Гидробурение скважин на воду своими руками: обзор технологии проведения работ

Требования к используемым материалам

Материалы, используемые для утепления труб водоснабжения, должны обладать следующими характеристиками:

• Низкая теплопроводность и максимально возможные способности к сохранению тепла;
• Полная устойчивость к воздействию влаги;
• Хорошая устойчивость к агрессивным внешним факторам;
• Длительный срок службы;
• Простота монтажа;
• Невысокая стоимость.

Соответствие всем описанным качествам позволяет говорить о том, что выбранный материал достаточно хорош для утепления труб. Впрочем, идеальных утеплителей не бывает, поэтому выбирать нужно в зависимости от конкретных условий эксплуатации.

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.

Особенности ручного бурения

Способ ручного бурения требует больших затрат физической силы, но позволяет сэкономить на оборудовании. Применяется при монтаже скважин глубиной не более 25 метров и проводится до тех пор, пока бур не дойдёт до водоупорного слоя.

В случае с ручным бурением используют:

• комплект буровых головок (бур-долото, бур-ложка, змеевики, желонки);
• штанги;
• лебёдка или электрическая таль;
• обсадные трубы;
• для работы на большой глубине – бурильная вышка.

Процесс проходки ствола состоит из следующих этапов:

1. Выкапывается небольшая яма глубиной в 40-50 см, в которой разместится бур.
2. Затем один человек начинает вращение бура; когда он войдёт достаточно глубоко, вращать придётся вдвоём, потом – вчетвером.
3. Через каждые 50-70 см вхождения в землю, бур необходимо вытаскивать и прочищать, чтобы грязь не залепила всю головку.
4. Если грунт слишком жёсткий, получившееся отверстие нужно необходимо заливать водой.

В момент заполнения шахты водой изнутри, работа прекращается. Теперь остаётся только откачать грязную воду с примесями – примерно 5-7 литров. Для этого понадобится насос.

Ударный способ

Данным способом устанавливается самая простая скважина-игла – абиссинский колодец. Этим методом активно пользуются домашние умельцы, пробивая скважину на воду на даче. Конструкция «буровой установки» представляет собой ствол, состоящий из отрезков трубы, и наконечник, который разрезает пласты грунта. Молотом служит увесистая баба, которая поднимается и опускается с помощью веревок: при натяжении своеобразный молот поднимается на верх конструкции, при ослаблении падает на подбабок – устройство из хомутов, расположенных симметрично. После вхождения ствола в грунт он наращивается новым отрезком, подбабок прикрепляется уже к новой части, и забивание продолжается до тех пор, пока наконечник не войдет в водоносный слой на 2/3 пласта.

Ствол-труба служит отверстием для выхода воды на поверхность.

Достоинство данной скважины заключается в том, что пробурить ее можно в подвале или другом подходящем помещении. Это создает удобство при пользовании. Привлекает и цена, пробить скважину для воды таким способом стоит недорого.

Ударный способ бурения можно применять на любых типах почвы

Канатно-ударное бурение

Наиболее часто используемый способ. Данный метод предполагает разбивание грунта посредством опускания с двухметровой высоты тяжелого бурового инструмента. Конструкция, используемая при таком виде бурения, состоит из элементов:

• треноги, которую размещают над местом бурения;
• блока с лебедкой и тросом;
• забивного стакана, штанги;
• желонки (для прохождения по сыпучим слоям грунта).

Стакан представляет собой отрезок стальной трубы, скошенный вовнутрь, имеющий прочную нижнюю режущую кромку. Сверху забивного стакана идет наковальня. По ней производит удары штанга. Опускание и подъем забивного стакана осуществляют с помощью лебедки. Порода, которая попадает в стакан, удерживается в нем за счет силы трения. Для того чтобы проникнуть в грунт максимально глубоко, используют ударную штангу: ее бросают на наковальню. После заполнения стакана грунтом его поднимают наверх, после чего очищают.

Бурение скважины на сыпучих грунтах производится с использованием желонки. Последняя представляет собой стальную трубу, на нижнем конце которой установлен задерживающий капан. После попадания желонки в почву клапан открывается, вследствие чего грунт попадает внутрь трубы. При подъеме конструкции происходит закрывание клапана. После извлечения на поверхность желонка очищается, действия повторяются снова.

Канатно-ударное оборудование для бурения скважин

Эффективно применяется при самостоятельном бурении и описанный выше шнековый способ. Как пробурить скважину своими руками с помощью шнека, объяснять дополнительно не имеет смысла – основной принцип сохраняется.

