Технологія буріння свердловини під воду. Як вирити свердловину без залучення спецтехніки? Пристрій для буріння свердловин своїми руками
Перед тим як пробурити свердловину своїми руками, необхідно дізнатися глибину залягання водяного обрію, будова грунту, підрахувати проектні характеристики системи водопостачання. Ці характеристики необхідні до початку робіт:
- погружной насос необхідної потужності повинен поміщатися в обсадних колон;
- отвір в землі повинно бути на 50-100 мм ширше зовнішнього діаметра обсадних труб;
- кількість штанг, якими нарощується інструмент, має бути достатнім для передбачуваної глибини водяного пласта.
Перед тим як пробурити свердловину вручну, необхідно підготувати фільтр, обсадних колон, насос, кесон. Якщо не опустити обсадні труби після закінчення буріння, стінки почнуть обсипатися, руйнуватися, буде потрібно повторна проходка долотом. При нестачі штанг для нарощування робочого інструмента долото часто залишають на забої. Верхня частина обсипається, інструмент прихоплюється, виникає необхідність ремонту свердловини до початку експлуатації.
Який інструмент вибрати для самостійного буріння свердловини
Вибравши в якості джерела водозабору піщану свердловину, власник ділянки забезпечує 15-25-річний ресурс, зниження бюджету будівництва. Чинне законодавство дозволяє безкоштовне використання надр на глибині 20-25 м для водозабезпечення котеджу, тому не знадобиться установка лічильника. Єдиним недоліком самостійного будівництва є відсутність паспорта свердловини, необхідного для підтвердження глибини залягання водоносного шару.
Перед тим як пробурити свердловину на пісок, необхідна розвідка ділянки. Кращим варіантом є розвідувальне буріння або вертикальне електричне зондування, що забезпечують 100% гарантії наявності води. Другий варіант дешевше, проводиться з поверхні, займає набагато менше часу.
Виробники випускають комплекти для буріння декількох типів:
- шнековий бур з комплектом штанг – комплект для 7 м глибини обходиться в 10-12 тисяч рублів залежно від діаметра шнека (77-160 мм), труби (20 або 25 мм), кількості шнеків (3 або 4 шт.);
- верстат для ручного буріння – незалежне обладнання, що збільшує швидкість буріння на суглинках до 40 м / день;
- ручна установка обертального буріння – тринога з ручною лебідкою, діаметр свердловини 7,6-20см, глибина не обмежена, в залежності від комплектації обходиться в 30-120 тисяч.
Всі перераховані пристосування дозволяють в м’яких породах. Великі валуни, скельний грунт є в цьому випадку непереборними перешкодами. Шнековая технологія простіше, менш трудомістка, проте вимагає більше місця. Ударно-канатне буріння дешевше, але більш трудомістке.
Вартість мобільних бурових верстатів з бензиновим, електричним приводом починається від 80 тисяч, що економічно невигідно для проведення самостійних робіт. В цьому випадку замовлення послуги в спеціалізованій компанії обійдеться дешевше, підрядник надасть паспорт свердловини, гарантійні зобов’язання. Свердловина прослужить довше, будуть дотримані нормативи СанПіН, СНиП.
технологія буріння
Виготовити свердловину вручну можна найпростішим інструментом, робоча частина якого нагадує рибальське бур. Наконечник виготовляється з фрез, які розрізаються УШМ, відгинаються у вигляді лопатей. На фрези привариваются шматки напилка, різці з побідитовими наконечниками для збільшення руйнує здатності шнека.
Швидкість буріння свердловин збільшується при використанні желонки, що представляє собою шматок товстостінної труби з зазубреним краєм, механічним (грейферним), пневматичним або поршневим захопленням. Технологія виїмки грунту виглядає наступним чином:
Схема роботи шнека: 1 – свердловина, 2 – реборди, 3 – разбуренной порода, 4 – долото.
- колона штанг з желонкою на кінці піднімається лебідкою за допомогою троса на лебідці;
- вільно падає на забій;
- обертається вручну до повного заповнення породою;
- після занурення на висоту желонки (зазвичай 0,6-0,8 м) колона витягується з свердловини;
- з трубної частини інструменту видаляється грунт;
- операція повторюється до досягнення потрібної глибини.
Свердловина повинна мати дебіт, що задовольняє потреби сім’ї, тому після досягнення водоносного шару (верховодка або піщаний пласт) необхідно заглибити отвір на 3-5 м. Це дозволить збільшити динамічний рівень, забезпечити безперебійну подачу води в систему.
Виготовити свердловину самому не вдається в 95% випадків – при ручному способі руйнування породи помічник потрібно в обов’язковому порядку. Професійні бригади використовують технологію буріння з промиванням, коли зруйнована порода видаляється напором води, закачиваемой в свердловину. Домашній майстер зазвичай використовує технологію сухого буріння, тому колону разом з робочим інструментом доводиться періодично піднімати на поверхню для очищення бура, желонки.
На початковому етапі вага штанг незначний, при збільшенні глибини свердловин підняти колону поодинці неможливо. Роботи виконують з напарником, забезпечуючи безпеку процесу.
Абиссинская технологія має відмінності від традиційних свердловин:
- діаметр обмежений 33 мм, глибина 10 м;
- колону забивають в грунт (свердловина-голка);
- для підйому води застосовуються виключно поверхневі насоси.
Свердловину виготовляють з металевих товстостінних труб за допомогою спеціального пристосування за такою технологією:
- ручним буром на глибину 0,7-1,2 м виготовляється кондуктор для завдання напряму з постійним контролем вертикалі;
- на місце монтажу встановлюється загострений наконечник з фільтром (перфорована труба);
- на нього накручується перша труба обсадної колони;
- на неї надівається бабка – масивна деталь з внутрішнім отвором;
- по обидва боки до бабки кріпляться троси;
- у верхній частині фіксується планка з роликами для троса;
- в середній частині труби жорстко фіксується стіл;
- бабка піднімається тросами в верхній рівень;
- падає на стіл, забиваючи трубу в грунт;
- періодично піднімається по досягненні землі;
- після вбивання першої труби на неї накручується наступна;
- операція повторюється до потрібної глибини.
