Технология ручного бурения скважин на воду

Необходимое оборудование для работы

Стоит приобрести стандартную малогабаритную установку МБУ. Это практичное решение для дачного участка, поскольку такое оборудование позволяет обеспечить напор воды, которая подается с помощью насоса или мотопомпы. В этом случае можно даже увеличить пробойную силу раствора, добавив в него крупный песок или дробленую гальку.

Установки МБУ — компактные агрегаты, высота которых составляет 3 м, а диаметр -1 м. Это сборная конструкция, которая включает не только шланг, помпу и штанги.

Основными ее частями являются:

• металлическая разборная рама;
• буровой инструмент;
• лебедка для спуска и подъема обсадочных труб;
• двигатель, обеспечивающий работу бура;
• вертлюг для скользящего крепления элементов;
• мотопомпа, обеспечивающая давление в системе (чем больше мощность этого оборудования, тем быстрее осуществляется бурение и промывка скважины);
• бур (лепестковый или разведочный), при этом лепестковая форма считается оптимальным выбором для участков с плотным грунтом;
• буровые штанги, формирующие колонну;
• штанги;
• блок управления.

Забурник для полой резьбы шланги.

Преимущества гидробурения скважин

Технология гидробурения на воду в народе получила популярность сравнительно недавно, поэтому имеет много неверных толкований. Во-первых, является ошибочным представление о том, что метод годится только для небольших скважин. Это не так.

При желании и соответствующем техническом обеспечении гидробурением можно бить скважины более 250 метров. Но наиболее распространенная глубина бытовых скважин составляет 15-35 метров.

Мнение о большой стоимости метода также не подтверждается расчетами. Хорошая скорость работ снижает финансовые затраты.

К явным преимуществам метода так же можно отнести:

• компактность оборудования;
• возможность бурения на крайне ограниченной площадке;
• минимум технологических операций;
• высокая скорость работ, до 10 м в день;
• безопасность для ландшафта и экологического баланса;
• возможность собственноручного бурения;
• минимальная стоимость.

Пожалуй, самым весомым плюсом гидробурения все-таки является возможность вести бурение на благоустроенных территориях без существенных эстетических неприятностей.

Технология гидробурения на станке МБУ позволяет провести цикл работ на небольшой площадке и не нарушает благоустройство участка

Преимущества гидробурения становятся также очень явными, если сравнить его с технологией сухого бурения, где необходимо постоянно доставать из ствола для очистки рабочий инструмент и загружать его снова.

Больше всего эта технология приспособлена для работы с  мелкообломочными осадочными грунтами, которые легче всего извлекать из скважины с помощью желонки. А буровой раствор позволяет обойтись без желонирования.

Конечно, для хорошего результата предприятия надо приобрести соответствующие средства механизации, потому что одним самодельным буром, даже на малых глубинах, не обойтись.

Что нужно приготовить для работы?

Гидробурение скважин осуществляется с помощью малогабаритной установки или МБУ. Те, кто привык связывать процесс бурения с громоздкими механизмами, будут удивлены, что это устройство представляет собой установку высотой в три метра и диаметром метр. В состав этой сборной конструкции входит:

• разборная металлическая рама;
• буровой инструмент;
• лебедка;
• двигатель, который позволяет передавать на бур усилие;
• вертлюг – часть рабочего контура, обеспечивающая скользящее крепление остальным деталям;
• водяная помпа, которая создает и поддерживает давление в системе;
• бур для прохождения почвы, может быть разведочным или лепестковым;
• буровые штанги, формирующие колонну;
• шланги, подающие воду от мотопомпы к вертлюгу;
• блок управления установкой.

Потребуется преобразователь тока, который необходим для бесперебойного снабжения оборудования электричеством, лебедка для опускания и поднятия наборных и обсадных труб. Устройство может быть встроено в МБУ, этот момент потребуется уточнить. Выбирая бензиновую мотопомпу для перекачивания бурового раствора, лучше взять достаточно мощный качественный аппарат, поскольку нагрузка на него будет большой. Понадобятся обсадные трубы, фильтр и мелкий инструмент, к которому относится трубный ключ, пересадочная вилка, ручной зажим и др.

