Способы и технологии бурения водоносных скважин — сравнительный обзор

Наличие собственной скважины позволяет домовладельцу меньше зависеть от центрального водоснабжения (насколько это возможно), кроме того, готовить пищу и напитки на основе природной чистой воды. Рассмотрим, с чего начать процесс планировки и бурение скважин на воду.

Обсадные трубы: пластик или металл?

Вопрос выбора материала для обсадной трубы встает очень часто. Традиционно для обустройства скважины использовались металлические трубы. Но связано это было не столько с их преимуществами, сколько с отсутствием альтернативы. С развитием технологий и появлением новых материалов альтернатива появилась — это непластифицированный поливинилхлорид или НПВХ, который в просторечии называется пластиком.

Пластиковые трубы имеют множество преимуществ по сравнению с металлическими. Так, к числу из достоинств можно отнести:

• высокие органолептические качества воды, обуславливаемые отсутствием металлического привкуса;
• устойчивость к любым видам коррозии — НПВХ не гниет, не ржавеет, не подвержен окислительным процессам и т.д.;
• защиту воды от механических загрязнений — при разрушении металлических труб (в первую очередь, сварных швов) в воду попадает песок, глинистые частицы и другие загрязнения. При использовании пластика такого не случается.

В качестве контраргумента защитники металлических труб обычно приводят довод о большей прочности металла. Но здесь нужно отметить, что НПВХ отличается высокой устойчивостью к внешнему давлению и даже ударным нагрузкам. Это позволяет применять пластиковые трубы при обустройстве бытовых скважин глубиной до 150 метров.

Какие существуют виды скважин на воду?

Прежде чем начать бурение, следует учесть, что каждая отдельно взятая технология бурения скважин на воду определяется типом создаваемой скважины.

Современные технологии бурения ориентируются, в первую очередь, на то, какой вид скважины будет наиболее подходящим для той или иной местности.

Технология строительства скважин подразумевает, что большинство объектов пронизывают первый водоносный горизонт и доходят до первого толстого пласта, залегающего под землей песка.

Технология бурения скважин на воду при наличии качественного бура рунного типа и бензобура, позволяет без особых затруднений произвести бурение такого объекта своими силами.

Типичные скважины фильтровального типа представлены в виде аналога обычного колодца. Через всю ее глубину попадаются линзы с водонасыщенными слоями песка и пласты глины.

В таких слоях нет быстрого перемещения и течения подземных вод, вода в линзах собирается посредством капиллярного метода. Как уже упоминалось выше, новые технологии бурения ориентируются на разновидности скважин.

Трубчатый абиссинский колодец сооружается с ориентировкой на глубину в 8-12 метров. Его отличие от обычного колодца заключено в том, что в воду не проникают загрязняющие частицы пыли, грязи и других чужеродных элементов.

Начальный этап шнекового бурения скважины

Сама конструкция представлена в виде трубы, на конце которой находится перфорированный участок, который снабжен обмоткой из металлической сетки, выполненной с применением нержавеющей стали.

Перфорированные элементы монтируются на тех участках, где присутствуют крупнофракционные виды песков с примесями гальки. Из такого источника можно наладить водозабора с одновременным применением двух добывающих точек.

Скважина артезианского типа бурится с ориентировкой на большую глубину. В большинстве случаев она составляет 150-200 метров, и напрямую зависит от глубины залегания известняковых слоев. Такая скважина может обеспечивать питьевой водой сразу несколько загородных домов в течение более чем 50 лет.

как выполняют бурение скважин для питьевой воды?

к меню

Методы бурения

Методы бурения классифицируют по двум параметрам.

В зависимости от применяемого механизма бурение может быть:

• Механическое;
• Ручное.

Варианты исполнения скважины

В зависимости от принципа работы буры:

• Ударно-вращательный метод;
• Ударный;
• Вращательный.

Рассмотрим, чем примечательная каждая технология бурения скважин на воду и как она выполняется.

Ручной способ

Ручное бурение скважины вполне подходит для самостоятельного выполнения процесса при наличии всех нужных инструментов. Такой колодец будет не более тридцати метров, почву пробивают до достижения слоя воды.

Для этого понадобятся обсадные трубы, штанги, лебедка и буровые головки разных параметров. При создании более глубокой скважины, нужна бурильная вышка для подъема и погружения бура.

Если штанги не нашлось, сделать ее можно, соединив трубы шпоном или резьбой. К концу нижней штанги крепят буровую головку. Процесс выглядит следующим образом:

Шнек-бур и станок для бурения скважин своими руками

1. Над местом предполагаемой скважины размещают вышку так, чтоб она была несколько выше длины штанги.
2. Лопатой выкапывают небольшое углубление для бура.
3. Вставить бур в углубление и вращать его. Возможно, понадобится помощь, потому что при углублении движение бура будет затрудняться.
4. Пробив полметра, остановитесь, выньте бур и прочистите его от налипшей земли.
5. Достигнув водяного слоя, откачайте три-четыре ведра грунтовой воды.

