда откручиваете верхний фрагмент бура, сделав на нем петлю, привяжите второй край к дереву. Если деревьев нет поблизости, то возьмите крепкое бревно и закрепите на нем трос посередине. Только тогда, когда всё будет готово можно порадоваться. Теперь нужно промыть скважину чистой водой и раскачать.

Плюсы гидробурения

Одно из преимуществ этого метода заключается в том, что гидробурение малогабаритной установкой можно производить на благоустроенной территории, не опасаясь того, что после выполнения работ участок будет похож на поле битвы после бомбежки.

Начнем с того, что для гидробурения скважины нужна малогабаритная буровая установка, которая не испортит приусадебный участок, и лучше всего подходит для работы с песчаной, глинистой или суглинистой почвой.

Что касается технологии бурения, то также имеются преимущества перед другими видами бурения. Вот они:

• Относительная дешевизна.
• Быстрота выполнения работ.
• Во время бурения укрепляется ствол скважины.
• Возможность сделать работы самостоятельно.
• МБУ, это небольшая и компактная конструкция.
• Установку можно перенести к месту бурения на руках и собрать всего за 15-20 минут.

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.

Гидравлическое бурение – как работает такой метод?

Интересующая нас методика базируется на разрушении посредством специального бурового инструмента и жидкости грунтовых пород. Нагрузка на почву при этом обеспечивается оснасткой для гидробурения и массой применяемых для выполнения операции штанг. Эти приспособления используются для закачки промывочного состава (его называют буровым раствором) в скважину на воду. Жидкость для промывки состоит из взвеси обычной воды и глины.

Гидробурение скважины

Возле участка, где будут осуществляться буровые мероприятия, роют особые приямки с размерами около 100 на 100 см. Они соединяются друг с другом лотками. В приямки подается раствор для бурения. Затем шланг, ведущий от мотопомпы, опускают в приямок и включают агрегат. Мотопомпа забирает буровую жидкость и перекачивает ее в скважину под заданным давлением.

В результате этого образующийся при бурении шлак вымывается бурильным составом, который одновременно шлифует скважину (ее поверхность) и охлаждает рабочий инструмент, применяемый для проведения операции. При перемещении бурильной колонны вглубь почвы к ней добавляют нужное количество штанг до тех пор, пока установка не достигнет требуемой глубины. После этого используют воду для промывки скважины и монтируют насосное раскачивающее оборудование.

Технические особенности и преимущества гидробурения

Гидробурение скважин – это метод разрушения структуры грунта под влиянием бура с применением жидкости. Данный процесс считается самым доступным вариантом самостоятельного обустройства собственного водозабора в загородном подворье. Превосходно работает в условиях песка и глины, значительно сокращает время проведения монтажных работ, затраты человеческих и энергетических ресурсов.

Не рекомендуется его применение на болотистой местности и при прохождении скалистых пород. В прохождении болота он малоэффективен. Для проведения бура сквозь скальные породы необходимо использовать механическое бурение, человеческих усилий будет явно недостаточно.

Такой принцип работы заключается в ускоренном вымывании мелких частиц грунта и поднятие их с помощью струи воды под большим напором. Основным условием остается легкость вымываемой породы и быстрота ее разрушения.

Такой метод для бурения скважин имеет ряд преимуществ:

• незначительная себестоимость работ;
• возможность проведения работ в ограниченном пространстве;
• нет зависимости от посторонних людей и мощной крупногабаритной техники;
• получаемый ствол скважины обладает достаточной прочностью.

Для проведения таких работ необходимо наличие воды под нужным напором. Это может обеспечить гидропомпа и емкость объемом 5-21 м³, в зависимости от особенностей местности и глубины будущей конструкции. Хорошим подспорьем будет наличие центрального водоснабжения.

Для проведения подобной работы понадобится применение буровой установки малых габаритов. Как правило, она имеет диаметр 1 метр и высоту до 3 метров.

Оборудование для гидробурения включает в себя:

• разборную раму из прочной стали;
• лебедку на электроприводе;
• специальный контур, обеспечивающий скольжение элементов по раме;
• специальный бур со штангами;
• гидропомпа и шланг для подачи воды;
• блок управления.

Перед началом работ, необходимо позаботиться о наличии сетевого источника электропитания или генератора. А еще пригодятся: обсадные трубы, основной фильтрующий элемент и стандартные рабочие инструменты.

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.

Чертежи для гидробура своими руками

Для создания буровой установки потребуется сделать чертежи. Они включают схему всех деталей гидробура и их построение. Размеры малогабаритной конструкции достаточно компактные.

Схема гидробура:

• Разборная рама;
• Механическая лебедка;
• Бур;
• Двигатель;
• Вертлюг (используется для скольжения всех элементов);
• Мотопомпа;
• Буровая штанга;
• Шланги для подачи жидкости;
• Блок управления.

Самодельный бур обойдется намного дешевле, чем покупка заводской модели. Сначала потребуется купить элементы на образцы, а специалист сможет лучше выполнить заказ при наличии готовых чертежей

Буровой вертлюг и штанги необходимо приобрести в специализированном магазине. Очень важна профессиональность инструмента, так как на эти части прилагается большая нагрузка. Можно заказать детали у специалиста. Лучше выбрать современные станки с ЧПУ. Также необходимо выбирать определенные виды стали.