Для бурения скважины используется стандартный бур, но в зависимости от типа грунта могут потребоваться и его специальные разновидности

Преимущества самодельной установки

Применение устройств, изготовленных своими руками для бурения скважин, имеет ряд преимуществ.

Самодельные буровые станки для ручного бурения сооружаются по единой схеме. Буровую вышку выполняют в виде треноги.

К ним относятся:

1. Небольшая стоимость. Целый ряд деталей и механизмов можно найти в хозяйстве или приобрести на разборках за небольшую плату. Благодаря тому, что работы будут выполнены самостоятельно, цена готовой установки будет зависеть от покупных деталей.
2. Мобильность. Чаще всего малогабаритные установки оборудуют колесами и сцепным устройством для фаркопа. Бурение можно проводить в тех местах, куда не проедет специальная техника.
3. Небольшие массо-габаритные характеристики. Наиболее тяжелыми деталями являются привод и станина (основание).
4. Быстрый и простой монтаж. Установку можно хранить в разобранном виде в любом подсобном помещении, а при необходимости собрать за несколько минут.
5. Соответствие технических характеристик, требуемым для бурения скважины на воду.

Если по каким-либо причинам работы не были окончены в течение дня, то нет необходимости оставлять установку на ночь на улице. Ее легко демонтировать и убрать в помещение. Для проведения работ на участках, не оборудованных электричеством, можно использовать механический привод либо приобрести бензо- или дизельный генератор соответствующей мощности.

Отличительные черты метода

Погружение в грунт обеспечивается как весом бурового оборудования, так и работой специальной оснастки, которая закачивает воду в тело обустраиваемой скважины. Это промывочный раствор, поскольку вода содержит мельчайшие частицы глины. Так и надо, поскольку для производства работ плотность раствора должна быть выше, чем у воды. Мотопомпа забирает раствор из приямка, и он попадает в скважинный ствол под высоким давлением.

Жидкость нужна не только для вымывания разрушенной породы.

Она выполняет сразу несколько функций:

1. Вымывает разрушенный грунт, причем отвал выносится сразу на поверхность.
2. Раствор охлаждает буровые инструменты.
3. Движение воды обеспечивает шлифовку внутренней поверхности скважины, что снижает риск ее обрушения.

Согласно технологии гидробурения, постепенно, по мере того как шахта будет углубляться, колонну приходится наращивать с помощью штанг — это отрезки ВГП-трубы, диаметр которых составляет 50-80 мм, а длина — около 1,2-1,5 м. По краям штанги должна быть сделана резьба.

Отличительные черты метода

Способ заключается в извлечении отработанной породы водой, под давлением нагнетаемой в полость шахты. Буровой инструмент для удаления разрушенных слоев не применяется.

Технология заключается в сочетании 2 процессов:

• образование вертикальной скважины в земле посредством поочередного разрушения почвенных пластов;
• извлечение из скважинного ствола измельченных фрагментов грунта под действием рабочей жидкости.

Процесс замешивания раствора на бурение.

Созданию необходимого усилия, требующегося для погружения режущего инструмента в породу, способствует собственный вес оборудования, состоящего из колонны штанг для бурения и оснащения для закачки жидкости в скважину.

Для изготовления промывочного раствора в отдельном приямке в воде затворяют небольшое количество глиняной взвеси, строительным миксером размешивают ее до консистенции кефира. После этого буровая жидкость мотопомпой под напором направляется в скважинный ствол.

При гидробурении жидкая среда выполняет следующие функции:

• удаление из тела водяной шахты фрагментов разрушенной породы;
• охлаждение режущего инструмента;
• шлифовка внутренней полости шурфа;
• укрепление шахтных стенок, позволяющее снизить вероятность обрушения выработки и засыпания отвалом скважинного ствола.

Из отрезков трубы длиной 1,5 м, соединяемых резьбовыми креплениями, формируют колонну, удлиняющуюся за счет наращивания фрагментов по мере заглубления скважины.

