Особенности бурения скважин на воду. Бурение на воду
Бурение скважин на воду: технология
03 ноября 2015
Просмотров: 1185
Самым оптимальным вариантом обеспечения дома качественной водой является бурение скважин на воду. Для того, чтобы в доме было комфортно и уютно, он должен быть «полной чашей», в том числе с чистой и качественной водой, а даст это скважина на воду. Есть два варианта обеспечения дома качественной и чистой водой: напорная или безнапорная скважина. Напорная скважина для воды отличатся от безнапорной по глубине залегания водоносного слоя, типу горизонта и качеству получаемой воды.
Принцип бурения скважин на воду.
Сверху находится «верховодка», то есть она питается от талых и дождевых вод. Обычно качество такой воды невысокое — она имеет много загрязнений и ее рекомендуют использовать только для технических и хозяйственных нужд.
Скважина на даче питается из водоносного горизонта. Грунтовые воды располагаются слоями, при этом водоносный слой песка чередуется с водоупорным слоем, состоящим из глины или суглинка. Количество воды в песочном водоносном слое будет зависеть от его фракции — чем она больше и больше в ней прослоек гравия, тем большее количество воды будет в таком слое.
Скважины на воду могут питаться из напорных и безнапорных водоносных слоев, которые, в свою очередь, могут быть мало- или высокодебитными. В отличие от «верховодки», уровень воды в безнапорной конструкции постоянно находится на одном уровне и не зависит от погоды и времени года.
Виды колонн скважин
Виды скважин по расположению.
Для того, чтобы получать воду из горизонта, который расположен в рыхлом песке, необходимо бурить фильтровую скважину. В этом случае вода фильтруется через естественные фильтры, поэтому она пригодна как для полива, так и для питья или приготовления пищи.
Когда проводится бурение скважины, весь песок вымывается, после этого устанавливается обсадная труба, в которую монтируют фильтр грубой очистки. В зависимости от глубины расположения зеркала воды такую же глубину будет иметь скважина под воду.
Дебит такой скважины может составлять до 6 кубов воды в час, и этого вполне достаточно для обеспечения дома водой — как для питья, так и для полива участка. Такая скважина для дачи выполнятся очень быстро, для ее бурения достаточно 1-2 дней, она легко обслуживается и проста в эксплуатации, а служить она будет более 20 лет.
Если бурение проводится в твердых породах, то в данном случае получаются безфильтровые скважины. Самостоятельно их сделать сложно, поэтому для таких работ привлекают специалистов и специальное оборудование. Так как вода поступает в пробуренный в граните ствол из трещин в породе, фильтр в данном случае не используют.
Конструкция артезианской скважины.
Для того, чтобы увеличить дебит скважины, могут выполняться комбинированные колонны, такое решение принимается в каждом случае индивидуально.
Особенности артезианских скважин.
Основной особенностью артезианской скважины является то, что вода из нее подается самоизливом. Это происходит из-за того, что такая вода находится глубоко в земле и на нее оказывают давление поверхностные воды.
За счет того, что данные воды расположены между водоупорными слоями, они находятся под давлением. Глубина залегания такой воды обычно в пределах 25-400 метров. Преимуществом такого источника водоснабжения будет то, что он имеет высокую водоотдачу, которая может составлять до 100 литров в минуту. Ее основным недостатком является то, что сделать ее вручную невозможно.
Особенности создания скважины «на песок»
На первом этапе проводится выбор места, где будут проводиться работы, это может быть не только территория участка, но и подвал дома. Для создания такой скважины будет достаточно 2-3 квадратных метров.
Схема устройства скважины на песок.
Наиболее удобно, когда она будет расположена в подвале дома, но если это невозможно, то надо стараться делать ее ближе к дому — так вы сэкономите на прокладке трубопровода. Если планируется две и больше скважин, то они должны располагаться далеко друг от друга, иначе будут перекрывать одна другую.