Трубний колодязь має нульовий ремонтопридатністю, оскільки вийняти з грунту забиту в неї обсадних колон неможливо.
Ресурс закінчується після замулювання, засмічення фільтра, зворотна продування зазвичай допомагає відновити продуктивність 3-5 разів. Перевагою абиссинского колодязя є можливість установки джерела водопостачання в підвалі, цоколі, техподполье. Це забезпечує відсутність теплоізоляції, зовнішнього водопроводу.
Секрети самостійного буріння піщаних свердловин
При досягненні водоносного горизонту необхідна промивка системи водозабору. Технологія отримала назву розгойдування, відбувається в такій послідовності:
- досягнення водоносного шару контролюється характером грунту, що видаляється з робочого органу (бур або желонка);
- при досягненні води колона штанг з долотом витягується на поверхню;
- в свердловину опускається насос, відкачується осад;
- після появи чистої води насос видаляється з отвору в землі;
- на забій знову спускається бур / долото;
- інструмент підводиться, опускається для підйому важкого осаду;
- після третього відкачування суспензій в стовбур свердловини періодично підсипається природний фільтр (гравій, гранітний відсів, шунгіт, щебінь).
В результаті свердловина отримує зворотну засипку забою рудним матеріалом, пісок, глина видаляються, що забезпечує високу якість води.
Після заглиблення бура на 1,5-2,5 м обертати інструмент самостійно стає важко, тому використовуються різноманітні захватні пристосування, наприклад, трубні ключі з нарощеними трубами рукоятками.
Устаткування гирла свердловини
Для виготовлення автономної системи водозабезпечення котеджу недостатньо пробурити в землі отвір, встановити всередині нього обсадних колон. Для герметизації стовбура, захисту водоносного горизонту від талих, дощових вод використовуються оголовки, що кріпляться шпильками до обсадної колоні.
Для підведення води в будинок трубопровід необхідно заглибити нижче позначки промерзання. Тому використання кесона є оптимальним варіантом. Конструкція являє собою колодязь в 2-2,5 м з обсадної колоною в центрі, перекритий плитою, засипаній землею.
Промисловість випускає готові конструкції з полімерів з герметичними рукавами для обсадної колони, кабелі, магістралі зовнішнього водопроводу. На гирлі виготовляється котлован, кесон надаватися на труби обсадної колони, водопровідна магістраль відводиться від колодязя на глибині 1,5-1,8 м. Кесон має діаметр 1-1,5 м, що дозволяє розміщувати всередині камери системи водопідготовки, запірну арматуру, насосне обладнання.
Бюджетним варіантом кесона є колодязь з ж / б кілець 1 м в діаметрі. Однак в цьому випадку важко якісно герметизувати шви між кільцями, в конструкцію можуть просочуватися поверхневі води. Крім того, заводські кесони обладнані зручними сходами, люками, які декоруються в ландшафтному дизайні муляжами валунів, пнів, фігур тварин.
Для збільшення жорсткості полімерних конструкцій перед засипанням роблять бетонування зовнішніх стінок товщиною 10-20 мм. Для компенсації сил обдимання, виштовхують кесон на поверхню, резервуари кріплять анкерами в грунт або до нижньої бетонній плиті.
Економічний ефект самостійного буріння свердловин складає 50-70%, проте відсутня документація на джерело водозабору, гарантійні зобов’язання. Присутні ризики виготовлення сухих свердловин, оскільки піщаний горизонт присутній не скрізь.
Вода на дачній ділянці або в приватному будинку – необхідний ресурс, обійтися без якого неможливо. Однак організація загального водопроводу часто недоцільна. Зважаючи на віддаленість землеволодінь один від одного централізований водопровід – дороге задоволення. Індивідуальний джерело води використовувати простіше і дешевше. Правда, спочатку потрібно його організувати. Власна свердловина забезпечить її власникові впевненість в тому, що господарські потреби ділянки і житла будуть задоволені. При цьому господарям не доведеться оплачувати водопостачання, вважаючи кожен кубометр витраченої води. Колодязь копати складно і дорого, а ось самостійно пробурити свердловину – реально, якщо Вам знайома технологія буріння і тип пристрою свердловини.
Види свердловин і їх особливості
Перед бурінням територію ділянки потрібно досліджувати, визначивши рівень залягання ґрунтових вод. Від цього параметра буде залежати обсяг робіт, які потрібно виконати, щоб свердловина стала водоносної. Тип свердловини вибирають, саме з огляду на глибину залягання водомісткими пласта.
Якщо вода зустрічається на глибині 3-12 м, вибирають тип «». При глибині до 50 м використовується піщана свердловина, і артезіанська, якщо вода залягає в грунті не нижче 200 м. Перші два типи виконати вручну може майже кожен дачник, а ось артезіанська свердловина потребують бурової установки і професійних бурильників.
Бурим вручну піщану свердловину
Цей тип джерела передбачає викачування води з глибини, що досягає 50 м. Піщану свердловину називають так, оскільки вона «дає воду» з водомісткими піщаного шару грунту, залягання якого, зазвичай, – якраз півсотні метрів.Ця глибина не гарантує чистоту води, тому періодично рекомендується перевіряти вміст свердловини в санстанції на наявність органічних і хімічних сполук.
Для організації піщаної свердловини використовується класична схема з насосом. А для очищення води від суспензій і сміття, користуються фільтром, встановленим на глибині. Фільтр потрібно регулярно чистити. Термін служби піщаної свердловини близько 15 років.
