Методика и принцип гидравлического бурения скважин ↑
Метод гидравлического прохождения породы заключается в бурении скважин водой, под давлением подаваемой в углубление. Напор глинистого раствора, состоящего из смеси глины и воды, размывает породу и поднимает на поверхность. Используют напор одновременно с работой бурового снаряда. Жидкость выполняет функции:
- Размывает грунт на дне, способствуя углублению отверстия.
- Охлаждает буровой наконечник при прохождении твердых сухих пород.
- Поднимает извлеченную глину на поверхность.
- Укрепляет стенки ствола: глина остается на поверхности стенки, формируя обмазочный слой, предотвращающий от осыпания песка внутрь колонны.
В роторном бурении напор подают в ствол
Бурение практически любой скважины значительно ускоряется с помощью напора воды. Как вспомогательный метод размывка жидкостью применяется специалистами при роторном и вращательном бурении для размягчения пород при использовании ударных снарядов.
Какой источник можно пробурить с помощью насоса ↑
Гидробурение используется как оптимальный метод в обустройстве скважин на воду любой глубины и конструкции. Универсальность гидравлического бурения – в возможности адаптации технологии к любым условиям:
- Неглубокие скважины (глубиной до грунтовых водоносов) пробивают вручную ударным снарядом или ручным буром, воду подают в ствол обычным бюджетным насосом типа «Малыш».
- Песчаные скважины (глубиной до 25 – 40 м) пробурить бытовым насосом невозможно. Используют буровые установки с подключаемыми мотопомпами и разными наконечниками-бурами.
Песчаные скважины бурят малогабаритной техникой
Артезианские источники пробивают крупногабаритной техникой с профессиональными инструментами. Вода используется в качестве охлаждающей жидкости, когда достигают твердых известняковых слоев, для ускорения прохождения и подъема мягких поверхностных грунтов.
В каких грунтах можно использовать гидробурение ↑
Гидробурение скважин применяют на всех типах грунта, кроме скальных пород и грунтов с каменистыми включениями крупного размера. При прохождении твердых грунтов камни дробят, используя долото, а напором воды вымывают фрагменты на поверхность.
Бурение поверхностной скважины можно выполнить с помощью обычного насоса (поверхностного или погружного), подключенного к резервуару с жидкостью. В мягких глинистых грунтах применяют смесь глины с водой. Мастера меняют состав раствора в зависимости от плотности и состава породы в шахте: вымыванием водой с примесью кварцевого песка бурят скважины в твердых слоях.
Поверхностный насос подключают к шлангам
Преимущества применения гидравлического бурения – экологичность и высокая скорость проведения работ. Метод отличается самой низкой трудоемкостью, ведь поднимать вручную извлеченный из ствола грунт не нужно. Стоимость оборудования – минимальная, применить в качестве помпы можно домашний насос. Еще одно преимущество – возможность провести полный цикл, от гидробурения скважины на дачном участке до запуска водопровода, своими руками, без привлечения специалистов. Верхний слой грунта на участке практически не повреждается, поскольку тяжелая техника не задействуется при обустройстве скважин на песок.
Виды конструкций скважин
- Обычный колодец, копаемый вручную. Может вмещать до двух кубометров воды. При размещении вблизи хорошего родника наполняемый в течение короткого времени.
- Фильтруемая скважина на песке, представляющая собой трубу диаметром 10 сантиметров, которая погружается шнековой конструкцией на глубину до тридцати метров. На нижнем срезе трубы закрепляется мелкая сетка из нержавеющего металла, выполняющая роль фильтрующего устройства, размещаясь в крупнофракционный песок. Глубина скважины может достигать пятидесяти метров, срок работы – пятнадцать лет.
Для получения питьевой воды обустраиваются скважины артезианского типа глубиной до двухсот метров, но для их бурения необходимо наличие специальной техники из-за большой глубины залегания водоносных пластов.
Нюансы установки обсадных труб
Это может быть металл, асбестоцемент или пластик. Каждый из материалов имеет свои преимущества и недостатки. Бетонные обсадные трубы применяются редко. Это, как правило, производства. Материал тяжелый, хрупкий, склонен к раскалыванию. Поэтому в процессе бурения скважин используют или сталь или ПНД.
Металл окисляется, если это не нержавейка, которая стоит дорого. Окисел вызывает ухудшение качества воды. Со временем она приобретает бурый оттенок и у нее появляется металлический привкус. Придется устанавливать фильтр и чистить скважину. Соединения сварные. Именно они являются слабым местом, и после разгерметизации грунтовые воды с грязью попадают внутрь обсадной трубы.