Обычно применяется роторная или шнековая технология. Для создания любой фильтровой скважины подходит роторное бурение при помощи шарочечного долота. Если скважина неглубокая, то может быть использовано шнековое бурение, но это более медленный способ — за день можно пройти несколько десятков метров. В данном случае для закрепления стенок сразу необходимо вставлять обсадные трубы.
Обычно диаметр фильтровой скважины составляет 170, 190, 215 мм. В качестве обсадной колоны чаще всего используют трубы из пищевого пластика, а для очистки воды от грубых частиц применяют сетку из нержавеющей стали или из полипропилена.
Для того, чтобы осуществлять подачу воды, можно использовать наружный или погружной насос.
Если глубина залегания зеркала воды — до 8 метров, то применяется наружный насос, если она больше, то необходимо использовать глубинный насос.
Особенности автоматической насосной станции
Такое решение (автоматическая насосная станция) является практически идеальным в том случае, когда глубина скважины небольшая. Ее основными компонентами являются:
Общее устройство автоматической насосной станции.
- водозабор, на котором расположена сетка и обратный клапан;
- насос;
- регулятор давления;
- гидроаккумулятор;
- автоматика;
- манометр.
Наружный насос может быть установлен как в самом помещении, так и в приямке. Если скважина расположена не в подвале, а рядом с домом, то водопроводная труба должна быть расположена на глубине, что превышает уровень промерзания грунта в вашей местности. При входе в дом должна быть установлена гребенка, которая обеспечит подключение к водопроводу всех потребителей.
Самостоятельное бурение
При самостоятельном бурении скважины чаще всего применяется ударно-канатный способ бурения. Это самый простой и доступный способ, при котором не требуется применение тяжелой техники.
Принцип действия такой установки следующий:
- стакан ударяется о породу, погружается в нее, и она удерживается в нем за счет силы трения;
- после того, как стакан заполнится грунтом, его достают на поверхность;
- проводится очистка стакана;
- данная операция повторяется до достижения необходимой глубины.
Данный способ имеет ряд преимуществ: возможность бурения скважин разного диаметра; в воду не попадают примеси, что возможно при других способах бурения; эффективно выполнение таких работ в зимний период.
Как недостаток стоит отметить ограниченную глубину бурения: чем больше глубина проведения работ, тем ниже скорость их выполнения.
Как видите, наличие в доме или на участке скважины является очень удобным вариантом водоснабжения. Таким образом, вы будете всегда обеспечены чистой, качественной водой, и она будет подаваться в автономном режиме.
Автор:
Иван Иванов
Поделись статьей:
Оцените статью:
Загрузка... Похожие статьи
dizainlandshafta.ru
Ручное бурение скважин на воду своими руками
Не все владельцы загородных участков могут похвастаться наличием централизованного водопровода. Альтернативой централизованному водоснабжению может быть пробуренная скважина или колодец. Но не всегда глубина залегания водоносного горизонта дает возможность соорудить колодец, тогда бурение скважины остается единственным вариантом водоснабжения дома. Бурение скважины можно заказать у организации, что очень дорого, или же пробурить самому. Ручное бурение скважин на воду своими руками – вполне посильная задача, таким способом можно пробурить скважину глубиной до 30 м, что в большинстве случаев будет достаточным для получения воды хорошего качества с необходимым дебитом.
Методы ручного бурения
В практике ручного бурения скважин на воду чаще всего применяются три метода бурения:
- ударно-канатное;
- шнековое;
- гидробурение;
Данные способы бурения предполагают использование только человеческих усилий. При таком методе практически не прибегают к использованию механизмов, исключением могут быть лебедки с электроприводом и мотопомпа при гидробурении. Некоторые методы бурения используют одновременно – это ударно-канатный и шнековый, что ускоряет процесс бурения. Буры для всех методов можно изготовить самостоятельно.
Ручное шнековое бурение
Шнековое бурение один из самых распространенных способов ручного бурения, которое представляет собой вращательное бурение с использованием лопастного долота. Разрушенная порода из забоя удаляется с помощью шнека. Такой тип ручного бурения можно применять в мягких породах для сооружения неглубоких фильтровых скважин до 30 м.