Організація свердловини «абіссінський колодязь»
Це найпростіша у виконанні свердловина-голка. Вона неглибока, тому потрібно подбати про ретельному виборі місця для неї.
Поблизу не повинно бути септиків, сміттєвих куп, вигрібних ям і стічних. Через маленьку глибини шкідливі речовини можуть просочитися в джерело, забруднивши його.
У разі якщо в грунті немає галечника і інших твердих порід, буріння свердловини можна здійснити на околодомовой території або прямо в підвалі будинку. Свердловиною в підвалі зручно користуватися навіть в морози. Обладнується домашній колодязь ручної колонкою і насосом, щоб можна було користуватися водою, незалежно від наявності електрики.
Буріння артезіанської свердловини
За умови, що на сусідніх ділянках вже є свердловини цього типу, велика ймовірність залягання в даній місцевості води в вапняковому шарі. В інших випадках, бурильникам замовляють експериментальну свердловину, щоб визначити глибину залягання води. Артезіанська свердловина може забезпечувати водою відразу кілька ділянок. Часто буріння замовляють в складчину, щоб заощадити і отримати шуканий результат.
Вибір виду свердловини залежить від типу грунту і планованого кількості споживаної води. Абиссинский колодязь і піщана свердловина добре забезпечать невелика витрата. А якщо витрата буде від 10 кубометрів на годину, знадобиться влаштувати артезіанську свердловину. Будь-яку свердловину краще бурити подалі від потенційних забруднювачів і недалеко від будинку, щоб не виникло проблем з прокладкою водопроводу.
Бурильне обладнання та інструменти
При бурінні артезіанських свердловин професіоналами використовуються бурові установки. Для свердловин подрібніше підходить звичайна тринога з лебідкою. Вона буде опускати і піднімати буровий інструмент, що складається з колонкової труби, бурильних штанг, колонки для буріння, бура.
Спецобладнання, без якого зробити свердловину проблематично, – буровий інструмент, який допоможе заглибитися в грунт (шнек), тринога та лебідка. Для буріння свердловини своїми руками потрібно металевий шнек. Як шнека може виступати ледобур, яким користуються при зимовій риболовлі. Головне, щоб бур був з високоміцної сталі. Це найдешевший варіант буріння свердловини. Крім триноги знадобляться труби різного діаметру (водопровідні труби, шланги, обсадна труба), вентилі, кесон, фільтри, насос для свердловини.
Бурильні роботи: етапи
1. Спочатку потрібно вирити яму або шурф, розміри якого 150 на 150 см. Для того, щоб поглиблення не обсипається, його стінки облицьовують фанерою, дошками, шматками ДСП. Ще варіант – прорити звичайним буром ствол діаметром 15-20 см і глибиною глибиною 1 м. Це робиться для того, щоб труба стійкіше трималася в вертикальному положенні.
2. Прямо над поглибленням ставлять міцну металеву або дерев’яну триногу (її називають бурової вишкою), закріплюючи в місці з’єднання її опор лебідку. Найчастіше зустрічаються вишки з колод. На тринозі висить бурильна колонка з півтораметровими (при самостійному бурінні) штангами. Штанги скріплюють різьбленням в одну трубу, фіксують хомутом. Ця конструкція використовується для підйому-спуску обладнання.
Насос вибирають заздалегідь, для того, щоб визначити діаметром майбутньої свердловини і колонкової труби. Насос повинен вільно проходити в трубу. Саме тому різниця між діаметром насоса і внутрішнім діаметром труби повинна становити хоча б 5 мм.
Спуск-підйом бурильного обладнання – і є буріння свердловини.Штангу провертають, одночасно б’ючи по ній зверху долотом. Удвох робити це набагато зручніше: перший крутить газовим ключем, а другий вдаряє по штанзі зверху, пробиваючи породу. Користування лебідкою спрощує процес: з нею підйом і спуск обладнання в свердловину здійснювати набагато легше. Штанга при бурінні маркується. Відмітки будуть потрібні для орієнтації. Маркування допомагає визначити, коли пора витягувати штангу і чистити бур. Зазвичай рекомендують робити це приблизно кожні півметра.
3. Щоб простіше долати різні пласти грунту, застосовуються спеціальні бури.
- спіральний бур (інакше, змійовик) – для глинистих ґрунтів;
- бур-долото для разрихренія твердих грунтів;
- бур-ложки для піщаного ґрунту;
- желонка допомагає піднімати грунт на поверхню.
4. Піщаний шар легше пройти бур-ложкою, додаючи під час буріння воду. У разі якщо грунт твердий, користуються долотом. Бури-долото бувають хрестовими і плоскими. У будь-якому випадку, їх призначення – допомогти розпушити тверді породи. Ударним способом долають піски-пливуни.
При глинистому ґрунті потрібно змійовик, желонка і бур-ложка. Змійовики або спіральні бури, добре проходять глинисті грунти, оскільки мають конструкцію, схожу зі спіраллю, причому крок спіралі дорівнює діаметру бура. Розмір нижньої основи бура від 45 до 85 мм, лезо від 258-290 мм. Галькові пласти, що містять гравій, пробивають, чергуючи желонку і долото, з обсадними трубами. Іноді не обійтися без затоки води в отвір. Це може істотно спростити завдання по бурінню свердловини. Заслуговує розгляду і варіант буріння свердловини за допомогою помпи.
Процес буріння ґрунту
5. Якщо порода, що доставляються на поверхню стала важливою, значить водоносний пласт вже близький. Потрібно ще трохи заглибитися, щоб перейти водоносний горизонт. Буріння різко стане помітно легше, однак зупинятися не можна. Потрібно знайти буром водотривких шар.
Облаштування свердловини і розгойдування
Після того як потрібна глибина досягнута, починається наступний етап – облаштування. У готову свердловину спускають фільтрову колонку, що складається з труби, відстійника і фільтра. Його можна зробити своїми руками з фільтраційної сітки, перфорації і обсадної труби або використовувати готовий, куплений в магазині протівопесочний фільтр для насосу.
