Гидробурение скважины на участке

Содержание статьи:

1. Особенности
   
2. Выбор оборудования
   
3. Технология гидробурения
   • Поиск водоносного слоя
     
   • Подготовка к работе
     
   • Инструкция по бурению
     
   • Обустройство скважины
     

Гидробурение скважин — это один из способов создания автономных водозаборных сооружений, который используется при отсутствии централизованной системы снабжения водой, что особенно актуально для загородных владений. Сегодня мы расскажем, как выполнить своими руками гидробурение скважины на воду.

Особенности гидробурения скважины на воду

По сравнению с традиционными аналогичными технологиями гидробурение является универсальным и наиболее экономным методом. В нем сочетаются два ответственных процесса — разрушение породы с помощью бура и ее вымывание рабочей жидкостью под давлением.

Вес колонны, состоящей из буровых штанг, обеспечивает погружение системы в грунт, а специальная оснастка позволяет закачивать в образующуюся полость промывочный раствор, который является суспензией из воды и глины. Буровую жидкость откачивают мотопомпой и направляют в скважину.

В общей схеме работ промывочный раствор осуществляет такие функции:

• Вымывает мелкие фрагменты разрушенного грунта и выносит их на поверхность;
  
  
• Предохраняет от перегрева рабочую поверхность земляного бура;
  
  
• Шлифует стенки скважины, укрепляет их, снижая риск обрушения.
  

По мере погружения в почву буровую колонну по мере надобности наращивают с помощью резьбовых соединений полутораметровыми трубами диаметром 50-80 мм. Их количество определяется глубиной залегания подземной воды. Для удобной центровки скважины используют бур, имеющий форму конуса, а для преодоления плотных грунтов — лепестковую форму.

Если на участке осадочные породы состоят из щебня или валунов, от гидробурения скважины придется отказаться, так как поднять из нее напором воды их тяжелые обломки невозможно.

Вышеописанный метод добычи воды стал популярным относительно недавно и поэтому у многих вызывает ошибочные представления. Например, о том, что гидробурение подходит только для мелких скважин. На самом деле при хорошем техническом оснащении таким способом можно бурить их на глубину более 250 м, хотя в среднем для бытовых скважин это значение составляет 20-35 м.

Мнение о высокой стоимости гидробурения также ошибочно. Благодаря значительной скорости работ денежные затраты не так велики, как это может показаться на первый взгляд.

Кроме этого, к бесспорным преимуществам данного метода можно добавить:

1. Компактность оборудования, которая позволяет вести бурение на ограниченной небольшими размерами площадке;
   
   
2. Минимальное количество технических операций;
   
   
3. Большая скорость бурения, позволяющая выполнять его на 10 м глубины в день;
   
   
4. Абсолютная безопасность для экологического равновесия местности и ее ландшафта;
   
   
5. Возможность самостоятельного выполнения работ и связанная с этим их минимальная стоимость.
   

Достоинства гидробурения становятся особенно явными, если его сравнивать с «сухим» способом, при котором постоянное извлечение желонки из ствола, ее очистка, а потом снова загрузка — обычное дело. А использование буровой смеси в нашем методе успешно заменяет этот рабочий инструмент.

Выбор оборудования для гидробурения скважины

Оптимальным решением для добычи воды на своем участке является использование малогабаритной бурильной установки. Она представляет собой агрегат, имеющий в диаметре 1 м и высоту 3 м.

В состав его конструкции входят:

• Металлическая рама;
  
  
• Бурильный инструмент;
  
  
• Двигатель, служащий для передачи усилия к буру;
  
  
• Лебедка;
  
  
• Вертлюг для фиксации деталей;
  
  
• Штанги, формирующие колонну;
  
  
• Электронный блок управления;
  
  
• Шланги, подающие промывочную смесь от мотопомпы;
  
  
• Лепестковый или конусный бур.
  

Кроме необходимого оборудования, можно приобрести преобразователь тока для стабильного энергообеспечения бурения и инструмент — сантехнический ключ, механический зажим и пересадочную вилку.

