Скважина на воду: как пробурить своими руками, выбор метода и оборудования

Скважина на воду: как пробурить своими руками, выбор метода и оборудования

Вода на даче — необходимое условие для эффективного ведения и развития домашнего хозяйства. Не всегда эта задача решается подключением к центральной системе водоснабжения. В этом случае бурение и оборудование скважин своими руками — наиболее экономичный способ решения проблемы.

Процесс бурения скважины.

Типы водозаборных выработок и грунтов

Питьевой источник во дворе загородного дома представляет собой цилиндрический шурф глубиной 10-150 м. Принцип бурения водозаборных систем основан на вскрытии глубоко расположенных пластов, богатых подземными ресурсами. Водный горизонт — пласт, в трещинах и порах которого находится влага. Пробить колодец или скважину — это значит найти такой источник, который обеспечит нужный объем жидкости подходящего качества.

Существует целый ряд условий, которые необходимо учитывать при устройстве систем забора воды самостоятельно:

1. Дебит — количество влаги, которое может дать скважина в единицу времени (л/с, м³/ч).
2. Годовая амплитуда — глубина залегания пласта в течение года в метрах.
3. Мощность горизонта — толщина водяного слоя.
4. Глубина расположения — границы кровли и подошвы пласта в метрах.

Почва характеризуется 3 типами подземных источников:

• верховодка;
• фильтровые напорные и безнапорные воды;
• артезианские.

Наличие у поверхности слоя с водой (верховодки) не решает задачи водоснабжения. Дебит скважины зависит от времени года и количества осадков в этот период. Мощность горизонта -1-1,5 м, глубина залегания — 2,5-5 м.

Песчаные напорные и безнапорные источники находятся на глубине 40-95 м. Вода среднего качества, но после фильтрации пригодна для питья и приготовления пищи.

Артезианский слой в зависимости от региона строительства располагается на глубине 100-250 м и дает возможность извлекать нужный объем воды высокого качества. Подобные выработки долговечны, затраты по очистке — минимальные, скважины обеспечивают бесперебойную поставку ресурса в течение 35-50 лет.

Прежде чем выкопать скважину, следует выбрать место, определить глубину расположения и качество питьевого источника.

В зависимости от результатов исследования выбирают тип и глубину выработки, которая может быть следующего вида:

• абиссинская («игла»);
• песчаная фильтровая («на песок»);
• артезианская.

Абиссинский колодец («игла») — наиболее простой способ вручную и своими силами обеспечить бесперебойный источник водоснабжения. Для устройства системы достаточно набора металлических штанг и наличия садового бура. Прогнозируемая глубина выработки — 10-12 м, продуктивность — 45 л/мин, срок эксплуатации — 25-30 лет.

Скважины «на песок» состоят из металлической или асбестовой обсадной трубы и сетчатого фильтра. Конструкцию помещают в песчаный грунт водоносного слоя, откуда и выполняют забор воды. Дебит источника составляет 0,8 м³/час, глубина — 15-40 м, эксплуатационный ресурс — 10-15 лет.

Артезианский источник рекомендуют пробивать, если потребность в питьевой воде составляет 100-250 л/час. В этом случае прогнозируемая глубина колодца от 100 м, дебит неограничен, срок использования — 35-50 лет.

Простые методы бурения скважин

Шнек для бурения.

Зная плотность грунта и глубину расположения водоносного слоя, можно выбрать метод бурения. Ручной способ предусматривает выработки до 20 м, при более глубоком залегании нужно применять специальное оборудование.

Для организации водоснабжения своими руками подойдут следующие приемы:

• шнековый;
• роторный;
• ударно-канатный.

Способ 1: бурение шнеком

По этой технологии отверстие пробивают с помощью специального бура — шнека. Механизм представляет собой стальную трубу с выстроенными по спирали металлическими лопастями. При вращении инструмента лопатки врезаются в почву, происходит движение вдоль стенок выработки.

По достижении расчетной глубины агрегат извлекают, очищают от прилипшей глины, наращивают штангу и вновь опускают в скважину. Процесс повторяют до появления на конце шнека сильно увлажненного грунта.

Затем монтируют фильтр и опускают обсадные трубы, подключают насос, промывают выработку, оборудуют оголовок. Такой метод предназначен для организации точек водоснабжения не глубже 25 м.

Способ 2: роторное бурение

Технология ведения работ заключается в том, что роторный двигатель, расположенный над отверстием, вращает колонну из стальных труб со скоростью 35 об/мин. На конце рабочей штанги крепятся лопастные или шарошечные долота, с помощью которых и происходит процесс бурения.