Бур для ручного бурения можно изготовить из подручных материалов. Можно переделать рыбацкий бур, предварительно усилив режущие кромки, наварив дополнительные полосы металла, в верхней части бура нужно приварить муфту для крепления бура к штангам. В качестве штанг чаще всего используется круглая металлическая труба диаметром ¾ дюйма или квадратная размером 25×25 мм. Длина секции буровой штанги должны составлять от 2 до 4 м, с более длинными буровыми трубами неудобно обращаться. Для соединения штанг между собой используются отрезки трубы диаметром 32 мм или 30×30 мм, в случае если труба квадратная. С одной стороны они привариваются к штанге, а с другой стороны соединяются с другой штангой с помощью шпильки или болтового соединения.
Для более эффективного бурения нужно правильно подобрать долото, которое выбирается в зависимости от типа грунта. Для бурения в неустойчивых породах применяется обычный шнек, для прохождения плывуна или водонасыщенного песка используют длинную желонку, в устойчивых грунтах, глинистых песках, суглинках используют бур-ложку, в плотных глинах и глинах с гравием используют ложку со змеевиком. Конструкция бура-ложки состоит из стального цилиндра с продольной прорезью, с приваренными снизу режущими лопастями. Более простую конструкцию бура-ложки можно сделать из полосовой стали, для этого нужно взять два отрезка стальной полосы длиною около 40 см и приварить встык к дуге. Нижнюю часть полос спирально выгибают, чтобы они приобрели ковшеобразную форму, и соединяют между собой с помощью сварки. Режущую часть нужно заточить, для увеличения прочности бур подвергают термообработке. Для ручного бурения применяются буры диаметром не более 100 мм, иначе его трудно будет проворачивать. С помощью такого бура за одну проходку можно заглубиться на 35–40 см.
Порядок бурения
Перед тем как вручную бурить, можно выкопать шурф, размером 1,5×1,5 м и глубиной до 2 м. Размер может быть и меньше – все зависит от типа грунтов. В очень сыпучих грунтах стенки нужно закрепить досками. Шурф копается для того, чтобы предотвратить осыпание самой непрочной породы. В дальнейшем в выкопанный шурф будет установлен кессон. После всех подготовительных работ приступают к бурению, бурить можно с дощатого настила или с земли, проворачивание бура осуществляется с помощью ключа или хомутов.
Если бурение осуществляется в плотных глинистых грунтах, а глубина скважины не превышает 20 м, обсадку скважины выполняют после окончания бурения. В качестве обсадных труб чаще всего используют полиэтиленовые трубы для водоснабжения или трубы для бурения из ПВХ. В неустойчивых грунтах бурение проводят одновременно с обсадкой, извлекая грунт уже непосредственно из обсадной трубы, в таких случаях применяются стальные обсадные трубы, так как их часто приходится забивать. Диаметр долота при бурении с обсадной трубой должен быть на несколько миллиметров меньше внутреннего диаметра обсадной трубы, чтобы бур можно было свободно извлекать из скважины для очистки. По мере увеличения глубины скважины обсадные трубы наращивают, соединяя их между собой с помощи резьбовых муфт.
Во время бурения не нужно делать больше 5 оборотов бура за одну проходку, иначе будет тяжело его доставать.
По мере заглубления бура поворачивать его будет все труднее, чтобы облегчить процесс, в скважину подливают воду. Для облегчения подъема бура из забоя над скважиной устанавливают треногу с блоком. Также нужно постоянно контролировать вертикальность скважины, если ствол уходит от вертикали, его нужно выравнивать с помощью деревянных клиньев, забивая их между обсадной трубой и стенкой скважины.
Бурение продолжается до того, пока не будет вскрыт и максимально пройден водоносный горизонт, для получения максимальной водоотдачи. Чтобы скважина в будущем не песковала, важно пройти водоносный горизонт до водоупора. Определить, что вы дошли до водоносного горизонта, можно по крупности песка и его влажности, чем крупнее песок, тем лучше водоотдача.