Преимущества ручного бурения:

• экономичный способ в финансовом отношении;
• ремонт и профилактику ручного бура производить несложно;
• оборудование негромоздкое, поэтому нет необходимости задействовать тяжелую технику;
• способ применим в труднодоступных местах;
• эффективен, не требует большого количества времени.

Основными недостатками ручного бурения можно считать опускание на небольшую глубину (до 10 м), где в основном проходят пласты, вода которых требует очистки, и невозможность дробить твердые породы.

Ударно-канатная схема с желонкой и пробойным долотом

Какого типа бывают водозаборные скважины

При всем своем многообразии, специалисты различают всего несколько типов водозаборных скважин. Первый – это так называемая скважина-игла. При этом штанга для бурения, обсадка скважины и снаряд для бурения собой представляют единое целом. Бур остается в земле на протяжении всего процесса бурения. Сам же процесс осуществляется ударным методом. Скорость углубления при таком методе в среднем составляет около 2 метров в час. Максимально возможная глубина при этом – до 45 метров. Скважину-иглу, как правило, обустраивают для так называемых абиссинских колодцев на даче. Они востребованы в летнее время, так как зимой могут показывать нестабильный водозабор. Отличительной особенностью такой скважины является то, что прослужить она может несколько десятилетий. Однако отремонтировать ее невозможно. Как только скважина прекращает давать воду – ее закупоривают и приступают к обустройству новой. Диаметр буровой штанги составляет без применения копра до 12 см – это соответствует погружному насосу на 86 мм.

Типы обустройства водозаборных скважин.

Второй – несовершенная скважина. Такая скважина как будто бы повисла внутри пласта. Она проста в обустройстве и от исполнителя не потребует особого мастерства. Однако и забор из нее не слишком качественный. Для того, чтобы максимально улучшить качество воды, забираемой из несовершенной скважины, рекомендуется обустроить заглушение внизу скважины. Для того, чтобы несовершенную скважину можно было забурить своими силами, потребуется наличие довольно мощного водоносного пласта. Третий вид скважины – совершенный. При этом обсадка ее опирается на кровлю водоупорного пласта. Прохождение такой скважины потребует точных знаний местной геологии, а также наличия определенных умений и навыков у бурильщика. Качество воды в такой скважине самое лучшее, а срок эксплуатации – максимальный. Четвертый тип – так называемая скважина с забоем. В свою очередь, она может быть как совершенной, так и несовершенной. Благодаря забою, можно будет обслуживать такую скважину и в случае необходимости ремонтировать. Однако бурить ее могут лишь самые опытные мастера, хорошо знакомые с местной геологией.

9 VERTEX Impress Click NFC

Смартфон из категории самых дешевых, который отличается от своих конкурентов модулем NFC. То есть вы в магазине оплатите покупки этим смартфоном. Остальные характеристики вполне обычные и соответствуют цене модели. Так, здесь экран на 5 дюймов с разрешением 960х480, камера на 5 Мп, но двойная (второй модуль всего на 0,3 Мп и скорее бутафорный, чем приносит реальную пользу при фотографировании), 1 Гб оперативной памяти и простой процессор MediaTek MT6580M с 4 ядрами частотой до 1300 МГц. Постоянной памяти 8 Гб.

Работает девайс на Android 8.1. В отзывах говорят, что это самый дешевый телефон с функцией оплаты NFC

Также пользователи обращают внимание, что батарея съемная. А жалуются они на откровенно слабые возможности камеры (автофокуса нет), отсутствие поддержки 4G, низкую емкость батареи (2000 мАч), маленькие углы обзора дисплея. 

Особенности

Ключевое отличие гидробурения скважин на воду – это наличие двух процессов бурения. В первую очередь при выборе данного метода происходит разрушение породы с помощью специальных приспособлений. Далее куски земли извлекают водой под давлением. Другими словами, гидробурение подразумевает вымывание грунта мощной струей воды.

Особенность способа в том, что этапы проводятся одновременно, что позволяет в максимально короткие сроки получить качественный результат. Для разрушения породы в грунт погружают специальное буровое оборудование, а зачистку проводит оснастка, которая закачивает воду в грунт и подает ее в тело возводимой в процессе скважины.

Другая особенность гидробурения заключается в том, что жидкость из оснастки используется не только для вымывания породы, разрушенной бурильным оборудованием. Дополнительные функции подаваемой жидкости:

• возможность выноса разрушенной породы на поверхность;
• охлаждение инструментов, которые используются для бурения;
• шлифовка скважины изнутри, предотвращающая ее обрушения в дальнейшем.

Плюсов гидробурения скважин на загородных участках довольно много.