Пластик низкого давления (ПНД) легкий, что упрощает монтаж. Внутренняя поверхность гладкая, и на ней не появляется отложение. Коррозия не страшна, соединения герметичны. Секции скручиваются посредством предусмотренной резьбы, и никаких специальных средств для этого не требуется. Единственный недостаток – ограничение по глубине скважины. Для артезианской скважины этот материал не подходит.
Виды буровых способов
Ранее бурение водоносных скважин для личного пользования осуществлялось в основном ручным способом. Это было трудоёмкий и длительный процесс, поэтому не каждый владелец участка или дачи мог похвастаться наличием собственного источника водоснабжения.
Сегодня практически все водоносные скважины бурятся механизированным способом, который основан на разрушении грунта, подаче его на поверхность одним из двух способов: сухим, когда отработанный грунт убирается из скважины при помощи механизмов и гидравлическим, когда он вымывается водой, поданной под напором или самотёком.
Различают три основных способа механического бурения:
- Вращательный (грунт разрабатывается вращением).
- Ударный (бурснаряд разрушает грунт ударами).
- Вибрационный (грунт разрабатывается высокочастотными колебаниями).
Вращательный способ считается самым высокопроизводительным, в 3-5 раз превышающий по эффективности ударный и в 5-10 вибрационный. Кроме этого вращательный способ самый недорогой и доступный, его нередко применяют в качестве основного метода ручного бурения.
В свою очередь вращательный способ бурения, широко применяемый для сооружения скважин на воду, подразделяется на четыре основных вида бурения:
- колонковое;
- шнековое;
- ударно-канатное;
- роторное.
Каждый вид вращательного бурения имеет свои особенности и выполняется специально предназначенным для этого оборудованием. Рассмотрим эти виды бурения более подробно, определим, в чём их различия и какой метод необходимо применять в каждом конкретном случае.
Бурение скважины на воду своими руками
Подготовка
Выбор наиболее удачного времени года очень важен, если вы хотите провести все работы самостоятельно. Компании, предлагающие свои услуги, обычно используют спецтехнику, которая дает возможность бурить практически в любой сезон. Но если вы планируете обустроить скважину на воду собственными руками, стоит выбрать наиболее подходящее время:
- Весна. Обычно специалисты не бурят в этот период. Дело в том, что верховодка весной значительно поднимается, поэтому слишком велика вероятность ошибки при определении водоносного слоя.
- Лето и осень. Период с июня до сентября считается одним из самых удачных для создания скважины своими руками. Минимальный уровень верховодки и комфортная температура позволяют выполнить все работы наиболее быстро и успешно. На садовых участках землевладельцы обычно бурят после сбора урожая, чтобы не повредить посадкам.
- Зима. Для обустройства водозаборного сооружения своими руками этот период довольно проблематичен. Оборудование, которое используют специалисты, позволяет без особых сложностей справиться с задачей. Но вручную проводить работы не стоит. Если вода срочно потребовалась именно в зимний период, лучше доверить бурение профессионалам.
Не менее важно определить, где пробурить скважину вручную своими руками. Специалисты бурят, полагаясь на устройство электрического зондирования или другие специальные приборы
А человеку без спецоборудования необходимо:
- Запросить гидрогеологическую карту в одной из соответствующих организаций вашего района.
- Узнать у владельцев соседних участков, которые уже имеют водозаборные сооружения, какой глубины у них скважины.
- Осуществить разведочное бурение, если другие способы поиска воды для вас недоступны. Выкопать шахту своими руками обычно не составляет труда.
Обычно углубление бурят через весь водоносный слой и опускают примерно на 0,5 метра в последующий слой грунта. Оптимально расположить источник водоснабжения на расстоянии трех метров от дома. Убедитесь также, что поблизости нет животноводческих ферм, выгребных ям и септиков.
Способы бурения
Чтобы самостоятельно пробурить скважину под воду на участке, вам понадобятся приспособления, позволяющие не просто выкопать яму руками, а сделать работу быстрее и эффективнее:
- шнек и бур;
- долото;
- буровая установка для удержания инструментов в правильном положении;
- желонка;
- мотор для поднятия бура;
- роторная установка;
- тренога;
- лебедка.
В зависимости от того, как вы планируете бурить, вам понадобятся те или иные вышеперечисленные инструменты. Существует 4 способа, доступных для бурения скважины для воды в доме своими силами:
- Шнековый. Для этого способа потребуется бур и шнек. Последний будет выполнять роль винта, с помощью которого буровой инструмент вкручивается в землю, а потом вынимается. Возможно, потребуется долото для разбивки валунов.