Ударно-канатное бурение
Более широкое применение в ручном бурении скважин получил ударно-канатный метод с применением в качестве долота желонки. Принцип бурения заключается в разрушении породы с помощью желонки, которая, ударяясь о породу, разбивает ее и захватывает. Желонка может быть с шариковым клапаном, дисковым и более сложной – с поршневым клапаном. Применение той или иной конструкции зависит от типа извлекаемой породы.
Ударно-канатное бурение предполагает использование треноги, которую устанавливают над местом бурения, ее высота может быть до 2 метров, иногда и выше. В верхней точке треноги устанавливают блок, через который перекидывают трос или веревку, к ней привязывают желонку. Желонку поднимают над забоем на высоту около 1 м и резко опускают, операцию повторяют до тех пор, пока она не заполнится. Чтобы предотвратить обрушение стенок, бурение ведут одновременно с обсадкой, диаметр обсадной колонны должен быть таким, чтобы в нее свободно входила желонка. По мере бурения обсадная колонна опускается, при поворачивании обсадной трубы ее пригружают балластом, чтобы осадить трубу в грунт.
Гидробурение
Гидробурение используется реже, так как имеет ряд недостатков, один из которых это наличие определенного объема воды на участке, для того чтобы пробурить скважину, понадобится не менее 5 м3 воды, а также мотопомпа. Сам процесс бурения заключается в разрушении породы буровым инструментом и водой, которая подается по буровым штангам в забой и вымывает разрушенную породу наверх. Сам буровой инструмент представляет собой металлическую трубу, реже трубу ПП, на конце которой приварен (прикручен) забурник, сверху прикручивается отвод 90°, к которому подключается шланг для подачи обратной воды, сверху также приделывается рукоятка, с помощью которой поворачивают штангу при бурении. Перед началом бурения копается два приямка для обратной воды. Бурение ведут, прокручивая штанги по часовой и против часовой стрелки, а также постукивая о дно скважины. Бурение ведется, как правило, без обсадки, так как глинистый раствор удерживает стенки скважины от обсыпания. С помощью гидробурения можно сделать скважину до 20 м и диаметром до 50 мм в мягких породах.
Оборудование скважины
После окончания бурения (шнекового, ударно-канатного), металлические обсадные трубы, как правило, извлекают с помощью домкрата, а скважину обсаживают полиэтиленовыми трубами с оборудованным фильтром.
Если скважина пробурена диаметром 60 мм и более, внутрь опускают погружной насос, если же диаметр скважины менее, то в скважину опускают водоподъемную трубу с сетчатым фильтром и обратным клапаном на конце. В качестве водоподъемного оборудования используется поверхностный насос, но, опять-таки, его можно применять, если динамический уровень в скважине не опускается ниже 9 м. Поэтому, перед тем как начать бурить, нужно приблизительно определить уровень подземных вод, с которых планируется водозабор, чтобы можно было ориентироваться на диаметр скважины.
Также рекомендуем прочитать статьи:
Видео
Посмотрите, как можно самостоятельно сделать скважину на воду:
infoaqua.ru
Технология бурения скважин на воду
Сначала немного о скважинах и источниках воды в них
Под скважиной «на воду» нужно воспринимать не только бурение до артезианских источников. Скважины на воду – это так же и обычные скважины до первого водоносного горизонта, и простые фильтровые скважины. Если вы уже знаете отличия между ними – хорошо, если же нет, то для начала нужно разобраться, что же такое артезианская скважина, и чем она отличается от остальных скважин на воду.
Для справки: Артезианская скважина – это скважина, которая пробурена до водоносного горизонта, залегающего между двумя водоупорными слоями и надежно защищенного от поверхностного загрязнения.
Скважины на первый водоносный горизонт проходят слой из глин и суглинков насквозь и достигают первого мощного (толщиной до нескольких метров) пласта водонасыщенного песка. В нем уже есть свое течение воды, забор которой, собственно производится. Но вода эта уже не является такой же чистой, как артезианская, потому что загрязнения с поверхности земли понемногу фильтруются сквозь грунт, частично достигая первого водоносного горизонта. При наличии хорошего ручного бура или бензинового мотобура можно выполнить бурение такой скважины на воду своими руками.