Во время работы установки в скважину подается промывочный раствор для извлечения шлама и охлаждения режущего инструмента. Использование роторного способа допускается при глубине выработки до 30 м.

Способ 3: бурение желонкой, ударно-канатный метод

Порядок выполнения работ:

1. Предварительно оборудуют шурф высотой 1,5-4,5 м, монтируют кондуктор для уплотнения стенок и контроля вертикального уровня.
2. Над отверстием устанавливают буровой станок.
3. На забой с высоты 0,5 м сбрасывают земснаряд — стальную трубу с долотом.
4. Затем поднимают приспособление и повторяют процедуру, при этом каждый последующий сброс выполняют с поворотом ударника на 15-30°.
5. Грунт извлекают желонкой — трубой, имеющей сверху заглушку, а снизу дисковый клапан, который при ударе о дно скважины открывается и пропускает породу внутрь. При подъеме механизма заслонка падает и препятствует высыпанию шлама.
6. Устанавливают обсадные трубы.
7. Внутрь последней штанги монтируют фильтрующий элемент.
8. Зазор между стенками выработки и трубой уплотняют тампонажным раствором, сальниками из резины или смоляной прядью.

Рекомендуемая сфера применения этого метода:

• в безнапорных пластах;
• для горизонта из мелкого песка;
• при глубине до 150 м.

Способ 4: бурение скважины-иглы

Для абиссинской выработки применяют стальные трубы диаметром 32-80 мм. Фильтр изготавливают из отрезка профиля размером 1,5-2 м. В нижней части секции монтируют острый наконечник длиной 200-300 мм.

Бурение начинают с того, что сверху на первый элемент, установленный вертикально, накручивают хомут (подбабок). Рабочий, ударяя по хомуту кувалдой, забивает трубу в грунт, пока секция не достигнет требуемой глубины.

По окончании работ источник укомплектовывают насосом. Способ применяется для устройства выработок в верхних и фильтровых пластах грунтовых вод.

Как сделать буровой инструмент

Выбор инструмента для обустройства скважины — важный этап в обеспечении бесперебойной подачи питьевой воды на приусадебный участок. Для бурения выработок применяются специальные приспособления, которые можно приобрести в строительном магазине или при наличии профессиональных навыков изготовить самостоятельно.

Вариант 1: спиральный и ложковый бур

Змеевик, или винтовой бур, применяют для организации выработок в глинистых грунтах с примесью мелкого гравия. Конструкция состоит из оголовка с конусной резьбой, корпуса из металлического профиля и лопастей с острым лезвием. Диаметр бура 65-75 мм, длина 350 мм, вес 2-2,5 кг. Изготавливают инструмент из высокопрочной легированной стали.

Буровая ложка предназначена для пробивки скважин в мягких породах. Инструмент представляет собой стальной цилиндр диаметром 70-195 мм, состоящий из резьбы в верхней части и режущей коронки — в нижней.

Корпус по всей длине имеет вертикальный разрез, один край которого вогнут, а второй заточен и служит для срезки грунта с боковых стенок выработки. При вращении механизма шлам поступает внутрь корпуса и поднимается на поверхность вместе с инструментом.

Буровую ложку и змеевик можно изготовить самому, но только в профильной мастерской, имеющей в своем составе токарный станок и кузню.

Вариант 2: желонка и стакан

Желонки служат для бурения скважин ударным способом. Корпус инструмента изготавливают из куска стальной трубы длиной 1,5-3 м и диаметром 90-220 мм, вес сегмента — 25-100 кг.

Верх трубы оборудуют конусным резьбовым соединением или серьгой для крепления к подъемному механизму. К нижней секции крепят металлический башмак с клапаном, который изготавливают на 5-10 мм больше диаметра обсадных труб.

Для выемки отработанного грунта желонка оснащается механизмом в виде шарика или тарельчатого диска. Заслонка монтируется шарнирно в углубление башмака (посадочное место). Если роль клапана выполняет стальной шарик, то дополнительно устанавливается фиксирующая пластина, не позволяющая приспособлению выпасть вместе с породой.

Стакан для бурения в глинистых породах изготавливается по тому же принципу, только у него отсутствует клапан. Для очистки инструмента от вязкой глины по всей длине трубы фрезеруют продольные сквозные отверстия.

Несколько полезных советов

Для нормальной работы скважины внутрь обсадной трубы устанавливают сетчатый фильтр. Это позволяет очистить воду от мелких органических и неорганических включений, а также продлить срок службы насоса.

Не следует замуровывать оголовок скважины. Чтобы вода не заиливалась и была свежей, нужна хорошая вентиляция. Для этого верх скважины оборудуют откидной крышкой и несколькими сквозными отверстиями.

Источник: vodasovet.ru