- Роторный. Этот способ отличается от предыдущего тем, что вращение бура осуществляется не своими руками, а с помощь специального ротора. Таким методом обычно бурят профессионалы. При наличии оборудования вы можете быстрее справиться с задачей.
- Ударно-канатный. Пробить скважину на воду без бурения можно самому в домашних условиях. Чтобы сделать шахту своими руками, используют желонку (длинный и узкий отрезок трубы) и треногу, в середину которой подвешивают инструмент. Суть метода в том, чтобы вбивать трубу в шахту, пока она не забьется грунтом. Затем ее прочищают и повторяют операцию до тех пор, пока не получится нужная глубина.
- Скважина-игла. Если водоносный слой расположен близко к поверхности, в этом случае бурят абиссинский колодец. Это длинная труба с насосом, позволяющая быстро добраться до воды в верхних слоях грунта. Чтобы ее соорудить своими руками, для начала необходимо буром добраться до ближайшего плывуна. Затем взять обсадную трубу, соорудить на одном конце острый наконечник и фильтр и забивать до достижения нужного водоносного слоя, постепенно наращивая длину.
По ходу бурения не забывайте об обустройстве обсадных труб, иначе стенки могут разрушаться. После окончания работ необходимо прокачать углубление, опустить насос, соорудить кессон. Если водозаборную конструкцию бурят для дома, понадобится очистка воды из скважины от железа и других примесей.
Скважина внутри дома
Бурение внутри помещения
Немалый интерес представляет скважина, которая находится непосредственно в доме:
- Система снабжения водой внутри помещения предполагает установку для подъема воды с напорным баком и насосом периодического типа действия, она удовлетворит самые амбициозные запросы. К тому же, установка, находящаяся в центре дома (в подвале) экономична, не требует больших расходов материалов
- На чердаке может быть установлен водонапорный бак
- Установка в подвальном помещении или напорный бак на чердаке (в утепленной пристройке) обеспечит полную автоматизацию водоснабжения вашего дачного дома
- Скважина в подвальном помещении дома бурится во время закладки фундамента, на этапе строительства, когда ещё нет перекрытия
- Делать скважину в подвальном помещении можно и в том случае, если сделано перекрытие первого этажа, а над скважиной оставлен временный проём
- В наше время иногда ещё пользуются ручными поршневыми насосами. В таком случае на чердаке должен располагаться бак, из которого вода под напором будет поступать в умывальник или душ
Естественная вентиляция в частном доме: устройство, схемы, обустройство своими руками (Фото & Видео)
Разновидности скважин на воду
В первую очередь конструкция скважины определяется типом водоносного пласта.
Нужно узнать, насколько глубоко залегает вода на вашем участке.
Бывают они такими:
- Верховодка: самый верхний и самый загрязненный слой, чаще всего залегающий на глубинах до 2,5 м (иногда – до 10 м). За редкими исключениями качество этой воды не позволяет применять ее для питья и приготовления пищи – только для технических нужд. Добывается с помощью обычного колодца.
- Артезианские воды: самый глубокий, чистый и производительный водоносный пласт. Но добыча такой воды, имеющей идеальное качество, допускается только при наличии специальной лицензии. Да и построить артезианскую скважину самостоятельно невозможно – обычно пласт залегает глубже 50-ти м и только в очень редких случаях выходит на 30-метровый горизонт.
- Напорный пласт: обычная глубина залегания – от 30 до 50 м. Источники данной разновидности часто называют «скважиной на известняк», хотя водоносный пласт может быть образован не только известняком (это наиболее желаемый вариант), но и суглинками, а также гравийно-галечными отложениями.
- Безнапорный пласт: именно сюда – на глубину до 20 м – чаще всего добираются буровики-самоучки. Как правило, пласт состоит из пропитанного водой песка, откуда и пошло название – скважина на песок. Также не исключена галечниковая, гравийная структура и некоторые другие варианты. В большинстве случаев вода имеет приемлемое качество, но ее обязательно нужно сдать в лабораторию для анализа. Естественный напор отсутствует, поэтому необходим погружной насос и прочный водопровод. Также потребуется установка песочного фильтра.
У скважин на известняк есть два существенных достоинства:
- Отсутствует необходимость устанавливать песочный фильтр в нижней части ствола.