Технология гидробурения оптимальна для пород с высокой концентрацией песка и глины. Применять эту методику для обустройства автономного источника на скалистых и болотистых грунтах нецелесообразно: массивные и вязкие слои почвы тяжело вымываются водой.

С чего лучше начать?

Перед началом буровых работ нужно примерно определить, на какой глубине расположен водоносный слой. Это необходимо для уточнения сложности предстоящей работы и подготовки необходимого количества обсадных труб. Наиболее простой способ познакомиться со спецификой местных почв – обращение в местные земельные органы, где должны храниться геодезические карты. По-хорошему, даже при неглубоком рытье, было бы не лишним получить специальный документ из центра санитарно-эпидемиологических заключений, например из такого — http://www.sezspb.ru/. С помощью таких специалистов можно получить полный объем лабораторно-инструментальных исследований для ввода в эксплуатацию различных объектов строительства.

Кроме того необходимо определиться с источником воды, из которого будет забираться жидкость для бурового раствора. Нужно учитывать, что в среднем в зависимости от состава почвы и глубины скважины для бурения уходит от 5 и до 20 кубометров воды.

Следующий шаг – подготовка участка. Начать нужно с подготовки запаса воды. Можно запастись дополнительными емкостями размером около 2 кубов. Можно пойти другим путем: выкопать яму на пять или больше кубометров, обработать ее стенки раствором глины и залить в нее воду. Затем проводится монтаж МБУ. Процедура ее сборки предельно проста и занимает около часа. Главное условие – выставить устройство строго горизонтально. Даже небольшой перекос не позволит установить впоследствии обсадную трубу. В 1-1,5 метрах от конструкции обустраиваются технологические выемки, так называемые приямки. В них будет находиться буровой раствор.

Оптимальное расположение оборудования для гидробурения показано на схеме

Приямков должно быть два. Один из них будет выполнять роль фильтра. Он располагается ближе к бурильной установке. Размеры приямка-фильтра могут быть около 0,7 м в длину, глубину и ширину. Основной приямок, несколько большего размера, располагается немного дальше. Он соединяется с фильтром небольшой траншеей или лотком. Около основного приямка устанавливается мотопомпа. Шланг, идущий из ее входного отверстия, должен быть опущен в основной приямок. От выходного отверстия устройства протягивается шланг к буровой установке. С помощью штанги он соединяется с вертлюгом, через который в скважину будет подаваться буровой раствор.

Как работает гидропоника из труб?

В настоящее время умельцы разработали множество модификаций гидропонных систем, адаптированных под индивидуальные возможности и потребности. Но основная масса конструкций базируется на одном из трех основных принципов функционирования:

1. Приливно-отливной. При выборе данного метода, раствор подается к корням на непродолжительное время через равные промежутки. Во время оттока питательного раствора корневая система напитывается кислородом.
2. Капиллярное орошение. Данный вид имеет смесовую технологию. Корневая система растений помещается в легкий и очень рыхлый субстрат, а питательный раствор непрерывно подается в небольших количествах в виде капельного полива.
3. Капельное орошение. Жидкость непрерывно поступает к корням по небольшим каналам. Раствор, который растения не успевают потреблять спускается в емкость по дренажным отводным шлангам.

Чаще всего, профессиональные растениеводы используют классические варианты гидропоники: первый или третий. Второй вариант дает неплохие результаты при выращивании мелких корнеплодов.

Чертежи для гидробура своими руками

Для создания буровой установки потребуется сделать чертежи. Они включают схему всех деталей гидробура и их построение. Размеры малогабаритной конструкции достаточно компактные.

Схема гидробура:

• Разборная рама;
• Механическая лебедка;
• Бур;
• Двигатель;
• Вертлюг (используется для скольжения всех элементов);
• Мотопомпа;
• Буровая штанга;
• Шланги для подачи жидкости;
• Блок управления.