Для зміцнення труби, простір за нею засипають щебенем 5-міліметрової фракції або грубозернистим піском. Засипка повинна бути вище рівня фільтра. Фільтр – найважливіший елемент будь-якої свердловини. Головна функція фільтра – захист від піску і великих домішок. Паралельно з засипанням проводять закачування води в трубу з герметичним верхнім кінцем. Ця маніпуляція допомагає промити засурмили і фільтр. Після промивання утворюється природна перешкода для великих домішок. Желонірованіе свердловини насадкою-желонкою або шнековим насосом означає, що зі свіжої свердловини відкачують воду до тих пір, поки вода не стане чистою і прозорою. Цей етап називають розгойдування. Для неї найчастіше користуються електричним відцентровим насосом. Перевага цього механізму в тому, що він може перекачувати рідкі середовища підвищеної щільності. Звичайний побутовий насос теж допустимо, але він зажадає більше зусиль і часу. При проблемах з подачею електроенергії, можливо використовувати ручний насос.
Після прокачування на страхувальному тросі на глибину опускають насос (див. Картинку вище). До нього підключають водопровідну трубу або шланг, діаметром 25 або 50 мм. Вибір діаметра залежить можливостей свердловини – кількості води, яку можна викачати з свердловини за певний проміжок часу.
Якщо застосовується металева труба, насос не фіксується. Замість цього, до труби прикріплюється водонепроникний кабель, що йде від насоса.
Насос для свердловини. Особливості
Щоб підібрати насос правильної потужності, обов’язково потрібно врахувати такі параметри, як:
- дебет свердловини, показники її глибини;
- діаметр обсадної труби;
- віддаленість свердловини від будинку.
Необхідна потужність насоса безпосередньо залежить від цих параметрів. При невеликій глибині (до 9 м) підійде самовсмоктувальний поверхневий насос, в інших випадках послужить добру службу погружной свердловинний насос.
Після занурення насоса, в гирлі свердловини, обладнане кесоном, виводиться труба, привариваясь до його оголовка. На ній встановлюється вентиль, який буде відкривати шлях воді наверх і регулювати потік. При надлишкової швидкості забору води малопродуктивна свердловина швидко вичерпається, а насос, працюючи вхолосту, вийде з ладу. В кесоні підключають труби, які будуть водоводом в приміщення. Для них потрібно передбачити гідроізольовані і утеплені траншеї. Прочитати про те, як вибрати насос для колодязя можна, а про те як вибрати насос для свердловини -.
експлуатація свердловини
Своєчасне прочищення потрібна свердловинах всіх типів. Ознаками того, що водоносному колодязя потрібно сервіс можуть стати: ривки в виході води, наявність в потоці повітряних пробок, домішок (мулу, піску). Якщо пропустити момент обслуговування, продуктивність свердловини може більше не відновитися. Для відновлення нормальних функцій, свердловині проводять продування водяним або повітряним компресором. Більш радикальні методи чистки – кислотою або електрикою. Однак ці методи ризиковані і їх краще довірити фахівцям.
Поради для тих, хто робить свердловину самостійно
Перед початком робіт добре б поцікавитися у сусідів, який рівень залягання води в вашій місцевості. Якщо поблизу є колодязі свердловини – загляньте туди.
Рівень води вище 5 м – хороша новина, тому що з інструментів для буріння знадобиться тільки садовий бур.
Малогабаритну бурову установку або бурове пристрій механічне – «ручник», можна орендувати. Так Ви отримаєте можливість користуватися зручним обладнанням і не платити за це великі гроші.
Не можна опускати трубу-водовід в свердловину до самого дна. Вона повинна не дійти до найглибшої точки приблизно півметра. Так вода буде краще йти нагору.
Труба, яка веде в свердловину, обов’язково повинна мати на поверхні вентиляційні отвори, в іншому випадку, без доступу повітря вода швидко стане затхлій. Зручно обладнати на трубі відкидну кришку, щоб до свердловині був постійний доступ.
Найзручніша для обладнання свердловини – цілісна пластикова труба.
Після того, як свердловина запрацювала, обов’язково віддайте свою воду на експертизу. Вода визнається питної, якщо її прозорість не менше 30 см, вміст нітратів – не більше 10 мг / л, в 1-му літрі менше 10 кишкових паличок, а максимальна оцінка запаху і смаку – 3 бали.
Недоліки та переваги ручного буріння свердловини
Переваги: дешевизна; відсутність необхідності заїзду на ділянку громіздкою спецтехніки; зважаючи на відносно невелику глибину, саморобні свердловини прокачиваются швидше, менше затягуються; якщо немає електрики, воду можна дістати ручним всмоктуючим насосом.
Головний недолік самостійного буріння – обмежена глибина, дефіцит фахівців, які можуть допомогти в обслуговуванні саморобного колодязя. Таким чином після прочитання цієї статті ми сподіваємося, що у вас не залишиться питань, як пробурити свердловину своїми руками.
Для облаштування свердловин на воду використовується чимала кількість інструментів – їх комплектність і призначення залежать від виду грунту, глибини проходки і способу буріння. Є обладнання, яке застосовують тільки професіонали, при облаштуванні глибоких підземних водозаборів.
Але існують і міні-свердловини, так звані трубчасті (абиссинские) колодязі, які можна бурити вручну. Для цього теж потрібен певний набір інструментів, і деякі з них навіть можна зробити своїми руками. Про це і піде мова в даній статті.
Інструменти для ручного буріння
Перш, ніж купувати або виготовляти інструменти, необхідно ознайомитися з їх призначенням, а значить, з технологією.
Отже, почнемо по порядку:
- Діаметр свердловини-голки, яку можна бурити як за допомогою міні-установки, так і вручну, не перевищує 6-7 мм. Глибина трубчастих колодязів зазвичай не перевищує дев’яти метрів, що пов’язано з неможливістю установки в них заглибних насосів.