• Снижение финансовых затрат. Работы по бурению скважин с помощью гидробуровой установки можно выполнить своими руками без приглашения специалистов и особых навыков.
• Возможность установки компактного небольшого оборудования для работы на участках небольшой площади. Для обустройства скважины используют малогабаритную технику.
• Удобство метода. Для бурения не потребуется проводить никаких предварительных расчетов, закупать огромный спектр оборудования и инструментов. Современная методика проста и понятна каждому, кто решит попробовать этот способ.
• Быстрые сроки бурения и обустройства скважины. Работы можно выполнить максимум за неделю.

А также стоит отметить экологическую безопасность метода и минимальное воздействие на ландшафт. Проводить работы по бурению скважин можно даже на благоустроенных участках. Однако такой способ подойдет не всегда.

Виды утеплительных материалов

Решая, чем утеплить водопроводную трубу в частном доме, можно рассматривать самые разные утеплители, но самыми распространенными и эффективными являются:

1. Стекловата (стекловолоконный утеплитель). Как показывает практика, данный утеплительный материал лучше всего подходит для защиты металлопластиковых труб. Основным достоинством стекловаты является небольшая плотность, за счет которой достигается малый вес материала – а значит, и сравнительно простой монтаж. Главный недостаток – высокая гигроскопичность, поэтому утепление из стекловолокна необходимо обязательно закрывать слоем гидроизоляционного материала.
2. Базальтовые утеплители. Этот материал внешне напоминает скорлупу, имеющую цилиндрическую форму. Для максимальной защиты базальт закрывается рубероидом, пергамином или аналогичным по свойствам материалом. Наиболее ярким качеством базальтового утеплителя является простота монтажа, за которую приходится платить в самом буквальном смысле – цена такой скорлупы очень высока.
3. Пенопласт (пенополистирол). Именно пенопласт чаще всего используют для утепления водопроводов. Помимо высоких эксплуатационных показателей, он ценится за возможность многократного монтажа и установки как внутри помещения, так и снаружи и даже в толще грунта. На рынке присутствуют изделия с дополнительным покрытием и без него.

Популярные статьи

Основные способы утепления подземной водопроводной магистрали

Существует несколько способов утепления водопровода, имеющих разные принципы работы, некоторые из них используются только в промышленной сфере.

Использование утеплительных материалов

Применение строительных материалов с низким коэффициентом теплопроводности – один из самых простых способов, являющийся наиболее распространенным при утеплении труб в земле и на поверхности. Материалы могут размещаться вокруг труб или наноситься на их поверхность в виде краски, смолы или пены. Технология широко используется в промышленной сфере, для утепления водопровода и канализации в частных домах.

Подогревающий кабель

Электрический кабель для обогрева размещается внутри или вплотную к трубе и нагревает ее, предотвращая замерзание воды. Сами кабели продаются в специализированных магазинах, их мощность колеблется в пределах 10 – 20 ватт на один погонный метр, использование кабельной системы позволяет зарывать водопровод на расстоянии не более 50 см. от поверхности земли.

Преимущества использования кабеля – возможность размещения непосредственно в воде, это позволяет монтировать его внутри трубопровода и опускать в скважину на значительную глубину. Применение электрического кабеля внутри труб одновременно с устройством наружного утепления является самым эффективным и экономичным решением для защиты от замерзания водопроводной магистрали при индивидуальном водоснабжении.

Рис. 3 Теплопроводность различных материалов

Утепление воздухом

Более дорогостоящий метод, который используют в промышленной и коммунальной сфере. При его применении под землей магистраль изолируют сверху при помощи утеплителя, а снизу подают теплый воздух, согревающий водопровод.

Часто используют метод, когда трубопровод помещается в трубу большого диаметра, внутри которой проходит теплый воздух. Данный способ обычно используют для изоляции водопроводной магистрали, проходящей по поверхности, можно его применять и на индивидуальных участках, если трубопровод закопан в землю – воздушная прослойка исключит замерзание воды без подогрева.

Утепление давлением

При помощи давления водопровод от замерзания защищают в магистральных системах с подземным залеганием или в неотапливаемых помещениях, для повышения давления используют специальный ресивер. Давление в системе при такой методике превышает 5 атмосфер, в то время как стандартное насосное оборудование для организации индивидуальное водоснабжение рассчитано на работу с напором не более 3 бар.

Рис. 4 Электрический нагревательный кабель – внешний вид

Данная методика разработана на использование в промышленных и коммунальных инженерных коммуникационных системах, в быту использование высокого давления эффективно при наличии качественного трубопровода и приборов, рассчитанных на работу с высоким давлением. Для реализации метода необходимо с помощью электронасоса накачать воду в магистраль под давлением более 5 бар. и отключить насосное оборудование – теоретически вода при таком давлении не должна замерзать очень долгое время в отсутствие хозяев.