Обычные фильтровые скважины, зачастую, являются аналогами колодцев. Проходят отдельные линзы водонасыщенного песка в толщах глин откуда и берут воду. В таких изолированных слоях нет своего течения воды, а накапливается она в песчаных линзах извне капиллярным способом, и затем уже отдает ее в канал скважины или колодца. Как и во втором случае можно беспрепятственно осуществлять бурение такой скважины на воду своими руками.
Для того, чтобы наглядно увидеть разницу, нужно обратится к фрагменту инженерно-геологического разреза:
Различия скважин и их глубин
Какие организационные сложности могут возникнуть на начальном этапе
Для справки: Согласно п.1 ст.40 Земельного Кодекса РФ: «Собственник земельного участка имеет право использовать в установленном порядке для собственных нужд имеющиеся на земельном участке общераспространенные полезные ископаемые, пресные подземные воды, а также пруды, обводненные карьеры в соответствии с законодательством Российской Федерации».
Но в то же время ст.19 закона «О недрах» 2395-1 от 21.02.1992 ограничивает выбор глубины источника водоснабжения максимум до первого водоносного горизонта: «Собственники земельных участков, землепользователи, землевладельцы и арендаторы земельных участков имеют право, по своему усмотрению, в их границах осуществлять без применения взрывных работ добычу общераспространенных полезных ископаемых, не числящихся на государственном балансе, и строительство подземных сооружений для своих нужд на глубину до пяти метров, а также устройство и эксплуатацию бытовых колодцев и скважин на первый водоносный горизонт, не являющийся источником централизованного водоснабжения, в порядке, устанавливаемом соответствующими органами исполнительной власти субъектов Российской Федерации».
Что нужно для бурения своей артезианской скважины на воду
Для начала нужно вспомнить, что дебит воды из артезианской скважины столь велик, что количества ее с лихвой хватит на целый поселок, ведь от артезианских источников иногда питаются и целые промышленные предприятия. Именно поэтому можно сформировать объединение (товарищество, кооператив – как хотите), то есть юридическое лицо, для которого бурение такой скважины уже может быть разрешено после одобрения в администрации, департаменте по недропользованию и еще ряде госучреждений.
Получение разрешительной документации и последующее бурения артезианской скважины процесс очень длительный, дорогой и сложный. Но если такая возможность хотя бы рассматривается, финансовые затраты согласованы, время не беспокоит, а количество потенциальных потребителей достаточно велико, то попытаться все же стоит. Только вода из артезианских источников обладает кристальной чистотой и очень полезна для человека. Так что бурение скважины на воду – прекрасный выбор для обеспечения бесперебойного и качественного водоснабжения загородного деревянного дома.
Раньше необходимо было получать еще и лицензию, но в соответствии с ФЗ N 99-ФЗ “О лицензировании отдельных видов деятельности” от 4 мая 2011 г. получение лицензии на бурение скважин на воду и их обустройство больше не требуется. Тем не менее в связи с постоянно меняющимися нормами и внесению в Федеральные Законы и иные правоустанавливающие документы изменений и дополнений, сначала стоит уточнять эти моменты.
Что представляет собой технология бурения скважин на воду
Для справки: Заниматься бурением скважин на воду своими руками лучше всего на начальном этапе, еще до строительства дома. Как минимум, это позволит вам сэкономить собственный бюджет и силы по ряду причин. Во-первых, буровой мастер сам определит подходящее место на вашем участке, где расположение скважины будет максимально удобным. Во-вторых, будет обеспечен беспрепятственный подъезда буровой установки к месту работ, а следовательно будет исключен целый ряд неудобств.
К тому же, в дальнейшем, наличие скважины даст только преимущества, потому что для выполнения практически любых строительных работ на участке всегда необходима вода.