Можна вручну пробурити і повноцінну свердловину, діаметром 198 мм, але не глибше двадцяти метрів. Для більш глибоких проходок потрібно бурова установка з потужним обладнанням. - Щоб приступити до буріння отвору потрібного діаметра, слід попередньо викопати невеликий квадратний шурф (1,5 * 1,5 м), або зробити циліндричний отвір більшого діаметру, ніж свердловина. Для цієї мети можна використовувати і звичайний садовий бур.
- Грунт на поверхні землі найбільш вразливий, тому, стінки шурфу краще відразу обшити дошкою, щоб не обсипалися, або відразу забетонувати. Згодом, він може бути використаний в якості приямку, для установки подає воду обладнання. Обсадити стінки круглого отвору можна шматком труби довжиною в 1 м.
- Суть ручного буріння полягає в обертанні нарощуваною штанги, яке можуть призвести дві людини, або механічна установка, що представляє собою металеву триногу з лебідкою. У міру занурення, штанги фіксуються між собою різьбових з’єднань і хомутами.
При ручному бурінні, одна людина повертає штангу, а інший – вдаряє по ній долотом, щоб пробити породу. - Для кожного виду грунту використовують свій вид інструменту. Глинистий грунт або суглинки, особливо, якщо в них міститься певна кількість дрібної гальки, легше пройти за допомогою спірального бура.
Інакше його називають змійовик. Він складається з головки, що з’єднується зі штангою, і спірального витка з лезом, яке, власне, і розрізає грунт. Порода заповнює порожнини гвинта і піднімається на поверхню.
- Для сипучих грунтів (супіски, вологий пісок), ідеально підходить інструмент, який називається бурова ложка. Він являє собою металевий циліндр, в корпусі якого є поздовжня проріз.
Один край прорізи заточений як лезо, а другий – загнутий всередину. Розмір прорізу на інструменті має значення, і підбирається в залежності від якості ґрунту: для піску потрібна вузький проріз, а для щільного ґрунту – широка. - Нижня частина корпусу бурової ложки має загострений наконечник, у верхній частині розташована головка з різьбленням. Такий інструмент може мати різний діаметр, і його підбирають так, щоб він був на 1 см менше розміру.
При здійсненні проходки за допомогою бур-ложки, сухий грунт змочують водою. Даний інструмент ідеально підходить для проходження пливуна.
- Здійснити проходку в щільних сухих глинистих ґрунтах, вапняках і пісковиках, допоможе тільки долото. За призначенням, цей інструмент класифікується так: для суцільного буріння, для колонкового буріння і спеціальні долота.
Два перших виду використовуються для поглиблення проходки: випускаються варіанти різного типу, що дозволяє підібрати для конкретних умов роботи потрібний інструмент. - Долота можуть бути призначені для розбурювання м’якої породи, мати дробяще-сколюватися, або режуще-сколюватися дію. При бурінні глибоких свердловин, використовують, наприклад, лопатеві (шарошечні) долота, торцева частина яких армована твердосплавними штирями або алмазними зернами.
Їх істірающе-ріжучий принцип дії дозволяє пройти тверді абразивні породи і навіть скельні грунти. Для ручного буріння застосовують Зубильне або пірамідальне долото, яке ви бачите на фото зверху.
- Ще один, необхідний для роботи інструмент – це желонка (див.). Вона являє собою циліндричний подовжений корпус з ріжучим черевиком і зворотним клапаном.
Використовується для буріння пухких порід, а також для очищення готових свердловин від мулу і піску. Желонка може бути виготовлена самостійно, зі шматка сталевої труби, а інструкція на цю тему в інтернеті завжди знайдеться. - Розробка пов’язаного глинистого грунту проводиться за допомогою забивного склянки, який, так само, як і желонка, робиться зі сталевої труби. Він має загострений кінець, і використовується при бурінні ударно-канатним способом.
При скиданні склянки в забій з висоти, гострі краї відривають грунт, який заповнює порожнину інструмента. Потім він витягується догори і звільняється. - Для облаштування міні-свердловини найпростіше придбати комплект, що включає в себе всі необхідні для роботи інструменти і матеріали. У такий комплект зазвичай входить шнек на штанзі, кілька нарощуваних штанг і обсадних труб ПВХ, рукоятка для обертання штанги, з’єднувальні муфти, зворотний клапан, фільтр.
- Комплект зазвичай розрахований на свердловину певного діаметру і глибини, чого залежить його ціна. У багатьох наборах є навіть обмотка і силікон, які знадобляться для герметизації різьбових з’єднань.
Вартість такого комплекту не так вже й велика, і становить не більше 10000 рублів. Підібрати все необхідне ви можете і окремо, і труби можете взяти не ПВХ, а сталеві оцинковані. Тоді набір для облаштування обійдеться трохи дорожче. - Міні-свердловина, по суті, не буриться, а забивається, і для цього використовують два інструменти: баба або ударна штанга. Баба – це важкий порожнистий циліндр з привареними до нього ручками, діаметр якого трохи більше обсадної труби.
Корпус баби насаджується на колону труб і фіксується за допомогою муфти і великої шайби, яка називається подбабок.
При використанні цього способу обсадки, труби слід опускати в заздалегідь пробурений отвір. В іншому випадку, зусилля, з яким баба впливає на колону, може зірвати з’єднання.
Друга технологія передбачає забивання штангою, яка завдає ударів не по колоні труб, а по наконечнику голки.
Види професійних бурових інструментів
Правильний підбір інструменту для буріння, є чинником, що визначає терміни виконання даних робіт. А це, в свою чергу, безпосередньо впливає на їх собівартість.
