Гидробурение скважин на воду своими руками: обзор технологии проведения работ

Этапы производственного процесса

Разновидности буров для гидробурения.

На подготовительном этапе желательно ознакомиться с геодезическими картами местности, чтобы понять, на какой глубине может находиться водоносный слой. Это нужно, чтобы просчитать необходимое количество обсадных труб. Затем следует подготовить в емкостях запас воды, который будет использован для бурового раствора.

Начинать работу нужно спозаранку. Так советуют опытные практики, поскольку природа непредсказуема, грунт может оказаться сложным в обработке, а сам процесс гидробурения затянуться. Рассчитывать можно на то, что в лучшем случае при мягкой почве на обустройство скважины своими руками понадобится затратить несколько часов, в худшем – несколько дней.

Первым делом после монтажа МБУ выкапываются технологические углубления в земле, так называемые приямки: фильтрационный (размером 0,7м в ширину, длину и глубину) и основной (побольше, около1м ширины, длины и глубины). Фильтрационный приямок копают рядом с МБУ, а основной – чуть дальше и возле него размещают мотопомпу (изображение 2). Приямки соединяют лотками и наполняются промывочной жидкостью – бурильным раствором, в зависимости от типа грунта, водой, смесью воды и глины, водой с включением абразивных частиц.

Далее шланг от выходного отверстия помпы отводится в основной приямок, а из выходного отверстия шланг, подающий раствор, тянут к МБУ. При помощи штанги этот шланг подключают к вертлюгу. Таким образом, буровой раствор из приямка забирается мотопомпой, чтобы уже под напором направится к забою.

Затем буровой раствор из скважины поступает в фильтрационный приямок для оседания поднятого на поверхность грунта и уже очищенным возвращается в основной приямок для продолжения бурильных работ. В процессе бурения случается, что одной штанги не хватает для достижения водоносного слоя. Тогда приходится добавлять штанги, наращивая их до необходимой длины.

Дойдя до водоносной жилы, сформированную скважину промывают большим количеством чистой воды, буровые штанги осторожно удаляют и устанавливают обсадные трубы с фильтром. Напоследок с помощью троса опускают насос так, чтобы он не лежал на дне, а просто был погруженным в воду

После прокачки автономная система водоснабжения будет полностью готова к эксплуатации.

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

Гидробурение скважин на воду своими руками: технология, оборудование

Система автономного водоснабжения довольно часто выступает в качестве единственного способа обустройства подачи воды для дач и загородных домов. В роли источника выбирается скважина, которая оборудуется на участке. Владельцы, как правило, выявляют желание осуществить процесс обустройства с минимальными потерями для территории, это особенно касается того случая, когда экстерьер облагорожен

Важно при этом еще и сэкономить. Специальная техника и дополнительные инструменты, конечно же, понадобятся, однако важно решить, будете вы руководить работами самостоятельно или доверите дело специалистам

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.

Это интересно: Фильтр для обезжелезивания воды из скважины: познаем вопрос

Особенности установки обсадных труб

После промывки скважины буровые штанги аккуратно извлекаются. Нужно учитывать, что если детали поднимаются тяжело, значит, промывка была недостаточной. Теперь можно устанавливать обсадные трубы. Они могут быть металлические, асбестоцементные или пластиковые. Последний вариант наиболее широко распространен, поскольку очень долговечен, не подвергается коррозии и деформациям. Чаще всего устанавливаются трубы диаметром 125 мм, для неглубоких скважин подойдет вариант 116 мм. Достаточная толщина стенок деталей – 5-7 мм.

Для лучшего качества подаваемой воды и дополнительной очистки ее от грязи используются фильтры: с напылением, щелевые или . В последнем случае простейшим вариантом можно считать такой: с помощью болгарки по всей обсаде поперек выполняются щели. Для изготовления фильтра более высокой очистки в трубе просверливается множество отверстий, затем деталь оборачивается специальной сеткой или геотканью для лучшей фильтрации, все закрепляется хомутами. Обсадная труба с фильтром на конце опускается в скважину.

Скважинный фильтр такого типа легко может быть выполнен самостоятельно. Для этого в обсадной трубе высверливаются отверстия, которые лучше закрыть сверху слоем геотекстиля или специальной сетки

Если установка затруднена наличием сильного водоноса, который быстро «замывает» скважины, можно попробовать следующее. В прикручиваемом на фильтр наконечнике нарезаются прорези или сверлятся отверстия. На трубу надевается оголовок, к которому крепится напорный шланг от помпы. Затем включается как можно более мощный напор воды. После этих манипуляций обсадная колонна должна легко войти в водонос. После установки обсадной трубы в качестве дополнительного фильтра можно засыпать внутрь колонны половину ведра гравия.