Буровой вертлюг и штанги необходимо приобрести в специализированном магазине. Очень важна профессиональность инструмента, так как на эти части прилагается большая нагрузка. Можно заказать детали у специалиста. Лучше выбрать современные станки с ЧПУ. Также необходимо выбирать определенные виды стали.

Заводские образцы помогут проверить качество работы. Достаточно сопоставить самодельные и заводские детали. Так проверяется резьба. Для качественной модели совпадение должно быть идеальным.

Особенности гидробурения

Способ заключается в извлечении отработанной породы водой, под давлением нагнетаемой в полость шахты. Буровой инструмент для удаления разрушенных слоев не применяется.

Технология заключается в сочетании 2 процессов:

• образование вертикальной скважины в земле посредством поочередного разрушения почвенных пластов;
• извлечение из скважинного ствола измельченных фрагментов грунта под действием рабочей жидкости.

Процесс замешивания раствора на бурение.

Созданию необходимого усилия, требующегося для погружения режущего инструмента в породу, способствует собственный вес оборудования, состоящего из колонны штанг для бурения и оснащения для закачки жидкости в скважину.

Для изготовления промывочного раствора в отдельном приямке в воде затворяют небольшое количество глиняной взвеси, строительным миксером размешивают ее до консистенции кефира. После этого буровая жидкость мотопомпой под напором направляется в скважинный ствол.

При гидробурении жидкая среда выполняет следующие функции:

• удаление из тела водяной шахты фрагментов разрушенной породы;
• охлаждение режущего инструмента;
• шлифовка внутренней полости шурфа;
• укрепление шахтных стенок, позволяющее снизить вероятность обрушения выработки и засыпания отвалом скважинного ствола.

Из отрезков трубы длиной 1,5 м, соединяемых резьбовыми креплениями, формируют колонну, удлиняющуюся за счет наращивания фрагментов по мере заглубления скважины.

Технология гидробурения оптимальна для пород с высокой концентрацией песка и глины. Применять эту методику для обустройства автономного источника на скалистых и болотистых грунтах нецелесообразно: массивные и вязкие слои почвы тяжело вымываются водой.

Необходимое оборудование для работы

Стандартный тип работ по гидробурению выполняется посредством малогабаритных установок. Для собственного участка — это замечательное решение и оптимальный способ своими силами добыть воду. Поставлять рабочую жидкость в скважинный ствол необходимо со значительным напором, а для этого необходим насос или мотопомпа для загрязненных жидкостей.

Иногда для увеличения пробойной силы в рабочий раствор добавляют дробь или крупный песок. Для дробления крупной гальки, которая может встретиться в песчаных слоях, пригодятся шарошечные и резцовые долота.

Если при бурении скважин или строительстве колодцев на соседских участках встречались валуны или крупная галька, стартовую штангу необходимо оснастить усиленным буром — долотом. Инструмент должен быть закреплен так на штанге, чтобы не мешал поставки воды в ствол

Наиболее востребованы у потребителя для целей гидробурения специальные малогабаритные установки МБУ. Это агрегат с высотой 3 м и диаметром 1 м. В состав этой сборной конструкции включены:

• металлическая рама разборного типа;
• инструмент для бурения;
• лебедка;
• двигатель, передающий усилие на бур;
• вертлюг, часть контура для скользящего крепления деталей;
• водяная мотопомпа для обеспечения давления в системе;
• разведочный или лепестковый бур;
• буровые штанги для формирования колонны;
• шланги для подачи воды к вертлюгу от мотопомпы;
• блок управления.

В числе необходимого оборудования также желательно иметь преобразователь тока. Он нужен, чтобы энергообеспечение процесса было стабильным. Еще обязательно нужна лебедка на поднятие/спуск обсадных и наборных труб.

При выборе мотопомпы лучше остановиться на более мощном аппарате, так как предполагаются большие нагрузки. Для гидробурения понадобиться еще и такой сантехнический инструмент, как трубный ключ, ручной зажим, пересадочная вилка.

Процесс гидробурения с самого начала и до конца работ включает постоянный круговорот рабочей жидкости. С помощью насоса водная суспензия с размытым грунтом выходит из скважины, поступает прямо в приямок и после осаждения взвеси снова подается в скважину.