Заводские образцы помогут проверить качество работы. Достаточно сопоставить самодельные и заводские детали. Так проверяется резьба. Для качественной модели совпадение должно быть идеальным.

Каким образом можно осуществить самостоятельное бурение скважины

Есть несколько способов, которые позволяют проводить бурение своими силами:

Бурения и обустройство скважины решить проблему водоснабжения можно на несколько десятков лет вперед.

• Вращательный метод (он же роторный) – наиболее часто используемый. При таком методе буровой инструмент ввинчивается в породу;
• Ударный – при данном методе сильно бьют по буровой штанге, максимально заглубляя таким образом снаряд. В частности, именно ударным методом обустраивают скважину-иглу;
• Метод ударно-вращательный – при таком штангу с оборудованным на конце буровым снарядом поднимают и с силой опускают, тем самым разрыхляя грунт. Затем производят вращательные движения, забирая породу внутрь снаряда;
• Способ канатно-ударный – при этом методе буровые снаряды то поднимают, то опускают на специальном канате, при этом обеспечивая забор породы.

Приведенные выше методы относят к так называемому сухому бурению. Их можно организовать и своими силами. А вот при сыром бурении (гидробурение) необходимо сначала в слое воды обеспечить специальный буровой раствор, который мог бы размягчить твердую породу. Такой тип бурения очень специфичен и потребует наличия промышленного оборудования. При этом измельченные частицы породы выносятся на поверхность отработанным раствором.

С чего начинается гидробурение

Подготовка к буровым работам ведется с определения приблизительной глубины, на которой залегает водоносный слой. От этого зависит сложность и трудоемкость работы, а также количество материала для штанг и обсадных труб.

Один из вариантов – обратиться в государственные органы, располагающие геодезическими картами. Для уверенности в качестве воды стоит получить заключение СЭС. Необходимо заранее подготовить источник воды для бурильного раствора. Объем раствора зависит от состава почвы. На одну скважину может понадобится от 5 до 20 м3 промывочной жидкости. Далее, стоит подготовить участок (площадку) и оборудование. Начать следует с установки емкостей для запаса воды. Другой вариант – создание импровизированного «водохранилища». Для этого подготавливают яму, стенки которой обрабатывают глиняным раствором или укрывают гидромембраной, после чего заполняют водой. Следующий этап – монтаж бурильной установки. Процедура эта простая, но ответственная. Устройство должно устанавливаться строго по отвесу, малейший уклон осложнит установку обсадной трубы. Приямки (2 шт.) обустраиваются примерно в полутора метрах от предполагаемой скважины.

Первый выполняет роль фильтра, в котором оседает грунт, вымываемый раствором. Его располагают ближе к самой бурильной установке. Минимальные габариты фильтрующего приямка – 0,7х0,7х0,7м. Основной приямок делают большего объема и располагают чуть дальше от скважины. Приямки соединяют лотками (траншеями) для перетекания жидкости. Входной шланг помпы располагают в основном приямке, а из ее выхода прокладывают шланг к вертлюгу. Через последний раствор протекает в скважину.

Бурение с промывкой

Роторное бурение можно отнести к гидробурению только по одной причине – разрушенный грунт из глубинных слоев вымывают буровым раствором. Этот метод незаменим на скальных и известняковых грунтах, где иным способом скважину не пробить. Главным «разрушителем» выступает шарошечное долото, которое приводит в движение буровая установка. В условиях обжитого участка используют малогабаритные конструкции типа ТМ-80.

Малогабаритные буровые установки могут работать даже в стесненных условиях, рядом со зданиями, насаждениями

Сложность роторного способа заключается в том, что долото вращается от двигателя внутреннего сгорания, и ему нужен значительный груз сверху для утяжеления. Своими руками воссоздать эти условия проблематично. Проще вызвать профессионалов со всем необходимым оборудованием и опытом таких работ.

Вода в роторном бурении помогает охлаждать долото, защищая его от перегрева и быстрого износа

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.

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.

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

Конструкция в сборе

После бурение было принято решение разобрать конструкцию и немножко доработать. Срезали режущую часть, уменьшили его почти в половину оставили сантиметров 3 от выходных отверстий для воды. Сделано это по причине того, что напора воды просто-напросто не хватало для, чтобы пробить это расстояние и эффективно пробывать водную эмульсию.

Рабочая скорость бурения выросла в полтора раза, стало легче бурить и процесс пошел быстрее

Что еще можно добавить по усовершенствовании бура. Помимо того, что мы обрезали переднюю часть бура, рекомендуем уменьшить длину самого хвостовика сантиметров на 5.

Хотите пробурить скважину качественно и не дорого, тогда рекомендуем профессионалов.

Преимущества и недостатки

К преимуществам гидробурения скважин на воду можно отнести:

• Экономию места для работ, что не разрушает имеющийся ландшафт.
• Возможность проведения работ в гараже, ангаре при высоте помещения более 3,5 метров и наличия места для приямка.
• Не нужны подъездные дороги — МБУ можно принести на руках к нужной точке.
• Дешевизна скважины.

К недостаткам относят:

• Непроходимость твердых пород.
• Ограничение по глубине.
• Невозможность бурения в доме.

Перед тем как начать буровые работы, нужно уточнить на какой глубине залегает водоносный горизонт, и какие породы до него придется пройти. Это делается для того, чтобы гидробурение скважин на воду было эффективным и силы и средства не потратились зря.