Следующее действие – очередная промывка скважины. Это необходимо, чтобы размыть водонос, который насытился буровым раствором в ходе бурения. Операция выполняется следующим образом. На трубу надевается оголовок, закрепляется шланг от мотопомпы и внутрь скважины подается чистая вода. После промывки колонна равномерно и плотно засыпается гравием. Теперь на тросе можно опускать насос и пользоваться скважиной. Небольшой нюанс: механизм нельзя опускать на самое дно, иначе он очень быстро выйдет из строя. Оптимальная глубина – чуть ниже уровня водяного столба.

Процесс гидробурения скважины на воду достаточно прост и вполне доступен для самостоятельного выполнения. Однако прежде, чем начать работы, нужно очень внимательно изучить инструкции, а лучше всего, принять участие в бурении под руководством специалистов. Несмотря на кажущуюся простоту, есть множество нюансов, известных только профессионалам. Если же нет опыта или желания, можно пригласить специалистов, которые достаточно быстро и за приемлемую стоимость пробьют скважину и обустроят ее. Владельцу останется только радоваться появлению автономной системы водоснабжения у себя в доме.

Сейчас существует много различных технологий, существенно облегчающих человеку жизнь, и… его кошелек. Но, по той причине, что кошелек и так не тяжелый, то такая тема, как гидробурение скважин своими руками интересует многих людей. В этой статье мы увидим, что это такое, и как возможно выполнить такие работы без бригады специалистов.

Мы не будем рассматривать, для чего нужна скважина, потому что этим вопросом интересуются исключительно те люди, у которых есть проблема с водоснабжением. Итак, вы стоите перед выбором, и не знаете, какой из многочисленных предложенных способов бурения выбрать.

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.

Немного о ремонте скважины

Или почему нельзя провести ремонт самостоятельно, а доверить профессионалам?

Итак:

• Основной причиной выхода скважины из эксплуатации чаще всего служит засорение фильтра, либо уплотнение песка в трубопроводе из-за нерегулярного использования воды.
• Грязный фильтр можно достать самому и прочистить его, но если причина в трубе, то нужны эффективные методы специалистов.
• Они выполняют промывку скважины под напором воды. Для чего вода закачивается в трубу под высоким давлением, и грязь выносится наружу. Может произойти неконтролируемый выплеск грязной жидкости, которая мало радует облитых ею людей и это считается недостатком этого метода.
• Труба прочищается воздушным потоком, с тем же принципом работы, но данный способ может привести к повреждениям фильтра, что тоже нежелательно.
• Остается самый приемлемый и безопасный способ – откачка насосом для грязной жидкости. Фильтр не повреждается, грязи вокруг никакой.
• Можно заливать в скважину специальные пищевые кислоты, которые имеют способность быстро восстанавливать скважину. Процесс несложный, кислота заливается, скважина остается с ней какое-то время, затем производится откачка грязной жидкости.
• Высокая эффективность очистки – взрыв в стволе скважины. Но может получиться, как у аптекаря в «Неуловимых мстителях», когда он переложил взрывчатку, так и здесь, можно повредить не только фильтр, но и трубу.

Как сделать гидробурение скважин погружным насосом хорошо видно на видео. В этой статье предлагается ознакомиться с общими положениями о гидробурении.

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.

Гидробурение скважин своими руками: обзор процесса

С учетом технологических особенностей, процесс гидробурения можно разбить на три стадии:

• Подготовительный этап, во время которого выбирают буровую площадку и накапливают некоторый объем бурильной жидкости.
• Этап бурения скважины, во время которого формируется шахта будущего источника водоснабжения.
• Этап установки обсадного каркаса.
• Финальный этап, во время которого происходит окончательное обустройство скважины.

И далее по тексту мы рассмотрим все обозначенные этапы во всех подробностях.

Подготовка к бурению

Подготовка к бурению

Самый важный шаг – это первый шаг. Вначале вам следует выбрать подходящее место, воспользовавшись сторонними рекомендациями или собственными наблюдениями (см. статью «Как найти воду для скважины»).

После выбора места нужно запастись 10-20 тоннами бурильной жидкости, которые можно слить в яму и распределить по приямкам. Альтернативой достаточно глубокой ямы (9 тонн вмещается в выемку 2х3х1,5 метра) может быть емкость (таких же размеров).

Обустройство скважины с использованием бурильной жидкости

Обустройство скважины начинается со сборки буровой установки. На участке монтируется каркас, к которому крепят двигатель, лебедку и вертлюг. Далее нужно собрать первое колено буровой штанги с головкой на нижнем торце, подтянуть его лебедкой к вертлюгу и закрепить в этом узле.