- Вода за счет естественного напора может подниматься довольно высоко, что облегчает эксплуатацию скважины и снижает требования к насосу и трубам.
Расположение водоносного слоя
Однако, несмотря на все плюсы подобную скважину своими силами делают очень редко, так как она является слишком глубокой.
Согласно расчетам, при глубине залегания вод свыше 20 м делать скважину своими руками нецелесообразно – нанять профессионалов со специнвентарем будет дешевле.
Если вы добрались до безнапорной воды на отметке 12 – 15 м, лучше не останавливаться, а по возможности углубляться далее, чтобы добраться до известняка.
Известняковая скважина по сравнению с песчаной имеет целый ряд преимуществ, среди которых большая производительность (5 куб. м/сут против 2-х) и более длительный срок эксплуатации – 50 лет против 15-ти.
Как регистрируется водоносная скважина
Иногда владельцы водозаборных мелких скважин, пробуренных до верхнего водяного пласта, сознательно игнорируют процесс регистрации. Дебит такого водозабора редко когда превышает 500 л/ч, мощная водоотдача на глубинах около 20-ти метров — скорее исключение, чем правило. Другое дело артезианская скважина, ее бурение, обустройство и лицензирование является достаточно трудоемким занятием, не говоря уже о проблемах с законом.
Пробитая на глубину залегания известняковых пластов, она может легко в разы превысить ограничение в 100 кубов в сутки. Обычно глубина залегания таких водоносов составляет не менее 50 м, но существуют выходы пластов с чистой водой на 30-ти и даже 20-ти метровых отметках. Если на участке есть такой выход, то скважину обязательно нужно регистрировать по закону.
Подготовительные мероприятия под бурение скважины на воду
По закону бурение ствола артезианской скважины должна выполнять специализированная организация, имеющая соответствующую лицензию на проведение буровых работ. Найти такую контору несложно, но они вряд ли возьмутся бурить ствол до оформления пакета разрешительных документов. Кроме того, стоимость работ составляет от 5 до 10 тыс. долл., поэтому артезианку нередко пробивают в складчину.
Удобный с технической стороны вариант бурения артезианской скважины под воду тормозится несовершенством закона «О недрах», так как многие положения о совместном пользовании просто не прописаны или не конкретизированы.
По закону лицензию на пользование артезианским водозабором выдает Министерство природных ресурсов. Прежде чем обращаться за лицензией, нужно будет получить несколько разрешений и согласований:
- Выполняется расчет планируемого потребления воды, разумеется, не самостоятельно, а специалистами. Проектный расчет согласуется с местным управлением Федерального агентства водных ресурсов;
- По предоставленным планам территории отделением Роспотребнадзора выносится решение о пригодности вашего участка под обустройство скважины. По закону на площади 60 на 60 м не должно быть строений, ближайшие источники загрязнения находятся на удалении более 300 м, а в почве не должно быть опасных веществ;
- На основании этих документов можно получать согласование и заказывать проект бурения и обустройства ствола артезианской скважины.
После получения готового проекта можно обращаться в местное отделение Министерства природных ресурсов за получением лицензии. Кроме разрешений и согласований, по закону для получения лицензии на новые скважины нужно предоставить подтверждение права собственности и регистрационные документы на участок земли.
После бурения скважины на воду по закону должен быть составлен паспорт объекта с указанием характеристик скважины. Построенный ствол по закону должен быть принят в эксплуатацию комиссией. Составляется акт и протокол обследования, на основании которых сведения о регистрации скважины на воду внесут в госреестр Управления федеральной регистрационной службы, как на объект недвижимости.
Как зарегистрировать уже готовую скважину
Получить лицензию на уже действующую скважину зачастую сложнее, чем на новую. Но делать это необходимо по закону в любом случае, особенно, если скважина дает хороший дебит чистой воды. Сегодня источник качественной воды может оказаться не менее прибыльным, чем нефтяная жила, вопрос только в организации процесса сбыта. Поэтому есть смысл искать способ, как узаконить и оформить водозабор.
Для регистрации действующей скважины необходимо подать в отдел лицензирования местного управления МПРиЭ заявление, документы на участок, в том числе генеральный план и решение Роспотребнадзора о санитарном благополучии участка.
До 2020 г регистрация и получение лицензии для полулегальных скважин выполняется в порядке так называемой «водной амнистии». Если расположение водозабора и отбираемый объем воды не наносят вреда экологии и стратегическим водным запасам региона, то в большинстве случаев решение легализовать скважину принимается по закону достаточно быстро.