Для этого еще на самом первом этапе вам необходимо заранее спланировать размещение всех объектов и построек на вашем земельном участке и системы водоснабжения загородного дома от скважины. Но даже в случае, если дом или еще какие-нибудь сооружения уже построены, по-настоящему опытные специалисты без проблем проведут бурение скважины на воду без каких-либо затруднений на свободном месте. Главным условием будет возможность подъезда техники и свободного пространства для ее размещения в месте предполагаемого бурения скважины на воду.
Бурение скважин на воду начинается с изучения геологического разреза, о котором мы уже упоминали ранее и в статье об инженерно-геологических изысканиях участка.
В процессе производства работ производится замер количества песка в воде и уровень ее минерализации. Такие наблюдения позволяют получить первоначальные сведения о фильтрационных свойствах инженерно-геологического разреза. Как только вскрывается водоносный горизонт приступают к вычислению дебита скважины.
Для справки: Дебит – главная характеристика любой скважины. Она отражает максимальное количество воды, отдаваемое за единицу времени. Дебит измеряется в м3/час или л/мин. Само собой, чем он больше, тем выше производительность скважины и тем более производительный насос в итоге для забора воды можно использовать.
Для определения дебита требуется максимально высокопроизводительный насос и большая ёмкость для выкаченной воды с заранее известным объемом. Такой насос подбирается как раз для того, чтобы постараться полностью осушить скважину. При этом дебит скважины окажется ниже производительности этого насоса, и уровень воды в ней начнет непрерывно понижаться до тех пор, пока она не исчезнет совсем. После чего дожидаются пока уровень воды восстановиться до прежней отметки и повторяют процедуру несколько раз.
В итоге, зная все объемы выкаченной воды, и время, за которое эти объемы была выбраны, производятся простейшие расчеты, деля объемы на время. А затем вычисляется и их среднее значение. При расчёте дебита используются две характеристики скважины – ее статический и динамический уровни. Статический уровень – это естественный уровень, установившийся в скважине. А динамический – это стабилизированный уровень, до которого упала вода, когда из скважины начинают ее откачку.
Если дебит слишком мал, то скважину продолжают выбуривать дальше, продолжая анализировать извлекаемые грунт и воду. Когда же необходимые показатели дебита скважины и чистоты воды достигнуты, в скважине устраивают обсадную колонну с фильтрами и в нее опускают заранее подобранный погружной скважинный насос, а сверху обсадной трубы устанавливается заглушка с выводом электрокабеля от насоса, водопроводную же магистраль желательно подвести к дому в земле, ниже уровня ее сезонного промерзания.
Устье скважины для круглогодичной добычи воды и предотвращения обмерзания в зимний период можно устраивать или в подземном кессоне рядом с домом, с последующей подземной прокладкой и трубопроводов и электрокабелей от дома к электронасосу (устройство системы водоснабжения загородного деревянного дома), либо установить сверху небольшой домик. Тут выбор целиком зависит уже от архитектурных предпочтений.
Подключение к скважине
Как восстановить производительность скважины, если в ней пропала вода
Такая проблема может появиться, по большому счету, в двух случаях. Это в случае, если был допущен длительный перерыв в эксплуатации скважины, или в связи с интенсивным отбором воды с одной и той же глубины в результате увеличения количества скважин вокруг. Подобные проблемы зачастую происходят с обычными скважинами (первого водоносного слоя, скважинами «на песок»), тем не менее, после длительного перерыва это может случиться и с артезианским источником.
Если причиной является первый случай, то с заиливанием скважины можно справиться промывкой самой скважины (прокачка скважины струей из воды и воздуха под давлением), а так же чисткой или заменой фильтров. В крайнем случае используется спецаппаратура для видеосъемка ствола скважины после чего, при необходимости, производится частичная замена звеньев обсадной колонны.
Если же причина кроется в результате нехватки воды при увеличении количества скважин в достаточно небольшом радиусе вокруг вашего участка, то спасет лишь бурение новой более глубокой скважины.
© 2013 – 2017, Деревянный Дом. Все права защищены. При копировании статьи или любого ее фрагмента ссылка на первоисточник обязательна.
log-cabin.ru