Последнее действие необходимо для устранения грязной воды и может быть выполнено погружным насосом.

Роторный способ

Это вращательный метод, который чаще всего используется при бурении глубокой скважины. Для этого понадобится специальная установка, оснащенная трубой. В этой трубе имеется вращающийся вал и долото. Воздействие на долото выполняется за счет гидравлической установки. Грунт из пробуренной скважины вымывают специальным раствором.

Таким образом, труба располагается над местом бурения и при вращении вала и долота пробивает почву. Жидкость может подаваться по стволу сверху вниз, тогда раствор, вымывая землю, выходит наружу через затрубное пространство. Такой способ называют прямой промывкой.

Может быть применена и обратная промывка, при которой раствор самотеком идет в затрубное пространство и после пробивания выкачивается погружным насосом.

Ударно-канатный способ

Метод основан на падении максимально тяжелого инструмента, обычно забивного стакана, с вышки в месте предполагаемой скважины. При  желании самостоятельно применить ударно-канатную технологию, потребуется:

• Прочный канат;
• Забойный стакан – обычно прочная металлическая труба, подвешенная на канате;
• Инструменты для уборки грунта.

Технология и последовательность действий:

Ударно-канатный способ — технология бурения

1. Изготавливают вышку в форме треноги из стальных труб или крепких бревен. Высота зависит от длины забойного стакана и должна превышать ее на 1,5 метра.
2. Забойный стакан изготавливают из стальной трубы, на конце которой находится режущее приспособление.
3. К верхней части стакана крепят трос.
4. Регулируя трос, стакан быстро отпускают на место пробоя.
5. Землю из стакана извлекают через каждые пробуренные полметра.

Для создания глубокого колодца привлекают установки типа УГБ-1ВС.

Шнековый способ

Бурение скважины шнеком

Метод взял свое название от основного применяемого инструмента – шнека или Архимедового винта. Он выглядит как буровая штанга, к которой приваривают лопасти спирально. Вращая такой шнек, земля выносится на поверхность и собирается.

Для более глубокого колодца понадобится аренда малогабаритной легкоперевозимой буровой установки, так как самостоятельно изготовленный шнек бурит не более чем на десять метров в глубину.

Стоит отметить, что шнековый способ подойдет только в том случае, если грунт богат песчаной породой. Кроме того, если шнек сталкивается на своем пути с камнем, придется искать другое место для пробивания грунта и остановить работу.

Колонковый способ

Колонковая технология все реже используется в наши дни для бурения скважин под воду. Чаще применяется для гидрогеологических исследований. Для этого используется оборудование типа ЗиФ-650, которое извлекает столб грунта, создавая так называемую колонку.

Схема колонкового долота для бурения скважины под воду

Разрушение грунта проводится кольцевым способом, затем он вымывается. Скорость такого обустройства достаточно высокая, кроме того, позволяет пробивать твердые породы, но требует больших затрат на аренду серьезного геологического оборудования.

Видео по теме: Ударно-канатное бурение — устройство и принцип работы

Советы перед началом работы

Чтобы подойти к технологии бурения под скважину разумно и без плачевных последствий, следует обратить внимание на несколько важных нюансов.

Интенсивность. При неконтролируемом и массовом заборе воды может начаться так называемая суффозия грунта, в результате чего он проваливается и достаточно глубоко, что особенно плачевно для участков с жилыми домами.

Глубина. При самостоятельном бурении на равнине в России критической глубиной считается двадцать метров. Если вы хотите пробурить глубже, поинтересуйтесь у специалистов, сколько стоит такая работа, и будете приятно удивлены, так как самостоятельное бурение глубокой скважины обойдется значительно дороже.

Срок использования. Период эксплуатации любой скважины сильно зависит от того, как часто и сколько воды будет из нее браться. Если рационально пользоваться песчаной скважиной, она может прослужить и 15 лет, а артезианская зачахнет уже лет через пять, если бесконтрольно качать из нее воду.

Механические способы бурения

Технологии бурения скважин с применением твердосплавных насадок на буровой снаряд и тяжелой техники относятся к механическим и служат для создания глубоких артезианских скважин — так называемых, скважин на известняк. Для данных скважин характерна высокая производительность и отменное качество воды.

Метод #1 — колонковое бурение

Самый эффективный метод из механических вариантов бурения, применяемый для прокладки скважин большой глубины (до 1000 м) в скальных породах — колонковое бурение, которое выполняется вращением бурового снаряда с насадкой в виде алмазной коронки высокой прочности. Основное преимущество данного типа бурения — высокая скорость проходки, компактные и маневренные буровые установки, высокий КПД бурения за счет разрушения породы не сплошным забоем, а кольцевым, когда выработка грунта представляет собой цельный стержень (керн).