Для быстрого гидробурения и качественной промывки полости скважины необходимо приобрести мощную мотопомпу. Производительность этого агрегата должна составлять от 20 м³/час, обеспечивать напор 26 м и давление около 2,6 атм. При покупке следует указать продавцу назначение мотопомпы — перекачка загрязненной жидкости.

Технология гидробурения скважины на воду

Существующая технология гидробурения скважин на воду требует последовательного соблюдения всех этапов работ. Они включают подготовку оборудования, обсадной трубы и заготовку промывочной жидкости. После этого можно собирать установку и приступать непосредственно к бурению.

Поиск водоносного слоя

Для успеха в поиске подземной воды на участке необходимо определить глубину ее почвенного залегания, пусть даже эти данные будут приблизительны. Их можно получить, опросив соседей, имеющих скважины, или в местной буровой компании, которая проводила у них свои работы.

Чаще всего верхние водоносные слои грунта находятся на глубине от 1,5 до 6 м. Такие пласты в народе именуются «верховодкой». Ее горизонт не предназначен для добычи питьевой воды, так как содержит в себе бытовые и химические загрязнения, проникшие с поверхности грунта.

Если нужно получить воду с питьевыми свойствами, ее можно найти с вероятностью 70% на глубине от 15-25 м при наличии сверху водонепроницаемого слоя суглинка или супеси, предохраняющего живительную влагу от загрязнений. Водоносные горизонты, расположенные от 25 м и более в глубину, на 90% могут гарантировать добычу чистейшей воды.

В поисках подземной воды рекомендуется выполнять разведочное бурение, используя бур диаметром 100 мм. Если положительный результат был достигнут на глубине 10 м, буровую колонну с первой штангой, имеющей отверстия и используемой в качестве фильтра, оставляют в скважине. При большей глубине залегания воды скважину расширяют буром диаметром 200 мм и заводят в полость обсадную трубу д. 125 мм, а потом и погружной насос.

Подготовка к работе

Если участок бурения будет правильно подготовлен, рабочий процесс будет избавлен от многих заминок, так как при таком методе, связанном с бесперебойной подачей промывающего раствора, они нежелательны.

Гидробурение требует значительного количества воды — примерно 15 м³. Чтобы его обеспечить, необходимо подготовить емкости или вырыть большую яму, а потом обмазать ее стены глиной, которая не даст заготовленной воде уйти в грунт.

Когда емкости будут заполнены, можно начинать сборку МБУ — бурильной установки. Ее монтаж осуществляется по прилагаемой инструкции, особых трудностей при этом не возникает, и работа длится примерно час. Главное условие — горизонтальность установки агрегата. Иначе в случае перекоса смонтировать обсадную трубу вряд ли удастся.

Когда вся конструкция будет собрана, в полутора или двух метрах от нее следует выкопать приямки, которые служат для их наполнения буровым раствором. В результате должны получиться два углубления в земле типа ванночек. Затем их нужно соединить переливной траншеей. Габариты каждого из приямков — 1х1х1 м. Один из них будет предназначен для осаждения частиц загрязненной промывкой воды из скважины. Отстоявшаяся в нем вода через переливную траншею будет поступать в другой приямок, а потом перекачиваться в бурильный агрегат с помощью насоса.

В процессе гидробурения скважины на воду отстойник периодически придется очищать от осадка, состоящего из выбуренных фракций грунта. Основным считается другой приямок. Вблизи него нужно установить мотопомпу и соединить шлангами ее входное отверстие с приямком, а выходное — с установкой.

Такая конструкция обеспечивает в процессе круговую циркуляцию воды, которая охлаждает бур и увеличивает его ресурс. После завершения работы установки воду можно откачать в приямки.

Инструкция по бурению скважины

После подготовки и сборки МБУ приямки нужно заполнить промывающей суспензией и начать бурение.

Его схема довольно проста:

1. С помощью мотопомпы промывающий раствор подается через шланг на буровую колонну.
   