Асортимент професійного інструменту неймовірно різноманітний:
- Взяти хоча б бурову головку. По суті, це долота, але їх відмінність полягає в наявних отворах (дюзах), які служать для подачі бурової рідини, необхідної для розмивання породи і винесення її на поверхню.
- Бурильні головки бувають шарошечними, алмазними і твердосплавними, і різноманітність їх конструкцій просто вражає. У кожного виду є своя класифікація, яка визначає їх застосування на тих чи інших бурових установках. Тип інструмента вказує так само, для відбору керна який твердості він призначений.
- Існує більше 30 видів шарошечні бурголовок, які відрізняються так само розміром сполучних різьблень, розміром і кількістю сопел, іншими технічними характеристиками. На алмазних і твердосплавних долотах і коронках ми зупинятися не будемо, так як їх, в основному, застосовують при розробці газових і нафтових свердловин.
- У розробці глибоких свердловин теж використовують желонки і забивні склянки. Але на різній глибині, доводиться проходити крізь пласти різних порід, що мають неоднорідну структуру.
Для проходки грунтів високої категорії твердості застосовують, наприклад, пневматичні заглибні ударники, бурові шнеки, ударні патрони і штанги. - Одним з змінних видів робочого устаткування для бурильної машини, є телескопічний шнековий бур. Принцип його роботи такий: обертаючись, він передає крутний момент руйнується породі, і, заглиблюючись в її товщу, витягує її на поверхню.
Телескопічним це бур називається тому, що він розсувається, фіксуючи стопорами, і збільшує тим самим глибину проникнення.
- При розробці свердловин з кільцевих забоєм, використовують такий інструмент, як колонковая труба. Вона виконує важливу функцію – це роль спрямовуючої для точного буріння.
Даний інструмент являє собою сталеву трубу. На одному кінці є праве різьблення, за допомогою якої вона фіксується на бурильної установки. На іншому торці встановлюють розширювач або коронку. - В процесі розробки грунту, керн потрапляє в порожнину труби, накопичується там, після чого інструмент витягується на поверхню і звільняється. Пояснимо, що таке керн.
Це досить міцний, можна навіть сказати, монолітний, стовпчик породи. Він потрапляє в порожнину колонкової труби практично не пошкодженим, а зруйнована порода (шлам), виноситься на поверхню або стисненим повітрям, що нагнітається компресором, або розчином для промивання.
- Даний інструмент просто незамінний при бурінні розвідувальних свердловин. Вийнятий керн розкладають в ящики, нумерують, виробляють детальний опис.
Це дозволяє отримати точну інформацію про розташування і структурі порід, підібрати правильний інструмент для подальшої розробки, скласти кошторис. Такі дані просто необхідні для глибоких проходок.
До речі, експлуатаційна свердловина зазвичай буриться прямо всередині свердловини розвідувальної, що дає можливість знизити собівартість підземного водозабору. - Для вилучення керна використовується спеціальний пристрій, встановлений між нижнім торцем і бурової коронкою. Щось схоже на зворотний клапан. Пристрій має пелюстки, які в момент підйому колонкової труби змикаються під вагою керна, не даючи йому випасти.
Існує чимало допоміжних інструментів, таких необхідних не тільки у виробництві бурових робіт, але і для усунення різних аварійних ситуацій. Наша таблиця ознайомить вас з деякими з них.
Найменування інструменту | Призначення і коротка характеристика |
Трубозажім | Застосовується для прискорення спуску і підйому в забій труб і інших інструментів. |
ловильний дзвін | Дзвін призначений для усунення аварійних ситуацій, пов’язаних з обривом бурової колони. Цей інструмент надаватися на трубу, і фіксується на ній, нарізаючи зовнішнє різьблення. Це дає можливість підняти обірвану колону до гирла свердловини. |
Метчик | Даний інструмент теж призначений для вилучення обсадних ніпельних, а так само колонкових труб за нарізану різьблення. |
Ключі шарнірні і відбійні | Шарнірні ключі застосовують для складання і розбору всіх видів труб: бурильних, обсадних, колонкових. Відбійний ключ допомагає здійснити первинне відкручування нарізного сполучення. |
вилки | При підйомі і нарощуванні обсадних труб використовують підкладні вилки. Є варіант для утримання шнека – це вилка подкладная шнековая. |
Зонд для вібробуренія | Віброзонд використовують при здійсненні вібраційного буріння в м’яких грунтах. Він являє собою трубу з прорізом, з’єднану в нижній частині з черевиком. Передає бурильного інструменту вібраційне зусилля через колону труб. |
Якщо врахувати, що затрубний простір свердловини обов’язково цементується, то для цього теж існує певний набір обладнання і професійного інструменту. У глибоких свердловинах застосовується зворотний спосіб тампонажу, при якому заповнення пазух розчином відбувається знизу вгору.
Для цього використовують спеціальні цементувальні агрегати, які подають розчин по трубопроводу, оснащений на кінці цементувальної головкою, яку ви бачите на фото зверху. Тампонування свердловини є завершальним етапом її будівництва.
Створити комфортні умови для проживання в будинку або котеджі без чистої питної води неможливо.З огляду на той факт, що на кожній дільниці є підземні водоносні горизонти, які несуть цю воду завданням домовласника залишається лише забезпечити до неї доступ.
Буріння свердловин на воду – один з найбільш ефективних варіантів отримання власного джерела водопостачання. У порівнянні з колодязем вода з цього джерела надходить більш чистою. Пояснюється це ізоляцією водоносного пласта від грунтових вод. У зимовий час вода не замерзає, а дебіту джерела вистачить не тільки на забезпечення потреб мешканців будинку, але на полив присадибної ділянки, наповнення басейну та ін.