Подготовка к бурению

Монтаж элементов бурильной штанги осуществляется на резьбовой замок (трапецеидального или конического типа). Форма наконечника бура – долото или лепестки.  Максимальная глубина бурения с помощью МБУ – 50 метров.

Следующий шаг – подготовка бурильной жидкости. Для этого в приямок сливают воду из ямы или емкости, в которую добавляют глину, превращая жидкость в густую взвесь, которая плохо впитывается грунтом.

По завершению приготовительных процедур можно начинать бурение. Крутящий момент от двигателя передается на буровую штангу редуктором, ниже которого располагается вертлюг. Буровая жидкость подается именно на вертлюг и заливается в штанги.

Ну а сам процесс бурения выглядит следующим образом:

Бурение малогабаритной буровой установкой

• Двигатель, вертлюг и редуктор скользят по раме на кронштейне по мере заглубления буровой штанги в грунт.
• Скорость вращения бура регулируется с выносного пульта.
• После заглубления штанги до расчетной отметки кронштейн с двигателем, вертлюгом и редуктором поднимают вверх (лебедкой), а к резьбовому торцу штанги прикручивается новое колено.

И так до выхода на расчетную глубину бурения.

Центрирование штанги осуществляется с помощью калибрующего кронштейна, наваренного на каркас у нижнего торца. В кронштейне есть круглое отверстие, куда вставляют один торец штанги. Второй торец входит в вертлюг. И регулируя отклонение каркаса от вертикали и горизонтали можно выставить угол бурения.

https://youtube.com/watch?v=WqRJkUiGMVk

Монтаж обсадных труб в скважину — как это делается?

После выхода на водоносные слои в скважину закачивают техническую воду, с помощью которой размягчают грунт у ствола шахты. После размягчения грунта, используя лебедку, из скважины извлекают бурильную штангу, постепенно раскручивая все резьбовые соединения на стыке составных элементов.

Монтаж обсадных труб в скважину

Завершив демонтаж штанги, в скважину погружают первую обсадную трубу, удерживая ее торец лебедкой. Причем стенки первой трубы покрывают перфорацией (пропилами или отверстиями) и оборачивают геотканью (подобие фильтрующей мембраны).

Сборку элементов обсадного каркаса ведут в раструб, обустроенный с толще стенки трубы. Поэтому в качестве обсадных элементов используют асбестовые, чугунные или полимерные (самый долговечный вариант) трубы, диаметром от 125 миллиметров и толщиной стенки от 0,7 сантиметра.

Герметизацию стыков обеспечивают с помощью электросварных муфт (что предпочтительнее) или силиконового уплотнителя.

Финальный этап

Состыковываем источник с водопроводом

По завершению сборки обсадного каркаса приступают к раскачке скважины (см. статью «Как раскачать скважину»). В финале, к раскаченной скважине присоединяют насос и адаптер, с помощью которого можно состыковать источник с водопроводом.

То есть, к обсадной трубе делают подкоп (ниже уровня промерзания грунта), в теле каркаса вырезают отверстие. В трубу вводят насос, шланг которого соединяют с внутренней частью адаптера, монтируемой в отверстие.

Далее остается только соединить фитинг «траншейного» участка трубопровода с ниппелем внутренней части адаптера и закапать траншею.

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.

Виды утеплительных материалов

Решая, чем утеплить водопроводную трубу в частном доме, можно рассматривать самые разные утеплители, но самыми распространенными и эффективными являются:

1. Стекловата (стекловолоконный утеплитель) . Как показывает практика, данный утеплительный материал лучше всего подходит для защиты металлопластиковых труб. Основным достоинством стекловаты является небольшая плотность, за счет которой достигается малый вес материала – а значит, и сравнительно простой монтаж. Главный недостаток – высокая гигроскопичность, поэтому утепление из стекловолокна необходимо обязательно закрывать слоем гидроизоляционного материала.
2. Базальтовые утеплители . Этот материал внешне напоминает скорлупу, имеющую цилиндрическую форму. Для максимальной защиты базальт закрывается рубероидом, пергамином или аналогичным по свойствам материалом. Наиболее ярким качеством базальтового утеплителя является простота монтажа, за которую приходится платить в самом буквальном смысле – цена такой скорлупы очень высока.
3. Пенопласт (пенополистирол) . Именно пенопласт чаще всего используют для утепления водопроводов. Помимо высоких эксплуатационных показателей, он ценится за возможность многократного монтажа и установки как внутри помещения, так и снаружи и даже в толще грунта. На рынке присутствуют изделия с дополнительным покрытием и без него.

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.