   
2. Используя полость погружаемых в грунт штанг, смесь достигает бурового снаряда и помогает ему в разрушении породы.
   
   
3. Захватившая грунт суспензия направляется в отстойник.
   
   
4. Когда взвеси осядут, раствор перетекает в соседний приямок и опять используется по кругу.
   

После погружения первой штанги на 95% длины ее нужно соединить навинчиванием со следующей трубой буровой колонны. Бурение с наращиванием колонны следует производить до резкого повышения уровня жидкости в приямке. Это свидетельствует о достижении буром водоносного слоя. Зависящая от вида грунта на участке процедура гидробурения может продолжаться от одного до семи дней.

Обсадная колонна служит для предотвращения попадания в ствол скважины при ее бурении песка и гальки. Для предупреждения возможных обвалов обсадную трубу нужно опускать почти одновременно с заглублением бурового снаряда.

Материалом для изготовления обсадки служит металл либо пластик большой толщины. Пластиковые трубы достаточно популярны, так как обладают устойчивостью к окислению. Однако при гидробурении их сложно продавливать в скважинный ствол. Гораздо проще при данном методе воспользоваться металлическими трубами с резьбой, позволяющей выполнять поочередное навинчивание звеньев.

Промывающий раствор для бурения удобно делать в приямке, перемешивая там глину с водой. Частицы глины, которая содержится в составе суспензии, забивают поры грунта в скважине, тем самым уменьшая впитывание жидкости грунтом. В зависимости от пород, через которые проходит бур, состав суспензии нужно регулировать. Для песков она обычно густая. Супеси, суглинки и глинистые почвы можно разрабатывать с использованием обычной воды, а если породы плотные, в нее добавляют дробь или любой другой абразив.

Если бурильную установку приходится останавливать на ночь, то каретку с буром нужно поднять с помощью лебедки к верху МБУ и там зафиксировать. На следующий день после запуска мотопомпы и ее работы в течение получаса следует включить привод. После этого лебедкой нужно опустить и немного приподнять колонну буровых штанг. Дождавшись легкого перемещения каретки, можно продолжить гидробурение скважины своими руками.

Обустройство скважины на воду

Пройдя водоносный горизонт, гидробурение следует продолжать до проникновения в водоупорный слой. Этот момент будет заметен по уменьшению скорости погружения бура. Металлические штанги нужно извлекать из скважины после ее промывки водой.

Если выполнялось бурение скважины большого диаметра с целью установки в нее погружного насоса, то необходимо побеспокоиться о монтаже фильтра. Выполнить эту операцию несложно. Потребуется вовнутрь обсадной колонны вставить ряд труб меньшего диаметра и соединить их. Нижняя труба внутренней обсадки должна быть перфорированной или иметь продольные щели. Будет правильно, если это фильтрующее воду звено дополнить металлической тонкой сеткой.

После достижения фильтрующим элементом дна скважины обсадную трубу следует немного вытянуть из ствола с целью освобождения фильтрующих отверстий. Верхнюю лишнюю часть трубы нужно обрезать и сделать оголовок. При наличии зазора вокруг ствола устье скважины надо зафиксировать щебнем и цементным раствором. Это поможет избежать проникновения талых вод снаружи в водоносный горизонт источника.

При установке погружной насос не должен соприкасаться с дном скважины — это обязательное условие. Уровень воды над ним должен быть не менее 3 м. После монтажа насоса скважину можно использовать.

После окончания всех вышеописанных работ необходимо разобрать конструкцию буровой установки. Если скважина узкая, колонна для бурения будет играть роль обсадки с фильтром. Удалять из ствола ее не нужно, так как водозабор будет выполняться, используя те каналы, по которым проходила буровая суспензия.

Смотрите видео про гидробурение скважины:


Данная технология гидробурения скважин вполне доступна для самостоятельного применения. Для снижения денежных расходов при бурении своей скважины МБУ можно не покупать, а просто взять его в аренду. При соблюдении очередности этапов работы и наличии качественного оборудования можно получить отличный результат, который позволит долгое время использовать подземную воду высокого качества.