Можливо вам буде цікаво
Інструменти і обладнання, які використовуються для буріння свердловин
Для пристрою свердловин використовують спеціальний інструмент, який можна придбати в будівельних магазинах або зробити самому. Руйнування породи і витяг її на поверхню проводиться за допомогою наступного обладнання:
- бурова ложка . Використовується для буріння свердловин на м’яких стійких грунтах (глинистих, вологих пісках, суглинках, пісках з вмістом гравію або гальки). Під час роботи з цим інструментом, йому передається обертальний і поступальний рух одночасно. Бурова ложка являє собою сталевий циліндр, вгорі якого розташовується головка з різьбленням, необхідна для з’єднання зі штангами, внизу – ріжучакромка. У корпусі є поздовжній проріз, один край якого увігнутий всередину, а другий заточений і при обертанні виконує роль леза. Розмір прорізу може бути різним і повинен вибиратися відповідно до типу прохідних порід: для щільних грунтів він повинен бути широким, для сипучих – вже. Порода потрапляє всередину і залишається там до вилучення на поверхню. Нижня частина циліндра може мати наконечник, який зовні нагадує свердло по дереву. Таким інструментом зручно працювати. Діаметр ложки може дорівнювати 70, 140, 198 мм. При цьому слід пам’ятати, що розмір повинен бути менше діаметра обсадних труб на 10 мм;
- спіральний бур або змійовик для свердловини . Використовується для створення свердловин на суглинках і глинистих ґрунтах, в тому числі пісках, що містять невелику кількість дрібного гравію або гальки. Змійовик включає головку, призначену для з’єднання зі штангою, спіральний виток, в нижній частині якого розташовано лезо. При повільному обертанні змійовик поглиблюється в породу, при цьому лезо зрізає грунт, який поступово піднімається вгору по витків. Порода заповнює порожнини і витягується на поверхню;
- Зубильне долото . Застосовується на сухих щільних глинах, вапняках, пухких пісковиках. Долото виготовляється зі сталі і має кут загострення 90 °. Під його дією відбувається закруглення стовбура свердловини на кут 15-20 °;
- пірамідальне доліт про застосовують в бурінні для зрушування валунів, гальки із забою свердловини і їх дроблення. Воно являє собою круглу болванку, внизу якої розташоване пірамідальне вістря, а вгорі – різьблення;
- желонка . Необхідна для підняття із забою на поверхню породи, а також для буріння на сипучих і пухких грунтах. Виготовляють її зі шматка сталевої труби, знизу є ріжучий черевик з клапаном. Під черевиком желонки розуміють сталеве кільце, внизу якого знаходиться лезо для руйнування породи. Клапан пристрою необхідний для фіксування породи всередині желонки при піднятті інструменту на поверхню. Якщо роботи ведуться на пливунах, рекомендується використовувати тарільчасте плоский або шатровий клапан;
Желонка своїми руками.
Желонку, долото, бур для свердловини можна виготовити будь-якого діаметру своїми руками, придбати в спеціалізовано магазині або замовити в майстерні.
- шнеки . Є різновидом змійовика і використовуються для буріння пов’язаних порід (суглинків, супісків, глинистих ґрунтів). Шнек не тільки забезпечує руйнування породи, але і за допомогою спеціальних плоских спіралей виносить її на поверхню;
- скататися – звичайні труби, мають забудовані нижні торці. Використовуються для роботи на пов’язаних глинистих ґрунтах. Стакан скидають в забій з відстані 2-3 м, при цьому гострі кінці інструменту відривають породу, забезпечуючи рівний діаметр водозабору. Після витягування склянки наверх, з нього витягується порода;
- штанги для обертального й ударного буравлення . Штанги виробляються з особливих штангових труб, які здатні витримувати значні навантаження, в тому числі на вигин, скручування, розтягування і стиснення. У ролі штанг можуть виступати сталеві прути круглого або квадратного профілю або водопровідні труби, які мають посилену стінку.
Також до переліку інструментів та обладнання, необхідних для буріння свердловини входять ключі, хомути, «пастки» для підйому із забою обірвалися елементів снаряда та ін.
У разі вибору обертальний спосіб створення водозабору, необхідно забезпечити породоразрушающим інструментам (долоту, буру і ін.) Обертальний рух, достатній тиск на породу і умови для видалення породи.
Для цих цілей використовують обладнання, яке включає вертлюг зі спеціальним шлангом, ротор, буровий насос. Якщо обертання долота слід забезпечити безпосередньо в забої, додатково будуть потрібні електробури або забійні гідравлічні двигуни.
Ротори відповідають за передачу обертання колоні в процесі роботи. Для передачі обертального руху ротора від двигуна використовують лебідку, при цьому швидкість роботи змінюється через її передавальні механізми. Також можна використовувати індивідуальний, не пов’язаний з лебідкою, ротор.
Вертлюг використовується для з’єднання бурової колони з талевої системою. Його завдання – забезпечити обертання колони і передати промивний розчин. Складається даний пристрій з 2-ух обертових вузлів системи і не обертаються елементів. Вращающая частина підвішується в колоні, невращающаяся – до підіймального гаку.
У нижній частині вертлюга встановлюють перехідник, який і буде з’єднувати конструкцію з бурильних інструментом. Розчин для промивання подається до труб за гнучким гумовому шлангу. Шланг може бути виконаний з металу і мати з’єднуються між собою секції.
Промивання проводиться за допомогою бурового насоса. Він подає рідину в забій під тиском.
Для зниження коливання тиску, що виникає при подачі рідини, використовуються компенсатори. Це повітряні ковпаки (резервуари) в яких відбувається пом’якшення гідравлічних поштовхів. Компенсатори ставляться на насос.
Бурові установки наводяться в робочий стан силовими приводами. Вони можуть бути дизельними, електричними, газотурбінними та ін.
Такий вид водопостачання, який характерний для великого міста, досить проблематичний в плані облаштування на дачних ділянках і в сільській місцевості. Ділянки часто віддалені один від одного, і робити єдиний водопровід клопітно і дорого. Найкраще мати свою свердловину. Це своє джерело води, який вас не підведе, і води вистачить на все господарські потреби. Звичайно, буріння свердловини можна довірити професіоналам в цій області, проте, бажаючи заощадити, багато хто замислюється про те, як зробити свердловину своїми руками.