К недостаткам колонкового бурения относится небольшой (до 16 см) диаметр скважины и быстрый износ буровых коронок. Стоимость проходки 1 м.п. колонковым способом варьируется от 300 до 500 руб. и зависит от сложности пород и глубины прокладки скважины.

Метод #2 — механическое роторное бурение

Роторное бурение выполняется при помощи долота, закрепленного на вращающемся буровом снаряде, который приводится в действие специальным механизмом — ротором. Данный способ бурения водоносных скважин применяется при крайне твердых почвах и относится к самым производительным методам. Использование роторного метода выступает залогом достижения глубинных водоносных горизонтов с чистой водой без соединений железа и высокого стабильного дебита скважины. Недостатком данной технологии бурения считается высокий расход глины и воды для замеса промывочного раствора и попадание частиц глины в водоносный горизонт при промывке ствола скважины.

Также существуют определенные сложности при выполнении бурения роторным способом в зимнее время из-за необходимости подогрева промывочного раствора. Стоимость прохода 1 м. п. при роторном бурении составляет около 2000 руб.

Метод #3 — бурение шнеком

Самым удобным методом, используемым при прокладке неглубоких скважин в сыпучих грунтах, является шнековый способ бурения скважин. Шнек представляет собой стержень с резцом на конце и лопастями, которые способствуют удалению грунта из скважинного канала.

Буровая станция для шнекового бурения может быть внушительных размеров, требующих установки на тяжелую спецтехнику, и компактных габаритов. Буровыми мини-установками сборно-разборной конструкции зачастую пользуются самостоятельные мастера для бурения скважины шнековым способом

Шнековый метод выступает наиболее часто применимым решением для закладки водоносных скважин на частном земельном участке. При шнековом бурении работы выполняются быстро, не требуют высокой квалификации рабочих и использования громоздкой техники. Кроме того, данный метод не предполагает привлечения дополнительного оборудования для удаления из устья скважины разрушенной породы.

Прогресс и технологии не стоят на месте и это очень удобно. Теперь все автоматизированно и намного проще чем было раньше. Когда пришлось бурить скважину на своем участке, пришлось звать бригаду для ручной работы. Работа это надо сказать ужасная. Весь процесс очень тяжелый, занимает много времени и сил. То ли дело сейчас. Машина приехала, пробурила и все дела. Так можно хоть каждый день новые скважины бурить. Исходя из своего опыта, настоятельно рекомендую не экономить и вызывать специальную технику. Так спокойнее, проще и выгоднее в конечном итоге. К тому же весь процесс занимает гораздо меньше времени.

Главная / Водоснабжение / Колодец и скважина / Технологии бурения водоносных скважин: сравнительный обзор 6-ти основных способов

Разведочное бурение и анализ воды

Разведочное бурение проводят для определения качественного источника воды на участке, а также для проведения анализа добытой воды. Иногда она служит временным источником, пока не будет окончательно принято решение о капитальной скважине. Разведочный стол называют иглой.

Самый точный результат даст, конечно, разведочное бурение

Для этого нужна буровая штанга, буровой снаряд и обсадка, которые будут составлять одно целое. Бур остается в земле. Такая скважина выполняется ударной технологией. Особых буровых инструментов для этого не требуется. Проходка составляет до трех метров в час, а максимальная глубина – до пятидесяти метров.

Простейший фильтр будет иметь на конце своем копьевидный наконечник, в середине состоять из трубы отверстия, а на верхушке – из шарикового клапана.

Добытую таким образом воду отдают в любую лабораторию по исследованию природных ресурсов для проверки на минеральные вещества, активность ионов водорода, содержание металлов, щелочей, растворенных кислот.

Выводы и полезное видео по теме

Видео #1. Демонстрация принципа классического колонкового бурения с извлечением керна напором воды:

Видео #2. Особенности бурения скважины шнеком:

Видео #3. Колонковое бурение скважины с промывкой забоя и установкой двойной обсадки, наружная часть которой выполнена стальными трубами, внутренняя полимерными:

Бурение водоносной скважины – трудоёмкий процесс. От правильности выбранного метода бурения зависит не только скорость устройства автономного источника воды, но и финансовые затраты.

Первое, на что стоит обратить внимание при выборе метода бурения, это тип грунта и глубина залегания водоносного слоя. Исходя из этих параметров, вы сможете выбрать оптимальный вариант, который позволит вам пробурить скважину быстро и недорого.

Хотите поделиться историей бурения скважины на собственном участке или полезной информацией по теме статьи? Оставляйте, пожалуйста, в расположенном ниже блоке. Здесь же можно задать вопрос или указать на спорные моменты в тексте.

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...

Читайте также:

Анализ и очистка воды из скважины — убир... Каркасный бассейн своими руками — пошаго... Как найти воду для колодца: несколько пр... Устройство и принцип работы классической...