Какие преимущества метода

Больше десяти способов существует для бурения скважин. Разрушить горные породы можно высокой температурой, химическими веществами, в составе которых специальные добавки или механическим воздействием.

При гидробурении скважины применяется энергия жидкости. Под определенным напором в отверстие подается рабочий раствор. С его помощью из скважины вымывается почва, которая затем выносится на поверхность.

Преимущества гидробурения:

• Небольшая продолжительность процесса.
• Для работы нет необходимости прикладывать большие усилия.
• Относительно небольшая стоимость способа добычи воды.
• Отсутствует необходимость привлекать специалистов и оплачивать работу техники.
• Для эффективной работы потребуется малогабаритная буровая установка.

Какое оборудование и инструмент используются для гидробурения

Основным инструментом, которым выполняется бурение скважины, является малогабаритная бурильная установка.

Основные узлы малогабаритной бурильной установки

В состав МБУ входят:

• Каркас – разборная рамная конструкция, на ней крепятся двигатель и лебедка. На раме установлены и бурильные трубы в вертикальном положении.
• Двигатель генерирует на штанге и лебедке крутящий момент.
• Вертлюга обеспечивает «скользящий» крепеж рабочих частей МБУ.
• К рабочим элементам относятся бурильные штанги и бурильная головка.

К вспомогательным устройствам и инструментам относятся:

• Комплект шлангов, которые связывают вертлюгу и помпу.
• Набор фитингов, они обеспечивают сборку трубопровода, подающего бурильную жидкость.
• Помпа с двигателем, обеспечивающая нагнетание в зону бурения глиняной взвеси.
• Ручной инструмент для монтажа конструкции: ключ разводной, зажим ручной, пересадочная вилка.
• Электрогенератор, для питания лебедки, лебедка, грузоподъемностью до двух тонн.

Помимо этого для обустройства источника необходимо приобрести обсадные трубы, а для раскачки скважины насос.

Как выполнить монтаж МБУ

Схема монтажа буровой установки

Порядок работ заключается в следующем:

• Выполняется сборка основной металлической конструкции. При этом должна четко соблюдаться инструкция.
• Оформляются приямки — технологические выемки. Они должны находиться от установки на 1,5 метра и содержать буровой раствор для гидробурения.

• Возле бурильной установки располагается приямок-фильтр. Его глубина, ширина и длина до 0,7 метров.
• Основной приямок находится чуть дальше, и сообщается с приямком-фильтром через неглубокую траншею. Длина, ширина и глубина устройства примерно один метр.
• За основным приямком устанавливается водяная помпа. Шланг из входного отверстия которой идет в основной приямок, а из выходного отверстия к буровой установке опускается подающий шланг.
• Посредством штанги этот элемент соединяется с вертлюгом. Через него в скважину будет поступать буровой раствор.
• После отработки из скважины в приямок-фильтр станет попадать буровой раствор. Здесь осядет на дно грунт из скважины, а буровой раствор поступит в основной приямок и его снова можно использовать во время работы бурильной установки.

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.

Проведение замеров и обустройство участка

Перед самим техническим процессом бурения скважин водой под давлением необходимо произвести подготовительные работы. Они состоят из следующих этапов:

Расчет глубины залегания водного пласта

Это важно для подготовки необходимой длины труб и определения особенностей процесса бурения. Для этого понадобиться получить карту местности с геодезическими обозначениями, заблаговременно позаботиться об используемой жидкости для бурильной установки в объеме 5-21 м³.
Подготовка самого участка для проведения работ. Данный способ бурения подразумевает наличие двух емкостей по 1 м³ для фильтрации промывочной жидкости и последующего использования в буровой установке

Данные емкости соединены между собой специальным каналом и защищают окружающую местность от излишнего загрязнения.
Сам бур устанавливается в строго вертикальном положении, заборный шланг на помпу располагается в первой емкости. Откуда по нем жидкость попадает в бурильную шахту.

Данный способ бурения подразумевает наличие двух емкостей по 1 м³ для фильтрации промывочной жидкости и последующего использования в буровой установке. Данные емкости соединены между собой специальным каналом и защищают окружающую местность от излишнего загрязнения.
Сам бур устанавливается в строго вертикальном положении, заборный шланг на помпу располагается в первой емкости. Откуда по нем жидкость попадает в бурильную шахту.

Указанная бурильная установка отличается своей простотой и экономичностью использования энергоресурсов. Она является идеальным вариантом для применения в частном порядке, так как не требует дополнительных теоретических знаний и большого практического опыта. Требуется всего лишь неукоснительное соблюдение строгой последовательности технологического процесса.