Кроме такого порядка возможно проводить гидробурение неглубоких скважин на воду, не применяя приямка. Такой способ не требует наличия углубления для отстаивания рабочего раствора, экономит время и дает возможность бурить скважину даже в гаражах и подвалах.

Если рядом с участком есть заброшенный пруд, то можно также обойтись без устройства зумфов — приямков. К качеству поставляемой в скважину воды не предъявляются особые требования

Для гидробурения подбирается мотопомпа, способная перекачивать сильно загрязненную воду. Желательно купить агрегат с напором 26 м, давлением 2,6 атм и производительностью от 20 м3/ч. Более мощная помпа гарантирует быстрое, беспроблемное бурение и лучшую промывку скважины

Для качественного бурения важно, чтобы из скважины всегда шел хороший поток воды

Набор инструментов

Ручное гидробурение скважин можно реализовать, только если есть три основных устройства:

1. МБУ — малогабаритная буровая установка высотой около 3 м. Имеет полный набор для разработки почвы.
2. Помпа — для создания потока воды. Напор должен быть примерно 26 м, под давлением не ниже 2,6 атм. Производительность в районе 20-22 м³ в час, что гарантирует хороший поток жидкости.
3. Насос, который сможет перекачивать загрязненную жидкость от места разработки.

Мощность нужно подбирать так, чтобы все устройства имели примерно одинаковую производительность.

Проследите, чтобы в комплекте МБУ были все нижеперечисленные элементы:

• инструмент для бурения, буровые штанги;
• набор буров;
• вертлюг, лебедка, каркас;
• если в комплекте нет преобразователя тока, его лучше купить заранее, чтобы обеспечить нормальное энергоснабжение установки;
• понадобится комплект обсадных труб.

В процессе могут пригодиться инструменты по типу трубного ключа и ручного зажима. А еще стоит купить пересадочную вилку.

Чтобы скважину не затапливало жидкостью, понадобится хороший насос, который сможет долго работать при условиях перегонки воды с мелкими частицами или абразивом.

Преимущества технологии и ее недостатки

Гидробурение скважин своими руками имеет несколько весомых преимуществ:

1. Дешевизна разработки. Вам не потребуется заказывать услуги фирм, чтобы сделать себе скважину, но нужно будет закупить оборудование. Денег уйдет на порядок меньше.
2. Нет особых сложностей в установке и демонтаже оборудования, а также работе со всей системой. Весь набор не займет много места на складе.
3. Высокая скорость работ, не нужно извлекать отработанную грязь, которая выводится с водой. Как уже упоминалось, при хорошей почве достаточно 2-3 дней работы.
4. Безопасность для ландшафта и внешней среды, минимум вреда окружающим экосистемам.
5. Не требуется много места.

Несмотря на столь впечатляющий список преимуществ, готовьтесь и к некоторым недостаткам метода:

1. Невозможность работы с грубой породой и в некоторых типах грунтов.
2. Необходимо строго соблюдать порядок работы и технологию для наилучшего эффекта.
3. Умение работать с насосом, МБУ, помпой и другим оборудованием.
4. Оборудование будет ненужным и занимать место по окончании работ.
5. Конечно, вы сможете самостоятельно сделать свою скважину на участке, но это все придется делать самому или с помощником, который вряд ли имеет опыт работы с буровыми установками.

Плюсы гидробурения скважины для воды

Основное преимущество принципа – возможность проводить работы на благоустроенном участке. Как показывает видео, приусадебная территория не будет напоминать поле боя с воронками, а останется эстетически приятной. Лучше всего технология подходит для грунтов глинистых или суглинков, но при необходимости, ее можно использовать и на песчаных почвах.

Что касается особенностей метода, то преимущества перед всеми другими очевидны:

• Доступность в ценовом отношении;
• Оперативность;
• Бурение не разрушает, а укрепляет тело (ствол) скважины;
• Самостоятельное проведение работ;
• Компактность установки и возможность легкой транспортировки конструкции.