В качестве обоснования можно сослаться на отсутствие в регионе качественных источников питьевой воды, огромное значение водозабора для ведения хозяйства или обеспечения насущных потребностей предприятия.
Лучшие вибрационные насосные станции
В основе рабочего механизма таких моделей лежит специальная мембрана. Под воздействием электромагнитных колебаний она деформируется и пропускает воду под разным давлением. Вибрационные насосные станции отличает высокая производительность и низкое энергопотребление.
DAB E.sybox Mini 3 (800 Вт)
5
★★★★★оценка редакции
100% покупателей рекомендуют этот товар
Особенностями модели являются удобство управления и высокая производительность. Низкий уровень шума и отсутствие вибрации при большой нагрузке способствуют комфортному использованию агрегата в жилых домах. Насос может быть установлен в любом положении относительно пола или закреплен на стене.
Широкий ЖК-экран способен поворачиваться под углом до 90°, русифицированное меню облегчает настройку основных рабочих параметров. Комплекс использует ряд встроенных систем защиты, в том числе от сухого хода, перегрева, перепадов напряжения, короткого замыкания и блокировки насосного вала.
Достоинства:
- простота установки;
- удобство использования;
- производительность 4.8 м³/ч;
- напор до 50 метров;
- долговечность.
Недостатки:
высокая цена.
DAB E.sybox Mini 3 является оптимальным вариантом для использования в быту. Поддержание постоянного давления и высокая производительность комплекса способствуют эффективной работе по водоснабжению большого числа потребителей.
Metabo HWW 4000/25 G
4.9
★★★★★оценка редакции
95% покупателей рекомендуют этот товар
Корпус насоса выполнен из чугуна, котел — из стали. Благодаря крепежным отверстиям агрегат можно надежно зафиксировать на поверхности, что исключает вибрацию при высокой нагрузке. Устройство оснащено заливным отверстием, позволяющим самостоятельно восполнять уровень воды в резервуаре.
Высота подъема составляет 46 метров, мощность двигателя — 1100 Вт. Манометрический выключатель, защита от перегрузок и перегрева, система торцевых уплотнительных колец способствуют повышению срока службы агрегата в любых условиях.
Достоинства:
- простота обслуживания;
- долговечность;
- производительность до 4000 л/ч;
- мощный двигатель;
- отверстие для залива воды.
Недостатки:
короткий кабель.
Metabo HWW может использоваться для ирригации участков, подачи чистой воды или перекачивания грунтовой. Ручка для переноски и объемный резервуар облегчают решение различных хозяйственных задач.
ЗУБР НАС-Т5-1100-С
4.8
★★★★★оценка редакции
90% покупателей рекомендуют этот товар
Модель обладает резервуаром объемом 24 литра, способствующим увеличению интервала между включением и выключением устройства и смягчающим гидроудар при включении насоса. Двигатель мощностью 1100 Вт имеет защиту от перегрузки и перегрева и отличается высокой производительностью.
Пропускная способность агрегата составляет 4,2 кубометра в час, максимальный напор — 45 метров. Фильтр для защиты от загрязнений и обратный клапан гарантируют поступление чистой воды и препятствуют ее возврату к насосу.
Достоинства:
- прочный корпус;
- долговечность;
- мощный двигатель;
- высокая производительность;
- обратный клапан.
Недостатки:
короткий сетевой кабель.
ЗУБР НАС-Т5-1100-С устойчива к высоким нагрузкам и внешнему воздействию. Станцию стоит приобрести для обеспечения работы и поддержания давления в системе водоснабжения частного дома.
Акваробот М 5-10 (В)
4.8
★★★★★оценка редакции
89% покупателей рекомендуют этот товар
К основным особенностям модели следует отнести компактность и удобство установки. Объем гидроаккумулятора составляет 5 литров, пропускная способность — 1,6 куб. м/час. Комплекс используется для перекачивания чистой воды, содержание в ней примесей и твердых частиц не должно превышать 100 г/м³.
Благодаря мощности двигателя 245 Вт и эргономичной конструкции агрегата достигается повышенный показатель напора — до 75 метров. Это позволяет обеспечить стабильное водоснабжение домов, находящихся на большом удалении от скважины или колодца.
Достоинства:
- компактность;
- высокая производительность;
- удобство обслуживания;
- простота установки;
- низкая цена.
Недостатки:
малая глубина всасывания.
Акваробот М подойдет для обеспечения водой жилых домов небольшой площади. Надежное решение по доступной цене, особенно если скважина или колодец находятся далеко от потребителей.