Особливості
Вибір типу свердловини залежить від глибини водомісткими пласта – 3-12 м – абіссінський колодязь, до 50 м – піщана і до 200 м – артезіанська свердловина.
Перші два варіанти можна зробити самостійно, а ось останній тільки за допомогою бурової установки.
- Абиссинский колодязь – місце потрібно вибирати віддалене від септиків і сміття, так як свердловина неглибока, і шкідливі речовини можуть потрапити в воду. Якщо в грунті немає твердих порід, то можна пробурити свердловину недалеко від будинку або в підвалі самого будови.
- Піщана свердловина – призначена для більш глибокої викачування води з піщаного водомісткими шару на глибині до 50 м. Але воду потрібно перевіряти на вміст органічних і хімічних сполук.Для того щоб отримати чисту воду, на глибині ставиться фільтр, який потрібен час від часу чистити.
- Артезіанська свердловина – це вода з вапняного пласта. При такій свердловині води буде достатньо для декількох ділянок. Можна зробити вскладчину, тобто заощадити гроші і отримувати власну воду.
Перед тим як зробити свердловину, необхідно врахувати майбутній обсяг споживання води і тип місцевості.
Зверніть увагу! Артезіанська свердловина ставиться при витраті понад 10 кубів, в іншому випадку можна обійтися піщаної або абиссинской свердловиною.
Пристрій
Для буріння свердловини необхідно обладнання. Лопати і кирки буде недостатньо. Буде потрібно спеціалізоване обладнання для глибинного буріння грунту.
Для того щоб пробурити артезіанську свердловину, необхідна спеціальна бурова установка, а для дрібніших використовують лебідку з триногою. За допомогою лебідки буде підніматися і опускатися буровий інструмент, який представляє собою колонкові труби, бурильний штанг, колонки для буріння і бур.
бурильні роботи
В першу чергу викопується яма (шурф, розмір якого 150х150 см). Для того щоб стінки не обсипалися, їх облицьовують дошками або іншими підручними матеріалами. Або за допомогою звичайного бура роблять стовбур, глибина якого 1 м, а діаметр 15-20 см. Це необхідно для стійкого положення труби.
Ставлять триногу над поглибленням. Вона може бути з дерева або металу, але обов’язково повинна бути міцною.
Лебідка кріпиться на місці, де з’єднуються колоди. Бурильна колонка являє собою штанги 1,5; 3 або 4 м, які з’єднуються різьбленням в одну трубу і хомутами закріплюються. Для того щоб визначити діаметр свердловини і колонкової труби, необхідно підібрати насос. Він повинен бути такого розміру, щоб він міг вільно входити в трубу, тому його діаметр повинен бути на 5 мм менше внутрішнього діаметра труби.
Для буріння свердловини використовується метод спуску-підйому бурильного обладнання. При повороті штанги б’ють по ній долотом. Цю роботу зручно робити удвох – один крутить газовий ключ, інший б’є по штанзі, і порода пробивається.
Лебідка спростить цей процес – спуск і підйом обладнання робиться легко. На штанзі потрібно робити позначки при бурінні, щоб очищати бур через 50-60 см. Для полегшення буріння іноді заливають воду.
Якщо в породі з’явилася волога, то вже досягнутий водоносний пласт, але ще потрібно перебур водоносний горизонт.
Зверніть увагу! При досягненні потрібного пласта, бурити стане легко, але потрібно продовжити роботу, поки бур знову не впреться в тверду породу.
облаштування
Після закінчення буріння фільтрову колонку опускають в свердловину, яка включає в себе відстійник, труби і фільтри. Можна використовувати протівопесочний фільтр для насосу.
Простір, що залишився за трубами, засипають щебенем або піском. Рівень повинен бути вище фільтра. У той же час в трубу, у якій верхній кінець загерметизований, звичайним насосом закачують воду. Так промивається засурмили і фільтр, потім желоніруют свердловину. За допомогою желонки (насадки) вода відкачується. Це роблять до отримання прозорої води без твердих частинок і піску краще шнековим насосом.
Потім опускають насос в свердловину на страхувальному тросі. До насоса підключається водопровідна труба або шланг.
На потужність насоса впливають такі параметри:
- глибина свердловини і дебет;
- відстань її від будинку;
- діаметр обсадної труби.
При глибині свердловини більше 9 метрів використовуються глибинні насоси. Після занурення насоса в свердловинне гирлі виводиться труба, вона приварюється до оголовка кесона, який там знаходиться. На трубі встановлюється вентиль, і при його відкритті вода подається наверх. Цей же вентиль регулює подачу води. Якщо швидкість подачі води велика, а дебет, навпаки, то вода швидко піде, насос буде працювати вхолосту і зіпсується.В кесоні повинні бути підключені труби, які служать для подачі води в приміщення. Укладаються труби в траншеї, вони утеплюються і гідроізолюють, з боків кесон засипається грунтом і робиться вимощення.
Експлуатація та догляд
Свердловина вимагає постійного догляду і прочищення.
Зверніть увагу! Якщо напір води став падати, вода стала виходити з повітрям або домішками, то потрібно робити прочищення. Якщо цього не зробити, то свердловина замулився і доведеться робити нову.
Продування свердловини здійснюється за допомогою водяного або повітряного компресора. Це врятує від піску і мулу. Якщо такі методи не допоможуть, то можна застосувати більш ефективні – коротке замикання або кислота. Але це пов’язано з ризиком для здоров’я і життя людей. Без досвіду можна просто знищити свердловину. Щоб уникнути неприємностей, краще скористатися послугами фахівців.
Відео
Якщо вас цікавить, як облаштувати свердловину, дивіться наступне відео: